公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置.pdf

本发明属于道路施工质量控制领域，为提供可实现公路路面摊铺厚度自动、高精度、实时测量的装置，既可实现路面摊铺厚度的实时测量，又能将测量信息远程发送至数据库可供后续质量评估应用，作为相关部门进行摊铺质量管理的依据。为此，本发明采取的技术方案是，公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置，包括：测量平台小车、摊铺厚度测量模块、GPS实时定位模块、集成控制器模块、数据无线发送模块(DTU)、数据库及应用服务器模块。本发明主要应用于道路施工质量控制。

1.  一种公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置，其特征是，包括：测量平台小车、摊铺厚 度测量模块、GPS实时定位模块、集成控制器模块、数据无线发送模块(DTU)、数据库 及应用服务器模块；
测量平台小车由钢轮、高强度铝合金车架、用于安装包括摊铺厚度测量模块、GPS 实时定位模块、集成控制器模块和数据无线发送模块的左右向横梁以及连接伸缩装置组成， 其与摊铺机采用连接伸缩装置连接，且随摊铺机同步向前移动；连接伸缩装置采用刚性套 梁与软钢丝结合的方式，其中，刚性套梁用于控制平台小车行进方向，防止小车偏移；软 钢丝通过伸拉电机转动来收放，在摊铺厚度测量过程中软钢丝放出，刚性套梁伸长，以保 证测量平台小车原地不动；当测量完成后，连接伸缩装置中的伸拉电机回收软钢丝，拉动 测量平台小车，刚性套梁伸长部位复原，平台小车跟上摊铺机移动；
摊铺厚度测量模块包括电动推杆、位移传感器、压力传感器和探针；电动推杆安装在 测量平台小车的横梁上，使推杆竖直向下伸缩，根据路面宽度调整横梁长度，并沿横梁安 装满足全断面测量要求适宜数量的电动推杆；每个电动推杆与一个位移传感器、一个压力 传感器配套安装，并在推杆前端安装探针，电动推杆内部电机可正反转，带动推杆伸长和 收缩；位移传感器可实时测得电动推杆的伸出值；压力传感器安装在电动推杆前段，位于 推杆和探针之间，可实时测得探针前端所受到的压力；
GPS实时定位模块由GPS接收机和GPS基准站组成，GPS接收机安装在测量平台小 车上，用以确定小车的平面位置坐标(x,y)；GPS基准站将RTK(Real-time Kinematic) 实时动态差分信号无线发送至GPS接收机，以提高GPS定位精度；该模块用于获得任意 时刻测量平台小车的平面位置坐标，并将当前测量时间及相应的位置坐标传送到集成控制 器模块。
集成控制器模块包括24V供电电源、12V供电电源、测量起止控制器和数据控制器 四个部分；24V供电电源向电动推杆供电和软钢丝伸拉电机供电，12V供电电源向数据控 制器和测量起止控制器供电，同时数据控制器输出5V电压向位移传感器和压力传感器供 电；根据一定时间间隔，测量起止控制器给电动推杆发送启动信号，测量开始，电动推杆 启动并将推杆伸出；同时，测量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送信号，伸拉电机转动放 出软钢丝，软钢丝和刚性套梁同步伸长，使测量平台小车原地停止不动；数据控制器实时 读取压力传感器和位移传感器测量的数值，并根据预先设定的接触压力和触底压力，实时 判断探针是否开始进入摊铺表面及是否到达基面；当测得的压力值大于接触压力时，认为 探针已接触摊铺表面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L1；当测得的压 力值大于触底压力时，认为探针已经到达基面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的 测量值L2；然后，数据控制器计算摊铺厚度，即为H＝L2-L1；当探针到达基面时，数据 控制器触动测量起止控制器给电动推杆发送反转信号，电动推杆反转一定时间，待探针拔 出摊铺面后，电动推杆停止工作；随后测量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送收缩软钢丝 信号，伸拉电机反转收缩软钢丝，待刚性套梁收缩复位、测量平台小车跟上摊铺机后，伸 拉电机停止工作；最后，数据控制器将GPS实时定位模块采集的当前测量时间及相应的 测量平台小车位置坐标，以及每个电动推杆的ID号及其对应的摊铺厚度值H一并传输给 数据无线通讯装置(DTU)；
