CN108463834A - 用于协调摊铺作业的控制*** - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于协调多台机器(12)以执行摊铺作业的控制***(50)。所述控制***可以包括通信设备(80a‑c)和控制器(82a‑b)，所述通信设备被配置为与所述多台机器和材料生产设备(30)交换数据消息；所述控制器可以被配置为在显示设备(66a‑c)上生成第一图形用户界面(84)，所述第一图形用户界面具有多个第一图形对象(86)，每个所述第一图形对象指示所述多台机器或所述材料生产设备中的一个，其中所述多个第一图形对象中的每一个可经由输入设备来选择。所述控制器还可以被配置为确定所述多台机器和所述材料生产设备中的每一个的状态分数，其中所述第一图形对象中的每一个进一步指示所指示的所述机器或所述材料生产设备中的一个的所述状态分数。

Description

用于协调摊铺作业的控制***
技术领域
本公开总体上涉及一种控制***，更具体地涉及一种用于协调摊铺作业的控制***。
背景技术
为了便于车辆行驶而铺设的铺砌道路通常需要不时的重铺路面，因为诸如疲劳和冻-融循环等的多种因素引起的磨损和裂缝会降低道路表面的质量。许多铺砌道路由沥青面层组成，该沥青面层由基层支撑，基层包括沉积在天然土质材料的路基上的一层或多层骨料。在道路铺设作业过程中准备好基层之后或者在重铺路面作业过程中移除旧面层之后，使用摊铺机来铺设用于新面层的新沥青并且压实形成牢固、平整的路面。新沥青在设备中生产并用拖运卡车运送到工地，而沥青仍处于足够高的温度以便有效地进行铺设和压实。如果在铺设和压实沥青之前经过太多时间，那么沥青可能冷却到摊铺和压实机无法工作的温度并且必须丢弃或更换，这可能降低生产率并且成本高昂。
在许多情况下，可以成功地管理以稳定、一致的速度移动的摊铺作业以实现生产力目标，同时最大限度地减少时间、人力和材料方面的浪费。然而，经常会出现导致摊铺作业的某些方面延误并且需要操作人员和主管人员迅速且有效地作出反应以便防止可能导致严重浪费的延迟链的情况。为了避免延误，主管人员可能希望彼此关于沥青温度对沥青生产率、摊铺速率、压实速率和物料输送物流进行协调。但是在这种协调依赖于负责每个过程的多个人员和/或控制***之间的能力和沟通的情况下，对这些方面进行协调可能具有挑战性。
在2015年4月21日授予Buschmann等人的美国专利号9,011,038(“’038专利”)中公开了一种用于控制沥青生产和摊铺过程的***。具体地，‘038专利公开了一种用于控制在设备中生产的沥青的量和温度并且调整在施工现场摊铺过程中使用沥青的速率的***。所述***包括在特定温度下生产沥青的混合设备以及用于将沥青输送到摊铺机的多辆卡车。所述***还包括控制器，所述控制器基于铺设速度、摊铺机处的沥青温度以及包含摊铺计划的存储工作进度表来确定摊铺机处的摊铺材料的需求预测，所述摊铺计划包括几何形状、厚度和压实程度。所述控制器基于需求预测向设备发送请求信号，并且设备调整其生产的沥青的温度，使得沥青以设定温度到达施工现场。可以在设备中基于摊铺机的沥青温度与设定温度的偏差来调整沥青的生产温度。将制备材料的温度和量传达给摊铺机，并且基于这种信息来调整摊铺机的摊铺速率。
虽然‘038专利的***可以允许控制沥青的输送温度和摊铺速率，但是它可能不是最佳的。具体地，由‘038专利的***向摊铺机的操作人员提供的信息可能不易于由所有技术水平的操作人员用来确定如何具体地调整摊铺机的操作参数来实现目标性能水平。此外，‘038专利的***可能未考虑重铺路面作业的其他重要过程或者向与这些过程相关联的操作人员提供用于基于沥青温度并且与其他机器或作业协调来执行其任务的信息。
本公开的控制***解决了上述问题中的一个或多个和/或现有技术中的其他问题。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种用于在工地上协调多台机器以执行摊铺作业的控制***。所述控制***可以包括：通信设备，所述通信设备被配置为与所述多台机器和材料生产设备交换数据消息；显示设备；输入设备，所述输入设备被配置为接收用户输入；以及控制器，所述控制器与所述通信设备、所述显示设备和所述输入设备通信。所述控制器可以被配置为在所述显示设备上生成第一图形用户界面，所述第一图形用户界面具有多个第一图形对象，每个所述第一图形对象指示所述多台机器或所述材料生产设备中的一个，其中所述多个第一图形对象中的每一个可经由所述输入设备来选择。所述控制器还可以被配置为基于所述数据消息来确定所述多台机器和所述材料生产设备中的每一个的状态分数，其中所述多个第一图形对象中的每一个进一步指示所指示的所述多台机器或所述材料生产设备中的一个的所述状态分数。
在另一方面，本公开涉及一种用于在工地上协调摊铺作业的控制***。所述控制***可以包括：速度传感器，所述速度传感器与摊铺机相关联并且被配置为产生指示所述摊铺机的地面速度的第一信号；生产监测***，所述生产监测***与所述摊铺机相关联并且被配置为产生指示由所述摊铺机沉积的材料的量的第二信号；通信设备，所述通信设备被配置为发送和接收数据通信；显示设备；以及控制器，所述控制器与所述速度传感器、所述生产监测***、所述通信设备和所述显示设备电子通信。所述控制器可以被配置为经由所述通信设备接收指示材料生产设备的生产率的第三信号、基于所述第二信号和所述第三信号来确定所述摊铺机的目标地面速度、以及在所述显示设备上生成图形用户界面，其中所述图形用户界面包括第一图形对象，所述第一图形对象指示所述摊铺机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的差异。
