铣刨作业量检测方法、铣刨作业量检测系统和铣刨机与流程

专利检索2025-08-01  17


本发明属于铣刨机,具体涉及铣刨作业量检测方法、铣刨作业量检测系统和铣刨机。


背景技术:

1、铣刨机是目前常见的筑路作业机械之一,主要用于对路面进行铣刨切割作业。铣刨机在实际中大多以租赁方式运营,且租赁费用通常以铣刨作业量来结算,因而铣刨作业量的准确性会对租赁费用产生至关重要的作用。在实际的铣刨施工中,通常情况下施工路面宽度大于铣刨机的铣刨宽度,一般需要铣刨机在同一方向上并排进行多次铣刨作业。其中,铣刨机初次下刀作业时的铣刨宽度与铣刨转子宽度基本相同,而在铣刨机再次下刀时,由于待铣刨区域与旁边的已铣刨区域存在部分重叠区域,因而,铣刨机的初次下刀作业和再次下刀作业时的铣刨作业量并不相同,现有的铣刨机作业量的统计方式较为简单,直接将铣刨转子的宽度作为铣刨宽度进行作业量的计算,计算结果与实际作业量之间存在偏差,且随着施工工序的不同偏差量也不同,难以进行有效修正,导致统计结果相对于实际作业量偏大,增加了使用方的租赁费用。


技术实现思路

1、有鉴于此,为改善现有技术中所存在的上述问题中的至少一个,本发明提供了一种铣刨作业量检测方法、铣刨作业量检测系统和铣刨机。

2、本发明的第一方面提供一种铣刨作业量检测方法,应用于具有图像采集器的铣刨机,铣刨作业量检测方法包括:

3、步骤s100:通过图像采集器采集预设时间段内施工路面的图像信息;

4、步骤s200:通过识别图像信息中是否存在已铣刨区域和待铣刨区域的边界线,确定铣刨作业的下刀工况;其中,下刀工况包括初次下刀工况、再次下刀工况;

5、步骤s300:根据下刀工况、铣刨机的尺寸参数、作业参数以及边界线的状态信息,确定铣刨机在预设时间段内的铣刨方量。

6、在一种可行的实现方式中,当下刀工况为再次下刀工况时,步骤s300:根据下刀工况、边界线的状态信息以及铣刨机的尺寸参数和作业参数,确定铣刨机在预设时间段内的铣刨方量,包括:

7、步骤s310:在预设时间段内不同时刻对应的图像中,识别出边界线上的参照点相对于图像采集器的视角点的第一坐标信息以及边界线的航向角信息;

8、步骤s320:根据不同时刻参照点的第一坐标信息、航向角信息以及铣刨机的尺寸参数和作业参数,计算出铣刨机在预设时间段内的铣刨方量。

9、在一种可行的实现方式中,步骤s310:在预设时间段内不同时刻对应的图像中,识别出边界线上的参照点相对于图像采集器的视角点的第一坐标信息以及边界线的航向角信息,包括:

10、步骤s311:以图像采集器的视角点为原点建立视角点坐标系,以铣刨机的铣刨转子的中心点为原点建立转子中心坐标系;

11、步骤s312:在不同时刻对应的图像中,选取已铣刨区域与待铣刨区域在图像中的边界线上的任意一点作为参照点;

12、步骤s313:根据图像信息确定参照点在转子中心坐标系中的第二坐标信息;

13、步骤s314:根据第二坐标信息进行透视变化,确定参照点在视角点坐标系中的第一坐标信息;

14、步骤s315:根据第一坐标信息确定边界线在视角点坐标系中的航向角。

15、在一种可行的实现方式中,步骤s315:根据第一坐标信息确定边界线在视角点坐标系中的航向角,包括:

16、步骤s3151:根据第一坐标信息确定边界线在视角点坐标系中的直线方程;

17、步骤s3152:根据边界线的直线方程确定边界线与视角点坐标系的横坐标轴正方向所形成的夹角,并将夹角作为边界线的航向角。

18、在一种可行的实现方式中,铣刨机的作业参数包括铣刨厚度和铣刨速度;

19、步骤s320:根据不同时刻参照点的第一坐标信息、航向角信息以及铣刨机的尺寸参数和作业参数,计算出铣刨机在预设时间段内的铣刨方量,包括:

20、步骤s321:根据不同时刻参照点的第一坐标信息、航向角信息以及铣刨机的尺寸参数,计算出每个时刻铣刨机的实际铣刨宽度;

21、步骤s322:根据公式s=∫li×vi对铣刨速度以及每个时刻铣刨机的实际铣刨宽度进行积分运算,计算出铣刨机在预设时间段内的铣刨面积;其中,li为实际铣刨宽度,vi为铣刨速度;

22、步骤s323:根据公式v=s×hi对铣刨厚度以及铣刨面积进行运算,计算出铣刨机在预设时间段内的铣刨方量;其中,v为铣刨方量,hi为铣刨厚度。

23、在一种可行的实现方式中,铣刨机的尺寸参数包括铣刨转子的尺寸参数以及图像采集器相对于铣刨转子的位置参数;