数据无线发送模块(DTU)将数据控制器发送过来的当前采样时间及其对应的测量平 台小车坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度，经GPRS(General Packet Radio  Service，通用分组无线服务技术)网络无线发送到远程数据库和应用服务器模块中。

2.  如权利要求1所述的公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置，其特征是，数据库和应用 服务器模块主要实现接收并储存数据无线发送模块所传输的当前测量时间、当前时刻对应 的测量平台小车的位置坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度值等数据；随后 根据所测得的测点平面位置坐标及预先输入的公路布置CAD图，确定出测点所在位置的 公路桩号，与所接收的数据一并储存起来，以供后续分析和客户端应用。

公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置
技术领域
本发明属于道路施工质量控制领域，尤其是涉及一种高等级公路路面摊铺过程中路面结 构层摊铺厚度的自动测量装置。
技术背景
在高等级公路路面施工过程中，有效地控制路面摊铺厚度是提高公路的耐久性能，保证 公路施工质量的关键。在路面施工中，常采用拉钢丝线法、架设平衡梁与传感器相结合的方 法^[1-4]对摊铺厚度进行控制。对于拉钢丝线法，由于固定钢丝线的控制点有一定的距离间隔， 往往使得控制点之间的摊铺厚度不易精确控制。对于架设平衡梁法，则需假定梁的前后端(反 映摊铺前后端)测点位置处结构层底部(摊铺基面)的高程一致，这样才可用梁前后端的传 感器测得的距离之差作为当前摊铺位置摊铺厚度，但在实际施工中梁前后端测点处的高程并 不一定相同，由此会带来摊铺厚度计算误差。
探地雷达、超声波等无损检测方法^[5-7]也已广泛地应用到碾压后路面厚度的检测。这些方 法能够自动、连续地检测压实后的路面摊铺厚度，但由于未安装绝对位置的定位装置，只是 通过计量检测装置从起始测点开始行进的累积距离作为所测的摊铺厚度与起始测点的相对距 离。这样，一方面无法获得所测摊铺厚度所对应的绝对位置坐标；另一方面，在检测过程中 必须保持检测装置向前单向移动，否则所计量的数值从起始测点开始的累积行进距离并不能 反映该检测装置与起始测点的真实相对距离，从而导致这些方法不能直观、准确地指示测摊 铺厚度不合格时所对应的路面绝对位置。此外，由于这类检测装置所用车辆车身过重或车轮 轮胎未经特殊处理，易于在刚摊铺的高温沥青混凝土路面上下陷或软化，不能适用检测刚摊 铺的沥青混凝土路面，导致这些方法只能适用已压实冷却后的路面摊铺厚度的检测，因此不 易实现对路面摊铺过程中摊铺厚度的及时控制与调整。
根据《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的规定，传统的路面摊铺厚度人 工检测通常采用随机插尺法^[8-10]，但因此种方法检测频率较低，代表性较差，无法客观反映 整个施工路面的摊铺厚度，而且该方法受人为因素影响较大，检测结果可能含有较大误差。 因此，有必要研制开发一种能克服人为因素干扰、高精度、自动、实时的公路路面摊铺厚度 测量装置，来确保高等级公路路面摊铺质量。
参考文献：
