路面压实度自动取样检测设备研发

需求的背景和应用场景

在交通运输与公路施工领域，路面压实度是评估道路质量的关键指标之一，直接关系到路面的耐久性、行车安全及维护成本。传统的路面压实度检测方法多依赖于人工取样与实验室分析，不仅耗时费力，而且受人为因素影响大，难以保证检测结果的准确性和一致性。特别是在大规模公路建设项目中，这种低效的检测方式严重制约了施工进度和质量监控的效率。因此，研发一种能够自动完成路面压实度取样与检测的设备，对于提升公路建设质量、加快工程进度、降低检测成本具有重要意义。该设备旨在解决传统检测方法中存在的取样不均匀、检测周期长、数据可靠性差等痛点问题，适用于各类公路施工现场，特别是高速公路、城市道路及机场跑道等高标准路面的压实度检测。

要解决的关键技术问题

1. 芯样自动钻取结构设计及仿真技术：针对不同直径的试坑和不同的地质条件，设计一种能够自动调整钻取速度和进给深度的钻取机构。通过仿真技术，对钻取过程进行模拟，优化结构设计，确保钻取过程稳定、高效，且对路面损伤最小。
2. 基于视觉测量技术的试坑容积自动检测方法：利用单目结构光视觉测量技术，结合先进的图像处理算法，实现对试坑图像的高精度捕捉与分析。研究适用于试坑环境的噪声去除方法和三维形貌重构技术，以准确计算试坑的容积，为压实度计算提供可靠数据基础。
3. 压实度自动检测控制系统研发：整合压实度检测过程中的各项参数（如钻取力、钻取速度、试坑容积等），构建一套完整的自动检测控制系统框架。采用PLC编程实现系统的自动化控制，并结合Python等编程语言，开发人机交互界面，实现检测参数的自动计算与展示，提高检测效率和准确性。

效果要求

该路面压实度自动取样检测设备的研发，应达到以下效果：

• 显著提高检测效率：通过自动化取样与检测，大幅缩短检测周期，提高公路建设项目的整体进度。
• 提升检测准确性：采用先进的视觉测量技术和精确的控制算法，确保检测结果的客观性和可靠性，减少人为误差。
• 增强适应性：设备应能够适应不同地质条件和路面类型，实现广泛的适用性。
• 降低成本：自动化检测减少了人力投入和实验室分析费用，降低了整体检测成本。
• 创新性：通过技术创新，推动公路施工检测领域的智能化发展，提升行业竞争力。 综上所述，该技术的研发将极大地推动公路施工领域的技术进步，为提升路面质量、加快施工进度、降低检测成本提供有力支持。