在另一方面，本公开涉及一种用于在工地上协调摊铺作业的控制***。所述控制***可以包括：第一速度传感器，所述第一速度传感器与压实机相关联并且被配置为产生指示所述压实机的地面速度的第一信号；第二速度传感器，所述第二速度传感器与摊铺机相关联并且被配置为产生指示所述摊铺机的地面速度的第二信号；通信设备，所述通信设备被配置为发送和接收数据通信；显示设备；以及控制器，所述控制器与所述第一速度传感器和所述第二速度传感器、所述通信设备以及所述显示设备电子通信。所述控制器可以被配置为至少部分地基于所述第二信号来确定所述压实机的目标地面速度、确定所述压实机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的差异、以及在所述显示设备上生成图形用户界面，其中所述图形用户界面包括第一图形对象，所述第一图形对象指示所述压实机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的所述差异。
附图说明
图1是具有多台机器的路面铺设作业的示例性工地的图示；
图2是可以用于协调图1的机器的操作的示例性公开的控制***的示意图；以及
图3-图8是可以由图2的控制***生成的示例性公开的图形用户界面的图示。
具体实施方式
出于本公开的目的，术语“沥青”被定义为骨料和沥青胶结料的混合料。沥青胶结料是作为石油蒸馏副产品而获得的棕黑色固体或半固体沥青混合料。可以将沥青胶结料加热并与骨料混合以用于铺设道路表面，其中混合料在冷却时硬化。
图1示出了示例性工地10，其中采用多台机器12来执行路面铺设作业，诸如将沥青层铺设到工作表面14上。路面铺设作业可以涉及根据完成的道路的规划设计模型来完成多个不同任务。每台机器12可以用于基于每台相应机器12被配置为执行的作业的类型来执行多个任务中的一个或多个。也就是说，每台机器12可以被特别配置为执行其他机器可能未被配置为执行的某些任务。以这种方式，每台机器12可以与多个任务中的一个相关联。
例如，机器12可以包括一个或多个(即，至少一个)拖运卡车16、摊铺机(“摊铺机”)18(仅示出一个)以及压实机(“压实器”)20。应当理解，可以使用其他类型的机器。每个拖运卡车16可以为支撑在连接到机架24的多个车轮22上的移动机器。车轮22可以经由多个传动***部件(例如，飞轮或转矩变换器、变速器、驱动轴、差速器、轴等)而可操作地连接到发动机26并由发动机26驱动。每个拖运卡车16还可以包括附接到机架24的车架28，以用于将诸如摊铺材料(例如沥青)的一定量的材料从诸如沥青生产设备(“设备”)30的第一位置运送至诸如工地10的第二位置。车架28可以具有用于接收材料的开放顶侧以及具有用于倾倒材料的铰接后挡板的封闭后侧。车架28的后侧也可以经由铰接机构连接到机架24，并且提升致动器(例如，液压缸)可以附接到车架28的前侧，从而允许车架28的前侧向上倾斜以便倾倒材料。
摊铺机18可以为轮式或履带式机器，其在摊铺机18的前侧处配备有用于储存待沉积在工作表面14上的摊铺材料的料斗32。来自料斗32的材料可以经由传送***移动到摊铺机18的后侧，材料可以在该后侧处沉积到工作表面14上。料斗32可以具有开放顶侧，所述开放顶侧被配置为接收来自拖运卡车16的附加材料以替换沉积材料。材料可以通过螺旋布料器或其他分配装置而横跨摊铺机18的至少一部分宽度进行分布。
熨平板34可以连接到摊铺机18的后端，并且摊铺机18可以将熨平板34拉过新沉积的材料以在工作表面14的顶部上形成具有期望厚度的摊铺材料铺层。熨平板34可以包括使新摊铺材料平整的一个或多个熨平板底板。熨平板底板可以经由一个或多个相关联的致动器来调整，以改变熨平板底板的高度、宽度和/或斜度。在一些实施方案中，熨平板底板中的一个或多个可以通过紧固件或另一种类型的连接件而连接到另一个熨平板底板的端部。可以使用多个控制设备38(仅在图2中示出)从操作员站36控制操作参数，诸如摊铺机18的地面速度以及熨平板34的高度、宽度和斜度。
压实机20可以配备有压实工具40，所述压实工具被配置为压实其下方的材料。如图1所示，压实机20可以通过压实工具40支撑在工作表面14上并且经由可操作地连接到动力源(例如发动机)并由该动力源驱动的液压***来推进。压实工具40可以旋转地连接到机架44。以这种方式，压实机20可以在压实工具40上被向前驱动。诸如地面速度、行进方向和/或其他参数的操作参数可以使用多个控制设备48从操作员站46进行控制。在一些实施方案中，压实工具40可以为具有光滑外表面的滚筒，所述光滑外表面被配置为接合并压实工作表面14。滚筒可以包括内部振动***，所述内部振动***包括由电机驱动的一个或多个偏心块。偏心块可以使压实工具40以特定的频率和振幅振动，以使压实工具40下方的材料被更大程度地压实。可以使用多个控制设备48中的至少一个从操作员站46控制振动***的频率和振幅连同其他操作参数，诸如压实机20的地面速度和行进方向。
设备30可以被配置为生产用于在工地10使用的沥青。在设备30生产的沥青可以符合某些规格，诸如骨料粒度(例如，精绌等级、层等级等)、骨料类型(例如花岗岩、河砾石、砂岩等)、骨料形状(例如，圆形、角形等)、沥青水泥的百分比、生产温度等。设备30可以以诸如每小时沥青量(例如吨)的某一生产速率并且根据生产计划来生产沥青，所述生产计划可以包括在一段时间内(例如，每天)或者用于特定施工现场(例如，工地10)生产的沥青的量的目标和/或限制。尽管在图1中仅示出了一个设备30，但是设备30可以为生产用于工地10的沥青的多个设备中的一个。如本文所使用的，短语“生产率”可以指每单位时间的材料的量(例如，重量、质量、体积、二维面积等)，诸如质量流率、体积流率、每单位面积的量、每单位长度的量等。
在设备30中生产的沥青可在生产后立即具有相对高的初始温度并且温度随时间而降低。通常，拖运卡车16将热沥青从设备30输送到工地10，使得当沥青被装载到摊铺机18中时，沥青的温度仍然足够高以适当地进行沉积和压实。当工地10上的摊铺作业出于任何原因而延迟时，拖运卡车16可能因卸载其新沥青而延迟，这可能导致新沥青的温度显著降低。这可以减少摊铺机18沉积沥青并且压实机20在沉积的沥青变得太冷并且不可用之前将其进行压实可用的时间量。此外，摊铺过程的延迟可能造成拖运卡车16、摊铺机18和/或压实机20处于闲置状态直到摊铺过程重新开始的情况，这可能降低路面铺设作业的整体效率。