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发明内容
为克服现有技术的不足，提供可实现公路路面摊铺厚度自动、高精度、实时测量的装置， 既可实现路面摊铺厚度的实时测量，又能将测量信息远程发送至数据库可供后续质量评估应 用，作为相关部门进行摊铺质量管理的依据。为此，本发明采取的技术方案是，公路路面摊 铺厚度的插入式自动测量装置，包括：测量平台小车、摊铺厚度测量模块、GPS实时定位模 块、集成控制器模块、数据无线发送模块(DTU)、数据库及应用服务器模块；
测量平台小车由钢轮、高强度铝合金车架、用于安装包括摊铺厚度测量模块、GPS实时 定位模块、集成控制器模块和数据无线发送模块的左右向横梁以及连接伸缩装置组成，其与 摊铺机采用连接伸缩装置连接，且随摊铺机同步向前移动；连接伸缩装置采用刚性套梁与软 钢丝结合的方式，其中，刚性套梁用于控制平台小车行进方向，防止小车偏移；软钢丝通过 伸拉电机转动来收放，在摊铺厚度测量过程中软钢丝放出，刚性套梁伸长，以保证测量平台 小车原地不动；当测量完成后，连接伸缩装置中的伸拉电机回收软钢丝，拉动测量平台小车， 刚性套梁伸长部位复原，平台小车跟上摊铺机移动；
摊铺厚度测量模块包括电动推杆、位移传感器、压力传感器和探针；电动推杆安装在测 量平台小车的横梁上，使推杆竖直向下伸缩，根据路面宽度调整横梁长度，并沿横梁安装满 足全断面测量要求适宜数量的电动推杆；每个电动推杆与一个位移传感器、一个压力传感器 配套安装，并在推杆前端安装探针，电动推杆内部电机可正反转，带动推杆伸长和收缩；位 移传感器可实时测得电动推杆的伸出值；压力传感器安装在电动推杆前段，位于推杆和探针 之间，可实时测得探针前端所受到的压力；
GPS实时定位模块由GPS接收机和GPS基准站组成，GPS接收机安装在测量平台小车 上，用以确定小车的平面位置坐标(x,y)；GPS基准站将RTK(Real-time Kinematic)实时动 态差分信号无线发送至GPS接收机，以提高GPS定位精度；该模块用于获得任意时刻测量 平台小车的平面位置坐标，并将当前测量时间及相应的位置坐标传送到集成控制器模块。
集成控制器模块包括24V供电电源、12V供电电源、测量起止控制器和数据控制器四个 部分；24V供电电源向电动推杆供电和软钢丝伸拉电机供电，12V供电电源向数据控制器和 测量起止控制器供电，同时数据控制器输出5V电压向位移传感器和压力传感器供电；根据 一定时间间隔，测量起止控制器给电动推杆发送启动信号，测量开始，电动推杆启动并将推 杆伸出；同时，测量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送信号，伸拉电机转动放出软钢丝，软 钢丝和刚性套梁同步伸长，使测量平台小车原地停止不动；数据控制器实时读取压力传感器 和位移传感器测量的数值，并根据预先设定的接触压力和触底压力，实时判断探针是否开始 进入摊铺表面及是否到达基面；当测得的压力值大于接触压力时，认为探针已接触摊铺表面， 此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L1；当测得的压力值大于触底压力时，认为 探针已经到达基面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L2；然后，数据控制器 计算摊铺厚度，即为H＝L2-L1；当探针到达基面时，数据控制器触动测量起止控制器给电动 推杆发送反转信号，电动推杆反转一定时间，待探针拔出摊铺面后，电动推杆停止工作；随 后测量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送收缩软钢丝信号，伸拉电机反转收缩软钢丝，待刚 性套梁收缩复位、测量平台小车跟上摊铺机后，伸拉电机停止工作；最后，数据控制器将GPS 实时定位模块采集的当前测量时间及相应的测量平台小车位置坐标，以及每个电动推杆的ID 号及其对应的摊铺厚度值H一并传输给数据无线通讯装置(DTU)；
