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申请/专利权人：北京科技大学;湖南省衡永高速公路建设开发有限公司;湖南交通国际经济工程合作有限公司

摘要：一种接触式碾压机集成压实声波检测系统，包括声发射传感器、工控机、数据采集仪以及GPSBDS接收机等，碾压填筑层时，碾压层附近形成的声波场时域信号被竖直安装在与振动轮直接连接的支架上的声发射传感器接收，采样形成声波场数字信号；同时GPSBDS接收机提供与碾压位置相关的空间信号，对采样的声波信号进行滤波、频谱分析，得到有效声信号谐波幅值，依据幅值比值与填筑料压实度的相关性，建立接触式声压实指标，结合GPS空间位置信息在机载显示器上呈现碾压区域时空压实度分布图，本发明具有精确、连续、实时、离散性小、成本低等特点，适合填筑料连续压实质量控制，通过压实度反馈控制碾压机作业参数易于实现智能连续压实功能。

主权项：1.一种接触式碾压机集成压实声波检测系统，其特征在于，包括声发射传感器1、数据采集仪2、工控机3与GPSBDS接收机4；所述声发射传感器1固设于固定支架25上，所述固定支架25与碾压机的振动轮直接连接；所述声发射传感器1用于获取碾压机碾压填筑层13时，碾压机机体金属介质传输的碾压层12附近形成的声波场时域信号；所述GPSBDS接收机4用于获取与碾压位置相关的空间信号；所述数据采集仪2用于同步采集所述声波场时域信号及与碾压位置相关的空间信号，并传输至所述工控机3；所述工控机3对所述声波场时域信号进行滤波、频谱分析及对数化处理，得到有效声信号谐波幅值，依据谐波幅值与填筑料压实度的相关性，建立接触式声压实指标，计算出当前填筑碾压区域的实时压实度值；并结合碾压机的当前位置坐标，生成现场填筑碾压作业时的碾压区域时空压实度分布图；所述工控机3还获取并显示包括行车速度、碾压遍数、碾压轨迹、当前碾压层高程信息在内的现场信息；所述工控机3对所述声波场时域信号进行滤波处理，消除异常值，并去掉碾压机启动及停止所需时间的声音信号数据；然后按照设定值将滤波处理后的信号均分成n等份；对均分的信号进行FFT变换，得到均方根频谱；接着将每一等份的频谱数据中的谐波幅值进行对数化处理；根据得到的谐波幅值，分别建立两种关系模型，即：1利用计算得到的2次谐波幅值与基波幅值的比值，建立该比值与填筑料压实度关系模型，称为关系模型一；2求得2次谐波幅值、4次谐波幅值和6次谐波幅值的和sum1，并求得1次谐波幅值、3次谐波幅值和5次谐波幅值的和sum2，计算得到sum1与sum2的比值，建立该比值与填筑料压实度关系模型，称为关系模型二；最终，针对现场不同粒径的填筑料分别对关系模型一和关系模型二进行系数标定，继而连续地计算当前填筑碾压区域的实时压实度值。

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