为了使操作人员和主管人员能够观察和/或控制从沥青生产到最终的压实操作的路面铺设作业的各方面，可以提供如图2所示的控制***50。控制***50可以被配置为收集来自每台机器12和设备30的数据，并且以允许他们快速理解路面铺设作业的状态并协调任务以避免延迟的形式来向操作人员和主管人员呈现数据。控制***50可以包括多台机器控制***，每个机器控制***被配置为收集和处理机器数据，诸如当前和历史操作参数，并且允许操作人员和主管人员查看数据并通过操纵当前操作参数来响应。
例如，图2示出了与摊铺机18相关联的第一机器控制***52a以及与压实机20相关联的第二机器控制***52b。应当注意，尽管图2仅示出了机器控制***52a、52b，但是诸如拖运卡车16的其他机器和设备30可以各自包括类似相关联的控制***。每个机器控制***52a、52b可以包括多个设备，所述多个设备被配置为允许分别对特定于摊铺机18或压实机20的某些机器操作进行手动或自动控制以及对某些操作参数进行调整。例如，与摊铺机18相关联的机器控制***52a可以包括控制设备38，并且与压实机20相关联的控制***52b可以包括控制设备48。
控制设备38可以包括可以位于摊铺机18上(例如，在操作员站36中)或摊铺机18外的设备，所述设备被配置为由人员用来控制摊铺机18的操作和操作参数。例如，控制设备38可以包括机器控件，诸如用于控制摊铺机18的地面速度的加速器54a、用于控制摊铺机18的减速的制动器56a、用于控制摊铺机18的行进方向的转向装置58a、以及用于控制一个或多个工具位置和/或取向的工具控件60a。例如，摊铺机18的工具控件60a可以被配置为控制熨平板34的高度、宽度和斜度中的一个或多个。工具控件60a可以实现为一个或多个杠杆、按钮、开关、操纵杆等。尽管在图2中将每个控制设备38示出为单独设备，但是应当理解，可以将多个控制设备的功能并入单个设备中，诸如单个操纵杆或电子控制设备。
控制设备38还可以包括多功能控制设备62a，其被配置为从用于控制摊铺机18的人员接收信息并将信息提供给所述人员。例如，控制设备62a可以包括一个或多个输入设备64a，诸如按钮、软键、键盘、鼠标、触摸屏等，以用于从指示信息的人员接收输入或对与摊铺机18有关的信息的请求。控制设备62a还可以包括显示设备66a，诸如LED、LCD、CRT或其他类型的显示设备，所述显示设备被配置为接收信号并显示与信号相关联的信息。在一些实施方案中，控制设备62a可以为非机载实体，诸如包括输入设备64c和显示设备66c的非机载计算机68，并且被配置为包括机器12和设备30或者与机器12和设备30通信。
非机载计算机68可以为台式计算机、膝上型计算机或移动设备、诸如蜂窝电话、平板计算机、专用计算设备或另一类型的电子设备。非机载计算机68可以包括被配置为执行与本公开一致的操作的处理器、包含用于执行与本公开一致的操作的指令的相关联的存储器、以及被配置为允许非机载计算机68经由有线或无线平台(例如蜂窝、蓝牙、Wi-Fi、红外等)与其他电子设备进行数据通信的通信设备(例如硬件和软件)。
控制***52a还可以包括定位装置70a，所述定位装置被配置为确定摊铺机18相对于全局或局部坐标系的二维或三维位置。例如，定位装置70a可以被配置为接收来自与全球导航卫星***(GNSS)(诸如导航星全球定位***(GPS)、格罗纳兹(GLONASS)、伽利略、北斗等)相关联的多个卫星的位置信号。定位装置70a可以使用定位信号来相对于坐标系(例如，通过三边测量)确定其自己的位置，所述坐标系可以用于确定摊铺机18的位置。
控制***52a还可以包括一个或多个传感器72a(仅示出一个)，每个传感器与用于执行来自操作人员和主管人员的经由控制设备38接收的命令的操作参数或致动器相关联。传感器72a可以产生指示可以用于确定关于摊铺机18的其他信息(诸如一个或多个其他操作参数)的操作参数(例如，温度、压力、流体水平等)或致动器位置的信号。例如，传感器72a可以包括被配置为产生指示摊铺机18的地面速度的信号的速度传感器。传感器72a还可以包括温度传感器，所述温度传感器被配置为产生指示料斗32中的沥青的温度的信号。应当理解，传感器72a可以包括其他类型的传感器，所述传感器被配置为产生指示与摊铺机18相关联的其他操作参数的信号，以便确定当前操作参数和/或在操作时间段内跟踪操作参数。
例如，控制***52a还可以包括生产监测***74，所述生产监测***被配置为产生指示由摊铺机18沉积的材料(例如沥青)的量的信号。生产监测***74可以包括一个或多个位置传感器76，所述一个或多个位置传感器被配置为产生指示熨平板34或其单独熨平板底板的宽度、高度(例如，工作表面14上方的高度)或斜度的信号。每个位置传感器76可以与诸如液压或电子致动器的致动器相关联，所述致动器被配置为改变熨平板34的至少一部分的长度、高度或斜度。
控制模块78可以与生产监测***74相关联并且被配置为基于由位置传感器76产生的信号来确定由摊铺机18沉积的材料的量。例如，控制模块78可以被配置为(例如，基于所确定的熨平板34的高度和宽度)确定摊铺机18行进的每单位距离的材料的量。控制模块78还可以与包括在生产监测***74内或生产监测***外部的其他电子设备(诸如传感器72a、存储设备和/或其他计算设备等)电子通信。此类设备可以提供控制模块78在确定由摊铺机18沉积的材料的量时使用的附加信息。例如，当传感器72a包括被配置为产生指示摊铺机18的地面速度的信号的速度传感器时，控制模块78可以接收所述信号作为用于确定在一段摊铺时间内沉积在工作表面14上的沥青的总量(例如，总体积)的输入。诸如所沉积的摊铺材料的密度的附加信息可以存储在与控制模块78相关联的存储器中或者由控制模块78从另一来源作为输入接收。控制模块78可以被配置为使用所述附加信息来确定由摊铺机18沉积的材料的总重量(例如，吨)或质量流率(例如每小时的吨数)。