数据无线发送模块(DTU)将数据控制器发送过来的当前采样时间及其对应的测量平台 小车坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度，经GPRS(General Packet Radio Service， 通用分组无线服务技术)网络无线发送到远程数据库和应用服务器模块中。
数据库和应用服务器模块主要实现接收并储存数据无线发送模块所传输的当前测量时间、 当前时刻对应的测量平台小车的位置坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度值等数 据；随后根据所测得的测点平面位置坐标及预先输入的公路布置CAD图，确定出测点所在位 置的公路桩号，与所接收的数据一并储存起来，以供后续分析和客户端应用。
与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：
(1)实现路面摊铺厚度数据的自动、高精度、实时采集，可有效减少由于人工采样数量 有限带来的质量评估的片面性；
(2)可确定采样点采样时间、绝对坐标和摊铺厚度，有助于直观、准确地指示所测摊铺 厚度不合格时所对应的路面绝对位置，便于指导不合格区域的质量补救；
(3)实现所采集各结构层摊铺厚度数据的自动发送入库，可为后续摊铺厚度监控与报警 提供基础数据。
附图说明
图1本发明组成结构图。
图2摊铺厚度测量模块结构图。
图3本发明集成原理图。
具体实施方式
本发明是在课题组前期申请的专利“一种高等级公路路面摊铺厚度的实时监控系统(申 请号201410057420.3)”基础上进一步开发的，其中本发明中的数据无线传输模块(DTU)与 前期已申请专利(申请号201410057420.3)类似；所不同的是，前期已申请专利主要是通过 自动跟踪全站仪(测量机器人)测量路面结构层摊铺前后的路面高程模型经作差后来求得摊 铺厚度，而本发明是利用电动推杆带动位移传感器插入路面摊铺材料，通过推杆前端压力传 感器测得摊铺面和基面压力值所对应的位移伸出量作差得出摊铺厚度，且测量点位置的确定 是采用GPS(Global Position System，全球定位系统)RTK(Real-time Kinematic，实时动态 差分)定位方法，而非自动跟踪全站仪。
本装置组成结构包括：测量平台小车、摊铺厚度测量模块、GPS实时定位模块、集成控 制器模块、数据无线发送模块(DTU)、数据库和应用服务器模块共6部分，见图1。
测量平台小车由钢轮、高强度铝合金车架、用于安装其他模块(摊铺厚度测量模块、GPS 实时定位模块、集成控制器模块和数据无线发送模块)的左右向横梁以及连接伸缩装置等组 成，其与摊铺机采用连接伸缩装置连接，且随摊铺机同步向前移动。连接伸缩装置采用刚性 套梁与软钢丝结合的方式，其中，刚性套梁用于控制平台小车行进方向，防止小车偏移。软 钢丝通过伸拉电机转动来收放，在摊铺厚度测量过程中软钢丝放出，刚性套梁伸长，以保证 测量平台小车原地不动；当测量完成后，伸拉电机回收软钢丝，拉动测量平台小车，刚性套 梁伸长部位复原，平台小车跟上摊铺机移动。
摊铺厚度测量模块包括电动推杆、位移传感器、压力传感器和探针。电动推杆安装在测 量平台小车的横梁上，使推杆竖直向下伸缩，根据路面宽度调整横梁长度，并沿横梁安装全 断面监控要求适宜数量的电动推杆。每个电动推杆与一个位移传感器、一个压力传感器配套 安装，并在推杆前端安装探针，见图2。电动推杆内部电机可正反转，带动推杆伸长和收缩。 位移传感器可实时测得电动推杆的伸出值；压力传感器安装在电动推杆前段，位于推杆和探 针之间，可实时测得探针前端所受到的压力(即插入过程中的路面阻力)。
GPS实时定位模块由GPS接收机和GPS基准站组成。GPS接收机安装在测量平台小车 上，用以确定小车的平面位置坐标(x,y)；GPS基准站将RTK(Real-time Kinematic)实时动 态差分信号无线发送至GPS接收机，以提高GPS定位精度。该模块用于获得任意时刻测量 平台小车的平面位置坐标，并将当前测量时间及相应的位置坐标传送到集成控制器模块。