24、步骤s321:根据不同时刻参照点的第一坐标信息、航向角信息以及铣刨机的尺寸参数,计算出每个时刻铣刨机的实际铣刨宽度,包括:

25、步骤s3211:根据铣刨转子的尺寸参数确定铣刨转子的宽度、铣刨转子的轴向两端在转子中心坐标系中的第三坐标信息;其中,第三坐标信息包括铣刨转子的左端坐标(xl0,0)和铣刨转子的右端坐标(xr0,0);

26、步骤s3212:根据图像采集器相对于铣刨转子的位置参数,确定图像采集器的视角点在转子中心坐标系中的第四坐标信息;其中,铣刨机的左右两侧均设有图像采集器,第四坐标信息包括左侧图像采集器的坐标(xl,yl)以及右侧图像采集器的坐标(xr,yr);

27、步骤s3213:当已铣刨区域位于铣刨机的右侧时,根据公式li=l0+(xr-xr0)+x0-(y0+yl)×tan(π/2-θ)计算出每个时刻铣刨机的实际铣刨宽度;当已铣刨区域位于铣刨机的左侧时,根据公式li=l0+(xl-xl0)+x0-(y0+yr)×tan(π/2-θ)计算出每个时刻铣刨机的实际铣刨宽度;其中,l0为铣刨转子的宽度,(x0,y0)为参照点的第一坐标信息,θ为边界线的航向角。

28、在一种可行的实现方式中,铣刨机的尺寸参数包括铣刨转子的尺寸参数;

29、铣刨机的作业参数包括铣刨厚度和铣刨速度;

30、当下刀工况为初次下刀工况时,步骤s300:根据下刀工况、边界线的状态信息以及铣刨机的尺寸参数和作业参数,确定铣刨机在预设时间段内的铣刨方量,包括:

31、步骤s351:根据铣刨转子的尺寸参数确定铣刨转子宽度,并以铣刨机的铣刨转子宽度作为实际铣刨宽度;

32、步骤s352:根据铣刨转子宽度、铣刨厚度和铣刨速度,计算铣刨机在预设时间段内的铣刨方量。

33、在一种可行的实现方式中,铣刨机的作业参数还包括铣刨路面的材料密度;

34、铣刨作业量检测方法还包括:

35、步骤s400:根据材料密度与铣刨方量,计算出铣刨机在预设时间段内的铣刨作业产生的材料重量。

36、本发明的第二方面技术方案还提供了一种铣刨作业量检测系统,包括:图像采集器,设于铣刨机的侧方,图像采集器用于采集铣刨机前方的施工路面的图像信息;控制器,与图像采集器通信连接,控制器适于执行上述第一方面任一项中的铣刨作业量检测方法,确定铣刨机的铣刨作业量;显示装置,与控制器通信连接,并能够根据控制器的控制指令输出对应的铣刨作业量信息。

37、本发明的第三方面技术方案还提供了一种铣刨机,包括上述第二方面任一项中的铣刨作业量检测系统。

38、本发明的第四方面技术方案还提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,其中,存储器中存储有适于在处理器中运行的计算机程序。当处理器运行存储器中的计算机程序时,能够实现上述第一方面任一项中的铣刨作业量检测方法。

39、本发明的第五方面技术方案还提供了一种可读存储介质,可读存储介质中存储有计算机程序,当该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项中的铣刨作业量检测方法。

40、本发明的上述技术方案的有益效果:

41、通过图像识别的方式检测铣刨方量,而且能够根据铣刨机下刀工况的不同,采用不同的计算方式进行计算,相比于现有方式而言,可以有效防止出现作业量偏差,检测和计算结果更加精确,有利于降低铣刨机使用方的租赁费用。


技术特征:

1.一种铣刨作业量检测方法,应用于具有图像采集器的铣刨机,其特征在于,铣刨作业量检测方法包括:

2.根据权利要求1所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

5.根据权利要求3所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

8.根据权利要求1至7任一项所述的铣刨作业量检测方法,其特征在于,

9.一种铣刨作业量检测系统,其特征在于,包括:

10.一种铣刨机,其特征在于,包括:


技术总结
本发明属于铣刨机技术领域,具体涉及铣刨作业量检测方法、检测系统和铣刨机。铣刨作业量检测方法包括:通过图像采集器采集预设时间段内施工路面的图像信息;通过识别图像信息中是否存在已铣刨区域和待铣刨区域的边界线,确定铣刨作业的下刀工况;根据下刀工况、铣刨机的尺寸参数、作业参数以及边界线的状态信息,确定铣刨机在预设时间段内的铣刨方量。本发明能够通过图像识别的方式检测铣刨方量,而且能够根据铣刨机下刀工况的不同,采用不同的计算方式进行计算,相比于现有方式而言,可以有效防止出现作业量偏差,检测和计算结果更加精确,有利于降低铣刨机使用方的租赁费用。

技术研发人员:任志国,许雪峰,黄立新
受保护的技术使用者:湖南三一中益机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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