在一些实施方案中，生产监测***还可以或替代地包括与用于在熨平板34附近将物料从料斗32移动到工作表面14的输送***(未示出)相关联的材料传感器和输送机速度传感器。例如，材料传感器可以包括机械传感器，所述机械传感器被配置为检测在输送机***上输送的摊铺材料的高度。控制模块78可以使用材料高度结合输送机的速度和输送***的已知尺寸(诸如将料斗32连接到摊铺机18的后侧的隧道的尺寸)来确定由摊铺机18沉积的材料的体积流率。在一些实施方案中，材料传感器可以替代地实现为被配置为产生指示输送机***上的材料的高度或区域轮廓的信号的超声波传感器、激光扫描仪、光学传感器或者另一种类型的非接触式传感器。控制模块78可以被配置为使用输送***的材料高度和已知尺寸结合输送机速度或者使用区域轮廓结合输送机速度来确定由摊铺机18沉积的材料的体积流率。控制模块78可以被配置为使用已知密度的摊铺材料结合体积流率来确定摊铺机18在一段输送时间内沉积的材料的质量流率和/或总量(例如，重量)。
控制***52a还可以包括通信设备80a。通信设备80a可以包括使得能够在摊铺机18与非机载实体(例如，其他机器12、非机载计算机68、其他设备等)之间发送和接收数据消息的硬件和/或软件。根据需要，可以经由直接数据链路和/或无线通信链路发送和接收数据消息。直接数据链路可以包括以太网连接、连接区域网络(CAN)或本领域已知的其他数据链路。无线通信可以包括使得通信设备80a能够交换信息的卫星、蜂窝、蓝牙、WiFi、红外线以及任何其他类型的无线通信中的一种或多种。经由通信设备80a传输的数据消息可以包括由控制***52a的任何其他部件产生的任何数据或者确定的信息，包括摊铺机18的运行参数(例如，地面速度、沥青温度、沉积材料的量、质量流率等)。
控制***52a还可以包括与控制***52a的其他部件电子通信的控制器82a。如本文所使用的，短语“电子通信”可以指其中数据可以经由有线连接、无线连接或其组合传输的配置。控制器82a可以实现为具有单个微处理器或多个微处理器的计算设备以及用于监测来自控制***50的其他部件的输入并且基于输入生成输出信号的装置。例如，控制器82a可以包括存储器、辅助存储设备、时钟以及用于完成根据本公开的任务的处理硬件。许多可商购获得的微处理器可被配置为执行控制器82a的功能。应当理解，控制器82a可以容易地实现为能够控制许多其他机器功能的通用机器控制器。包括信号调节电路、通信电路和其他适当的电路的多种其他已知的电路可以与控制器82a相关联。根据需要，代替计算机***或除了包括计算机***之外，控制器82a还可以进一步与外部计算机***通信耦合。
控制器82a可以被配置为接收来自控制***52a的每个部件的数据输入、处理所述数据并且基于输入和/或处理数据来生成输出信号。例如，控制器82a可以被配置为接收来自控制***52a的输入并自动生成机器命令，诸如用于调整(例如，增加或减少)摊铺机18的地面速度、调整熨平板34的宽度、高度或斜度、调整摊铺机18的行进方向和/或(例如，经由输送机***的速度)调整从料斗32到熨平板34的摊铺材料的进给速率的命令。控制器82a也可以被配置为对控制***52a的其他部件产生输出信号。例如，控制器82a可以被配置为基于接收的输入来产生指示操作信息的图形图像，并且将图形图像显示在显示设备66a上以供摊铺机18的操作人员查看。由图形图像指示的操作信息可以包括由控制***52a生成的数据、由控制***52b生成的经由通信设备80a接收的信息或者其组合(例如由每个控制***52a、52b生成的数据或者基于由每个控制***52a、52b生成的数据的信息)。也就是说，控制器82a可以被配置为基于由压实机20的控制***52b生成的数据来生成一个或多个输出信号。
控制***52b可以为包括在控制***50中的第二机器控制***，其也可以具体地与压实机20相关联。例如，控制***52b可以包括多个设备，诸如控制设备48，所述多个设备被配置为允许对特定于压实机20的某些操作进行手动或自动控制以及对某些操作参数进行调整。控制设备48可以包括可以位于压实机20上(例如，在操作员站46中)或压实机外的设备，所述设备被配置为由人员用来控制压实机20的操作和操作参数。例如，控制设备48可以包括机器控件，诸如用于控制压实机20的地面速度的加速器54b、用于控制压实机20的减速的制动器56b、用于控制压实机20的行进方向的转向装置58b、以及用于控制压实工具40的一个或多个方面的工具控件60b。
例如，工具控件60b可以被配置为控制压实工具40的振动频率或振动幅度(即，压实力)中的一个或多个。工具控件60b还可以被配置为提供对诸如供水***、照明、遮篷操作、停车制动等的压实机20的其他方面的控制。工具控件60b可以实现为一个或多个杠杆、按钮、开关、操纵杆等。尽管在图2中将每个控制设备48示出为单独设备，但是应当理解，可以将多个控制设备的功能并入单个设备中，诸如单个操纵杆或电子控制设备。
控制设备48还可以包括多功能控制设备62b，其被配置为从用于控制压实机20的人员接收信息并将信息提供给所述人员。控制设备62b可以类似于控制设备62a并且包括例如一个或多个输入设备64b和显示设备66b。在一些实施方案中，控制设备62b可以为非机载实体并且在一些情况下可以为与控制设备62a相同的非机载实体。
控制***52b还可以包括被配置为确定压实机20的二维或三维位置的定位装置70b以及被配置为与其他机器12和非机载计算机68进行数据通信的通信设备80b。定位装置70b可以类似于定位装置70a，并且通信设备80b可以类似于通信设备80a。
控制***52b还可以包括一个或多个传感器72b(仅示出一个)，每个传感器与用于执行来自操作人员和主管人员的经由控制设备38接收的命令的操作参数或致动器相关联。传感器72b可以产生指示可以用于确定关于摊铺机18的其他信息(诸如一个或多个其他操作参数)的操作参数(例如，温度、压力、流体水平等)或致动器位置的信号。例如，传感器72b可以包括被配置为产生指示压实机20的地面速度的信号的速度传感器。传感器72b还可以包括温度传感器，所述温度传感器被配置为产生指示工作表面14的温度的信号(例如，红外温度传感器)。应当理解，传感器72b可以包括其他类型的传感器，所述传感器被配置为产生指示与压实机20相关联的其他操作参数的信号，以便确定当前操作参数和/或在操作时间段内跟踪操作参数。