集成控制器模块包括24V供电电源、12V供电电源、测量起止控制器和数据控制器四个 部分。24V供电电源向电动推杆供电和软钢丝伸拉电机供电，12V供电电源向数据控制器和 测量起止控制器供电，同时数据控制器输出5V电压向位移传感器和压力传感器供电。根据 一定时间间隔(可根据符合工程要求的测量点间隔距离除以摊铺机运行速度来确定)，测量起 止控制器给电动推杆发送启动信号，测量开始，电动推杆启动并将推杆伸出；同时，测量起 止控制器给软钢丝伸拉电机发送信号，伸拉电机以一定转速转动放出软钢丝(该速度根据摊 铺机移动速度设定)，软钢丝和刚性套梁同步伸长，使测量平台小车原地停止不动。数据控制 器实时读取压力传感器和位移传感器测量的数值，并根据预先设定的接触压力(P1)和触底 压力(P2)，实时判断探针是否开始进入摊铺表面及是否到达基面。当测得的压力值大于P1 时，认为探针已接触摊铺表面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L1；当测得 的压力值大于P2时，认为探针已经到达基面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量 值L2；然后，数据控制器计算摊铺厚度，即为H＝L2-L1。当探针到达基面时，数据控制器触 动测量起止控制器给电动推杆发送反转信号，电动推杆反转一定时间(根据反转速度及工程 摊铺厚度来设定适当的时间)，待探针拔出摊铺面后，电动推杆停止工作。随后测量起止控制 器给软钢丝伸拉电机发送收缩软钢丝信号，伸拉电机反转收缩软钢丝，经一定时间间隔(根 据摊铺机移动速度和拉伸电机转动速度，以跟上摊铺机移动量为准来设定该时间)，待刚性套 梁收缩复位、测量平台小车跟上摊铺机后，伸拉电机停止工作。最后，数据控制器将GPS实 时定位模块采集的当前测量时间及相应的测量平台小车位置坐标，以及每个电动推杆的ID号 及其对应的摊铺厚度值H一并传输给数据无线通讯装置(DTU)。
数据无线发送模块(DTU)将数据控制器发送过来的当前采样时间及其对应的测量平台 小车坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度，经GPRS(General Packet Radio Service， 通用分组无线服务技术)网络无线发送到远程数据库和应用服务器模块中，以备后续应用。
数据库和应用服务器模块主要实现接收并储存数据无线发送模块所传输的当前测量时间、 当前时刻对应的测量平台小车的位置坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度值等数 据；随后根据所测得的测点平面位置坐标及预先输入的公路布置CAD图，确定出测点所在位 置的公路桩号，与所接收的数据一并储存起来，以供后续分析和客户端应用。
图3为本发明的集成原理图。
为实现公路路面摊铺厚度自动、高精度、实时的测量，本发明实施例提供了一种公路路 面摊铺厚度的插入式自动测量装置，参见图1、图2和图3。该装置包括：测量平台小车、摊 铺厚度测量模块、GPS实时定位模块、集成控制器模块、数据无线发送模块(DTU)、数据库 和应用服务器模块共六部分。
(一)测量平台小车
测量平台小车是其他模块(摊铺厚度测量模块、GPS实时定位模块、集成控制器模块和 数据无线发送模块)的安装平台，详见图1。本发明实施例中测量平台小车采用自主研制开 发，包括：4个钢轮、4条高强度铝合金组成的轻型车架、左右向横梁以及连接伸缩装置。连 接伸缩装置由两段等长度的刚性伸缩套梁、伸拉电机以及一定长度的软钢丝组成，用于连接 摊铺机和平台小车。刚性套梁控制测量平台小车行进方向，防止小车偏移。软钢丝通过伸拉 电机转动来收放，电机正转软钢丝放出，反转则软钢丝被收回。在摊铺厚度测量过程中软钢 丝放长，刚性套梁伸长，以保证测量平台小车原地不动；测量完成后，伸拉电机回收软钢丝 拉动测量平台小车，刚性套梁伸长部位复原，以跟上摊铺机移动。