控制***52b还可以包括与控制***52b的其他部件电子通信的控制器82b。控制器82b可以在结构上类似于控制器82a并且被配置为接收来自控制***52b的每个部件的数据输入、处理所述数据并且基于输入和/或处理数据来生成输出信号。例如，控制器82b可以被配置为接收来自控制***52b的输入并且自动地生成机器命令，诸如用于调整(例如，增加或减少)压实机20的地面速度、调整压实工具40的压实能量(例如，振动频率或幅度)和/或调整压实机20的行进方向的命令。
控制器82b也可以被配置为对控制***52b的其他部件产生输出信号。例如，控制器82b可以被配置为基于接收的输入来产生指示操作信息的图形图像，并且将图形图像显示在显示设备66b上以供压实机20的操作人员查看。由图形图像指示的操作信息可以包括由控制***52b生成的数据、由控制***52a生成的经由通信设备80b接收的信息或者其组合(例如由每个控制***52a、52b生成的数据或者基于由每个控制***52a、52b生成的数据确定的信息)。也就是说，控制器82b还可以被配置为基于由摊铺机18的控制***52a生成的数据来生成一个或多个输出信号。
为了向主管人员提供对关于每台机器12和设备30(参考图1)的信息的更多访问，控制***50可以被配置为收集来自每个机器控制***52a、52b和设备30的数据输入并将信息以能够快速且容易理解的视觉形式呈现给主管人员。例如，控制***50可以包括便携式或固定式计算机，其被配置为从每个机器控制***52a、52b(诸如配备有通信设备80c的非机载计算机68)接收信息并生成图形图像以用于以视觉形式在任何位置或远离工地10传送所述信息。尽管特别提到了非机载计算机68，但是应当理解，其他计算设备(例如，控制器82a、82b)可以用于生成图形图像来传送所述信息。
可替代地，机器控制***52a、52b和设备30可以与中央服务器电子通信，所述中央服务器被配置为存储用于处理由机器控制***52a、52b和设备30产生的信息的程序和/或算法并生成图形图像来传送所述信息。服务器可以经由诸如通信设备80a、80b的通信硬件和/或结合其他通信网络(例如互联网)来访问。也就是说，控制***50可以包括可以对被配置为传送用于监测和管理工地10的信息的其他电子设备进行访问的基于web的特征。
工业实用性
所公开的控制***可以与多台机器一起使用，其中以高效和有效的方式在工地上协调这些机器的相应操作是重要的。所公开的控制***可以对于协调路面铺设作业尤其有用，其中多台机器用于从材料生产设备输送摊铺材料、将摊铺材料沉积到工作表面中、并且压实新沉积的摊铺材料。***内的控制器可以接收与每台机器和设备有关的位置数据和其他操作参数。控制器还可以被配置为基于接收的信息在显示设备上生成图形图像。图形图像可以被配置为定性和/或定量地传送来自每台机器和来自设备的信息，以允许操作人员和主管人员快速地想象和理解工地上的操作状态。图形图像还可以用于接收来自操作人员和主管人员的用于控制每台机器的特定方面的输入。现在将阐述控制***50的示例性操作。
应当注意，在以下讨论的实例中由非机载计算机68执行的任何计算功能还可以或替代地由另一计算设备执行，诸如控制器82a，82b、非机载服务器或者另一计算机设备。
在路面铺设作业期间，主管人员可能要责任在工地(例如，工地10)上协调多台机器(例如机器12)以执行摊铺作业。为了帮助协调机器12，主管人员可以从被配置为提供关于每台机器12的操作信息的工地10处或离开工地10的任何地方来访问计算机，诸如非机载计算机68。非机载计算机68可以经由通信设备80c从工地10上的每台机器12接收数据消息并且使用数据消息来定位和标识每台机器12。例如，每个数据消息可以包含GPS坐标(例如，由定位装置70a、70b生成)和相关联的机器ID。如图3所示，在确定存在哪些机器12之后，非机载计算机68可以在其显示设备66c上生成第一图形用户界面(GUI)84。
GUI 84可以具有多个第一图形对象86，每个所述第一图形对象指示多台机器12中的一台(例如摊铺机18、压实机20等)或者材料生产设备30。多个图形对象86中的每一个可以经由与非机载计算机68相关联的输入设备64c来选择(参考图2)。每个图形对象86还可以指示所指示的机器12或材料生产设备30的状态分数。每台机器12或设备30的状态分数可以为每台机器12或设备30的一个或多个操作参数是否偏离预期值或目标值或阈值和/或偏离到何种程度的指示。以这种方式，主管人员能够使用GUI 84来快速确定哪些机器12和设备30(如果有的话)需要关注以及如何优先考虑后续努力来解决任何问题。图形对象86可以基于区分的视觉标记(诸如，颜色方案(例如红色、黄色、绿色)、纹理、阴影、符号、数字等)来指示哪些机器12和设备30需要关注。应当理解，可以使用其他类型的标记。
当主管人员希望接收关于特定机器12或设备30的更多细节时，主管人员可以经由输入设备64c来选择图形对象86中的一个。例如，主管人员可以选择图形对象86中的指示摊铺机18的一个。如图4所示，非机载计算机68可以接收主管人员的选择作为输入，并且基于所述选择在显示设备66a上生成第二图形用户界面(GUI)88。GUI 88可以包括多个图形对象90，每个图形对象指示多个操作参数中的一个与相关联的期望或目标值之间的差异。也就是说，图形对象90可以指示每个操作参数与其相关联的目标或期望值之间的差异，所述目标或期望值用于确定所选择的机器12或设备30的状态分数。
如图4的实例所示，GUI 88的图形对象90可以指示摊铺机18的操作参数或与摊铺机有关的此类差异。例如，图形对象90可以包括沥青温度对象92、摊铺机地面速度对象94、摊铺机生产速率对象96、设备生产速率对象98、(即，沉积材料的)总重量对象100以及(即摊铺距离的)总距离对象102。主管人员可以使用这种信息来确定如何协调摊铺机18和/或工地10上的其他机器12的操作。
例如，非机载计算机68可以经由通信设备80c接收指示料斗32中的当前沥青温度(例如，如由传感器72a确定)、摊铺机18的地面速度(例如，如由传感器72a确定)、摊铺机18的生产速率(例如，如生产监测***74确定)、设备30的生产速率以及由摊铺机18沉积的材料的量(例如，如生产监测***74确定)的数据消息。非机载计算机68可以将料斗32中的沥青的温度与已知的目标温度或温度范围(例如190□-320□)进行比较并且确定当前沥青温度是否在目标范围内、以上或以下。沥青温度对象92可以包括定性标记，诸如具有着色区域的刻度盘，所述刻度盘可以允许操作人员快速地理解料斗32中的沥青是否以及多大程度上处于用于摊铺的足够温度。尽管沥青温度对象92被示出为刻度盘，但是可以使用其他类型的标记，诸如条、闪光灯、配色方案等。以这种方式，主管人员可以能够快速地确定沥青温度是否存在问题。
非机载计算机68还可以确定摊铺机18的目标地面速度、将目标地面速度与摊铺机18的当前地面速度进行比较、并且基于所述差异生成摊铺机地面速度对象94。例如，非机载计算机68可以将设备生产率与摊铺机生产率进行比较，并且确定摊铺机18是否以比设备30生产材料更快或更慢的速率来将材料沉积到工作表面14上。非机载计算机68还可以同时生成摊铺机生产速率对象96和设备生产速率对象98，以允许主管人员想象这些生产速率之间的差异。由于设备30的生产率可以决定摊铺机18的最大平均生产率，所以非机载计算机68可以将摊铺机18的目标地面速度确定为合适的地面速度，在所述地面速度下摊铺机18的生产速率等于可允许的设备生产率差异或在其内。例如，非机载计算机68可以基于如由与生产监测***74相关联的传感器确定的熨平板34(参考图2)的宽度、高度和斜度或者已知参数来确定摊铺机18的地面速度，这将导致摊铺机18的生产率等于设备30的生产率的容许差异或在其范围内。
非机载计算机68可以随后生成摊铺机地面速度对象94以指示摊铺机18的当前地面速度与目标地面速度之间的差异。摊铺机地面速度对象94可以包括诸如配色方案、阴影、闪烁灯等的特征作为当前地面速度与目标地面速度不同的方向(例如，更高或更低)和程度的指示。以这种方式，主管人员可以能够快速地想象和理解设备30和摊铺机18的相对生产率。所述信息可以允许主管人员确定是否以及如何应当调整摊铺机18的操作以便使摊铺机18的生产率达到目标率。例如，主管人员可以能够使用所述信息来确定应当调整摊铺机18的地面速度。主管人员可以随后(例如，经由无线电、蜂窝通信、车载显示器等)与摊铺机18的操作人员通信以有效地实现期望的速度改变或其他操作调整。
在一些实施方案中，GUI 88还可以包括图形对象104，所述图形对象被配置为接收指示调整(例如，增大或减小)摊铺机18的地面速度到调整地面速度的命令的用户输入。例如，主管人员可以基于GUI 88中的信息来确定摊铺机18正在以比设备30正在生产的速率稍慢的速率来沉积材料。主管人员可以随后使用图形对象104来越权控制摊铺机18的地面速度，以便能够想象摊铺机18的生产速率是否能够以及以何种程度变得更接近当以调整的地面速度操作时的设备30的生产速率。经由图形对象104进行的摊铺机18的地面速度的调整可以启动模拟模式，所述模拟模式可以包括生成用于显示模拟参数和结果的附加图形用户界面。附加图形用户界面可以为包含更新或重新生成的图形对象的GUI88的复制品，其示出了GUI 88中显示的操作参数的任何改变，所述改变可能受到改变摊铺机18的地面速度的影响。
主管人员可以能够通过经由GUI 88(或其复制品)显示的其他操作参数的结果变化来理解改变摊铺机18的地面速度对摊铺作业的影响。例如，如果摊铺机18运行得太慢，那么其可能比设备30正在生产材料更慢地使用所述材料。取决于摊铺机18使用的材料少于设备30生产的材料有多久，摊铺机18可能落后于它本应当沉积给定时间段(诸如当天)的材料的量。主管人员可以随后能够将如由总重量对象100和总距离对象102提供的由摊铺机18沉积的材料的总量或者摊铺机行进的总距离与当大的目标量或目标距离进行比较来决定是否增加摊铺机18的地面速度，因此摊铺机18的生产率大于设备30的生产率以便弥补损失的时间。GUI 88还可以包括图形对象106，所述图形对象指示当日由设备30生产的材料的总量以及可以从设备获得的材料的总量、当前作业或者其他分配标准。操作人员可以随后能够看到这些生产参数如何通过使用图形对象104响应于摊铺机地面速度的改变。基于所述信息，主管人员可以能够确定将摊铺机18的生产率提高到超过设备30的生产率的决定是否将使摊铺机18停止运行，或者是否有必要联系另一设备来接收附加材料以有助于满足生产目标。
尽管图形对象104已参照摊铺机18的地面速度进行了描述，但是应当理解，如果需要，其他或附加的可调整参数可以相反可由图形对象104或附加图形对象改变。例如，出于模拟或越权机器控制的目的，熨平板设置(例如，宽度、高度、斜度)、输送机进料速率和/或其他参数可以经由GUI 88进行调整。
在主管人员使用图形对象104调整摊铺机18的地面速度之后，非机载计算机68可以更新(即重新生成)GUI 88或图形对象90中的某些图形对象，以反映主管人员的动作可能具有的任何操作参数上的差异。在一些实施方案中，由图形对象104接收的输入可以用于引起非机载计算机68产生可传达给摊铺机18(即机器控制***52a)的命令信号，以便自动调整摊铺机18的实际地面速度。在其他实施方案中，如上所述，非机载计算机68可以进入模拟模式或者生成模拟界面，所述模拟界面被配置为使用模拟模型或算法来再现GUI 88，所述模拟模型或算法被配置为预测并显示由主管人员命令的摊铺机18的地面速度的改变将如何影响摊铺作业。在其他实施方案中，GUI 88可以包括其他图形对象以允许主管人员类似地调整摊铺机18的其他方面，诸如熨平板34的高度、宽度和斜度以及从料斗32到熨平板34的材料的进料速率。