(二)摊铺厚度测量模块
参见图2，摊铺厚度实时测量模块包括：电动推杆、位移传感器、压力传感器和探针， 均配套安装在测量平台小车上。
电动推杆用于带动整个摊铺厚度测量装置完成整个摊铺料厚度测量的伸缩过程。推杆由 内部电机正反转带动伸长和收缩。本发明实施例优选北京中电宏立机电科技有限公司的 HLZ40-2-10-200-LT型号直流电动推杆，量程为1500kN，本发明实施例对此不做限制。直流 电动推杆采用24V供电电源供电，正接则电机正转，推杆伸出；反接则电机反转，推杆缩回， 本发明中通过集成控制器模块发出起止信号控制直流推杆通断电以及换向。
位移传感器是摊铺厚度实时测量模块中的测距装置，通过与电动推杆的同步伸缩，可实 时测得电动推杆的伸出位移值，并由集成控制器模块完成实时数据接收，位移传感器由集成 控制器模块供电(本发明中供电电压为5V)。本发明实施例优选深圳市米朗科技有限公司生 产的KTR-A自恢复式直线位移传感器，其工作原理与滑动变阻器类似，以相对的输出电压来 呈现所测量位置上实际的位移，量程为20cm，其输出量为模拟信号，最终经AD转换将模拟 信号转换为数字信号。本发明实施例对此不做限制。
压力传感器用于测量电动推杆前端探头所受到的压力值，测得的数据实时发送到集成控 制器模块。压力传感器由集成控制器模块供电(本发明中供电电压为5V)。本发明实施例优 选深圳市金诺盛科技有限公司的GNS-W08压力传感器，量程为150kg，其输出量为毫伏信号， 经过AD转化形成数字信号。本发明实施例对此不做限制。
探头用于减小插入时的阻力，使整个摊铺厚度测量装置更易插入摊铺料中完成测量过程， 本发明实施例中探头长度为25cm，探头全身为等截面圆柱体，头部为圆锥体尖端，尾部加工 直径8cm内螺纹，用于与压力传感器匹配安装。本发明实施例对此不做限制。
(三)GPS实时定位模块
GPS实时定位模块由GPS接收机和GPS基准站组成。GPS接收机安装在测量平台小车 上，用以确定测量平台小车的平面位置坐标(x,y)，由集成控制器模块供电(本发明中供电 电压为12V)。GPS基准站将RTK(Real-time Kinematic)实时动态差分信号无线发送至GPS 接收机，以提高GPS定位精度(可达到厘米级)。另外，GPS基准站可与压路机碾压监控系 统(心墙堆石坝施工质量实时监控方法，专利号ZL200910069245.9；心墙堆石坝碾压过程信 息自动采集装置，专利号ZL200910069167.2)共用，以节省成本。该模块将当前的测量时间 及其对应的小车位置坐标按一定时间间隔(如1s)，通过RS-232接口实时地传送至集成控制 器模块。本发明实施例中优选美国天宝公司的R5GPS接收机，本发明实施例对此不做限制。
(四)集成控制器模块
集成控制器模块包括数据控制器、测量起止控制器、12V供电电源和24V供电电源四部 分。24V供电电源向电动推杆供电和软钢丝拉伸电机供电，12V供电电源向数据控制器和测 量起止控制器供电，同时数据控制器输出5V电压给位移传感器和压力传感器供电，本发明 实施例对此不做限制。
本发明实施例采用凌霄系列智能终端控制器，其中数据控制器实现数据的接收、计算、 发送功能，测量起止控制器通过RS-232接口和.NET Gadgeeter标准接口，发出起止信号控制 软拉伸电机收放软钢丝以及电动推杆的伸缩，通过编制控制程序和硬件设备集成实现以下功 能：根据一定时间间隔(根据符合工程要求的测量点间隔距离除以摊铺机运行速度确定)，测 量起止控制器给电动推杆发送启动信号，测量开始，电动推杆启动并使推杆伸出；同时，测 量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送启动信号，伸拉电机以一定转速转动放出软钢丝(该速 度根据摊铺机移动速度设定)，软钢丝与刚性套梁同步伸长，使测量平台小车原地停止不动。 