当非机载计算机68从机器12和设备30接收更新的操作参数时，以及在模拟过程中主管人员在任何时候对摊铺机18的地面速度或其他参数进行调整之后，非机载计算机68可以重新评估摊铺机18的状态分数。也就是说，非机载计算机68可以将摊铺机18的当前操作参数(或模拟的当前操作参数)与目标参数进行比较并确定它们是否以及在何种程度上不同。非机载计算机68可以随后更新GUI 84上的第一图形对象86。如图4所示，可以在GUI 88中显示与所选择的机器12(例如，摊铺机18)相关联的第一图形对象86(或者在模拟过程中生成的复制GUI)，以允许主管人员看到更新的状态分数而不必返回到GUI 84(参照图3)，由此允许快速的调整过程。
GUI 88还可以包含被配置为传达关于摊铺机18和/或其他机器12的信息的附加或其他图形对象。例如，非机载计算机68可以接收指示每个其他机器12(包括拖运卡车16(参考图1))的位置和地面速度的信号。非机载计算机68可以被配置为基于每台机器12的位置和地面速度来确定相关统计信息并且经由图形对象来显示所述信息。例如，GUI 88可以包括图形对象101，所述图形对象被配置为显示直到下一辆拖运卡车16使新的摊铺材料到达摊铺机18的时间量。也就是说，可以经由相关联的定位装置接收与每辆拖运卡车16相关联的位置信息，所述定位装置可以用于结合摊铺机18的已知位置来确定直到下一辆拖运卡车16到达摊铺机18的时间量。基于直到下一辆拖运卡车16到达的时间，主管人员可以能够快速了解对任何机器的生产率或地面速度的调整是否可以是合适的以避免生产的延迟或者避免使用新材料的延迟(这可以允许新材料冷却到期望的阈值温度以下)。
GUI 88还可以包括指示料斗32的填允水平的图形对象103a以及指示直到料斗32将变空的时间量的图形对象103b。也就是说，可以基于由生产监测***74生成的信号来确定料斗32中剩余的材料的量，所述生产监测***可以用于结合摊铺机18的生产率来确定直到料斗32变空的剩余时间量。图形对象103a和103b可以被配置为分别传送剩余量的材料和剩余时间，使得主管人员可以能够快速且容易地理解料斗32中有多少材料以及摊铺机18能够持续多长时间来继续生产而无需暂停来重新填充料斗32。由图形对象103a和103b提供的信息结合由图形对象101提供的信息可以允许主管人员快速且容易地确定是否以及应当在何种程度上调整摊铺机18或下一辆拖运卡车16的地面速度(如果可能的话)以最小化停机时间和沥青冷却时间。
在生产暂停并且摊铺机18停止的情况下，GUI 88可以包括图形对象105，所述图形对象指示摊铺机18已停止并且继续处于闲置状态的时间量。也就是说，摊铺机18的地面速度可以基于由速度传感器或定位传感器生成的信号来确定，并且地面速度可以在摊铺时间段内被追踪以确定摊铺机18的地面速度何时为零(即，当摊铺机18不移动或闲置时)。图形对象105可以被配置为传送摊铺机18的地面速度为零(即，闲置时间)过程中的时间量。当摊铺机18处于闲置状态时，料斗32中的摊铺材料可以被允许冷却，并且如果闲置时间超过阈值时间量就可能需要被丢弃。因此，图形对象105可以允许主管人员快速且容易地确定摊铺机18已闲置多久以及作为经过时间的结果是否可能需要采取某些动作。此外，如果摊铺机18处于闲置状态太久，那么熨平板34的重量可能在新铺设的沥青中形成凹槽或其他缺陷，这可能需要额外的人力、材料和时间来修复。因此图形对象105可以帮助主管人员决定如何避免或者何时修复此类缺陷
因为设备30可能距离工地10有一段距离(和时间)，所以主管人员可能希望被告知与将来自设备30的材料带到工地10的拖运卡车16的供应链有关的某些绌节和参数。为了帮助向主管人员提供关于供应链的信息，GUI 88可以包括图形对象107，所述图形对象被配置为以清楚和简单的方式传送一个或多个供应链参数。例如，GUI 88可以包括图形对象107a，所述图形对象指示在设备30与工地10之间行进的带有新摊铺材料的多辆拖运卡车16。除了其他方面，这种信息可以允许主管人员快速了解供应链运行是否正常、生产中是否预期会因为缺乏物料而出现暂停、或者是否有过多的新物料排队等候并存在过度冷却的风险。图形对象107b可以被配置为标识当前在摊铺机18处的卡车16以允许主管人员了解卡车的安排队列中的哪辆卡车16当前正在填满漏斗32。图形对象107c可以被配置为标识在设备30处当前正在装载新物料的卡车及其在施工现场10处的估计到达时间。所述信息可以允许主管人员快速理解生产过程设备30相对于安排生产计划有多远以及拖运卡车16当前正在到达施工现场10还有多少时间。由图形对象107a-c传送的信息可以基于其他供应链参数来确定，诸如拖运卡车16的位置(例如，如由位置装置确定)和地面速度(例如，如由位置装置或速度传感器确定)。
尽管在图4(和其他附图)中示出了可以指示某些参数的某些图形对象并且在本文中进行了描述，但是应当理解，可以使用指示其他和/或附加参数或信息的其他图形对象来传达与摊铺作业有关的方面和支持。
由包含在图形用户界面(例如GUI 88)中的图形对象指示的参数和其他信息可以各自与相应的阈值或目标值相关联。由图形对象显示的信息与其相关联的阈值或目标值之间的差异可以用于确定作为图形用户界面的对象的机器12或设备30的状态分数。例如，GUI88中的图形对象86可以被配置为基于在GUI 88中的任何图形对象中显示的信息与其各自相关联的阈值或目标值之间的差异来指示摊铺机18的状态分数。例如，当由图形对象105指示的摊铺机停止时间超过相关联的阈值时，取决于停止时间超过阈值的程度，图形对象86可以显示黄色或红色状态分数。当摊铺机18恢复操作(并且如果当前没有其他参数超过相关联阈值)时，图形对象86中的状态分数可以改变为绿色以指示摊铺作业的状态是可接受的。如图3所示的图形对象86也可以被配置为与其他图形用户界面的图形对象86协调地改变颜色。应当理解，尽管以上已关于摊铺机18和GUI 88的停止时间解释了状态分数，但是状态分数可能受到其他参数(例如地面速度、生产率、燃料水平、水位等)或者它们之间的差异的影响。还应当理解，可以类似地确定其他机器(例如压实机20、卡车16和设备30)的状态分数。以这种方式，主管人员可以能够快速且容易地标识何时出现可能需要他们关注的问题。