数据控制器通过.NET Gadgeeter标准接口和20pin模拟量子板接口实时读取压力传感器和位 移传感器测量的数值，并根据预先设定的接触压力(P₁)和触底压力(P₂)，实时判断探针是 否开始进入摊铺表面及是否到达基面。当测得的压力值大于P₁时，认为探针已接触摊铺表面， 此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L₁；当测得的压力值大于P₂时，认为探针已 经到达基面，此时数据控制器记录该时刻位移传感器的测量值L₂；然后，数据控制器计算摊 铺厚度，即为H＝L₂-L₁。当探针到达基面时，数据控制器触动测量起止控制器给电动推杆发 送反转信号，电动推杆反转一定时间(根据反转速度及工程摊铺厚度来设定适当的时间)，待 探针拔出摊铺面后，电动推杆停止工作。随后测量起止控制器给软钢丝伸拉电机发送收缩软 钢丝信号，伸拉电机反转收缩软钢丝，经一定时间间隔(根据摊铺机移动速度和拉伸电机转 动速度，以跟上摊铺机移动量为准来设定该时间)，待刚性套梁收缩复位、测量平台小车跟上 摊铺机后，伸拉电机停止工作。数据控制器将GPS实时定位模块采集的当前测量时间及相应 的小车位置坐标，以及每个电动推杆的ID号及对应的摊铺厚度值H放入FLASH存储器中进 行缓存，并利用RAM存储器临时存贮数据并通过RS-232接口传输给数据无线通讯装置 (DTU)。本发明中集成控制器嵌入软件采用Microsoft.NET Framework平台的C^#语言开发， 具有编写代码效率高、软件调试直观、维护升级方便和代码重复利用率高等优点。
(五)数据无线发送模块(DTU)
数据无线发送装置(DTU)将集成控制器通过RS-232接口发送过来的当前采样时间及其 对应的测量平台小车坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度值等信息通过GSM(全 球移动通信系统)通讯模块传送到数据库和应用服务器模块。GSM通讯模块可采用西门子 MC39i或华为GTM900b。该模块工作过程具体如下：首先，数据无线发送装置(DTU)将集 成控制器通过RS-232接口传输过来的数据放入FLASH存储器中，再通过缓存，把数据以“栈” 的方式发送给CPU(中央处理器)，其中，RAM存储器用来临时存贮数据。接着，CPU对数 据进行IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)化，并把IP数据包交给GSM通讯模块。 然后，GSM通讯模块根据定制的TCP/IP协议，按一定的时间间隔(如1s)，将当前采样时间 及其对应的测量平台小车坐标、各个电动推杆ID号及其所对应的摊铺厚度值等数据通过 GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)网络无线发送到远程数据库和 应用服务器模块中。为了保证数据发送的稳定性，GSM通讯模块对通用GSM模块的控制程 序进行以下改进：(1)增加设备数据缓存功能，在GPRS断线的情况下对数据进行存储，等 GPRS网络连接正常时，再与后续数据一并发送；(2)为保证数据传输的连续性，增加断线 重拨功能。
(六)数据库及应用服务器模块
数据库和应用服务器模块主要实现接收并存储由数据无线发送模块(DTU)所传输的当 前测量时间、当前时刻测量平台小车的位置坐标、各个电动推杆ID号及所对应的摊铺厚度值 等数据；随后根据所测得的测点平面位置坐标及预先输入的公路布置CAD图，确定出测点所 在位置的公路桩号，与所接收的数据一并储存起来，以供后续分析和客户端应用。本发明中 采用企业级版本的数据库系统，如SQL Server 2008。服务器通过光纤连接Internet，根据设定 的服务器IP地址，DTU模块向该指定IP地址发送数据，并将接收的数据存储在数据库中， 以供后续摊铺厚度监控与分析提供基础数据。