再次参考图3，当主管人员选择与机器12中的另一个相关联的第一图形对象86时，非机载计算机68可以生成对应于选择机器12的另一GUI。例如，当主管人员选择与压实机20中的一个相关联的第一图形对象86时，非机载计算机68可以生成对应的GUI。例如，如图5所示，非机载计算机可以生成对应于特定压实机20(例如，压碎压实机)的图形用户界面(GUI)108。GUI 108可以包含指示与压实机20相关联的操作参数与相关联的预期值或目标值之间的差异的图形对象110。也就是说，图形对象110可以指示操作参数与其相关联的目标或期望值之间的差异，所述目标或期望值用于确定其在GUI 84中显示的状态分数。
例如，图形对象110可以包括表面温度对象112、冲击对象114、压实机地面速度对象116、摊铺机地面速度对象118和水对象120。主管人员可以使用这种信息来确定如何结合摊铺机18和/或工地10上的其他机器12的操作来协调压实机20的操作。
例如，非机载计算机68可以经由通信设备80c接收数据消息，所述数据消息指示在工作表面14的顶部上新铺设的沥青的当前温度(例如，如由传感器72b确定)、压实机20的地面速度(例如，如由传感器72b确定)、摊铺机18的地面速度(例如由传感器72a确定)、用于润湿压实工具40的水量(例如由传感器72b确定)以及压实机20的位置(例如，如由定位装置70b确定)。非机载计算机68可以将工作表面14的温度与已知的目标温度或温度范围(例如320□-190□)进行比较并且确定工作表面14的当前温度是否在目标范围内、以上或以下。例如，在摊铺机18铺设新材料铺层之后，可以指示压实机20(即压碎压实机)在新铺层仍处于特定温度或特定温度范围内时压实所述新铺层。这可能需要压实机20在取决于铺层温度的特定距离处跟随在摊铺机18之后。当表面14的温度在期望范围之外时，如由表面温度对象112所示，主管人员可能希望调整压实机20与摊铺机18之间的距离或者暂停所述操作以便进行进一步的评估。
有时，压实机20的操作人员可能在压实过程期间有意或无意地在压实机与摊铺机18之间设置太大或太小的距离并试图校正所述距离。这样做时，与压实工具40相关联的振动频率与压实机的地面速度的比率可能偏离期望比率或比率范围。也就是说，非机载计算机68可以经由通信设备80c从机器控制***52b(参考图2)接收指示压实工具40的振动频率和压实机20的地面速度的信号。振动频率与压实机20的地面速度的比率可以指示由压实机20施加于工作表面14的压实能量(即，每英尺的冲击次数)。当压实机减速或加速时，每英尺的冲击次数分别增加或减少。取决于压实机20正在执行哪个压实阶段(例如，压碎、中间、清理等)，可以在操作期间为压实机20分配一定的目标比率(即目标压实能量)或每英尺维持的目标冲击次数。
为了帮助主管人员了解何时在工作表面14上实现或未实现赋予每英尺的目标冲击次数的最终目标，非机载计算机可以产生冲击对象114以指示方向(例如，更高或更低)以及当前每英尺冲击次数与目标每英尺冲击次数不同的程度。冲击对象114可以包括定性标记，诸如具有彩色区域的刻度盘、条、闪光灯、配色方案等。以这种方式，主管人员可以能够快速确定是否存在关于由压实机20实现的每英尺的冲击次数的任何问题。
非机载计算机68还可以确定压实机20的目标地面速度、将目标地面速度与压实机20的当前地面速度进行比较、并且基于所述差异生成压实机地面速度对象116。例如，非机载计算机68可以分别接收并比较由传感器72a和72b确定的摊铺机地面速度、压实机地面速度。由于摊铺机18的地面速度可以决定压实机20应当行进的平均地面速度以维持与摊铺机18的恒定距离，所以非机载计算机68可以将压实机20的目标地面速度确定为等于摊铺机18的地面速度的可允许的差异或在其内的速度。
非机载计算机68可以随后生成压实机地面速度对象116以指示压实机20的当前地面速度与目标地面速度之间的差异。非机载计算机68还可以同时生成摊铺机地面速度对象118，以允许主管人员确认每英尺冲击的任何差异或检测到的工作表面14的温度是否可以归因于压实机20与其目标地面速度的偏差。压实机地面速度对象116可以包括诸如配色方案、阴影、闪烁灯等的特征作为当前地面速度与目标地面速度不同的方向(例如，更高或更低)和程度的指示。以这种方式，主管人员可以能够快速地想象和理解压实机20和摊铺机18的相对地面速度以及这种差异可能对其他操作参数的影响。所述信息可以允许主管人员确定是否以及如何调整压实机20的操作。这种调整可以包括增大或减小压实机20的地面速度。
例如，GUI 108还可以包括图形对象122，所述图形对象被配置为接收指示调整(例如，增大或减小)压实机20的地面速度到调整地面速度的命令的用户输入。例如，主管人员可以基于GUI 108中的信息来确定压实机20正在远离目标温度下的摊铺表面14的区域移动以便进行压实，或者确定实现的每英尺的冲击次数太低。主管人员可以随后使用图形对象122来增大或减小压实机20的地面速度，以导致每英尺的冲击次数和/或压实机20前方的表面14的温度达到相应的目标值。
取决于压实机20移动得越来越靠近摊铺机18有多长时间，在没有降至低于每英尺的目标冲击量的情况下，通过地面速度调整可能难以实现适当的距离。为了帮助确认压实机20正在满足其每英尺的目标冲击次数，GUI 108还可以包括压实机20正在操作的工地10的至少一部分的地图124。如由定位装置70b(参考图2)确定的，非机载计算机68可以被配置为使用压实机20随时间的位置来生成地图124，以便(例如，使用配色方案、阴影、图案等)指示压实机20已行进的位置以及在每个位置处实现的每英尺的冲击次数。基于所述信息，主管人员可以能够确定增大或减小压实机20的地面速度的决定是否改进压实操作。
在主管人员使用图形对象122调整压实机20的地面速度之后，非机载计算机68可以更新(即重新生成)GUI 108或图形对象110中的某些图形对象，以反映主管人员的动作可能具有的任何操作参数上的差异。以这种方式，主管人员可以能够在执行一个或多个迭代调整后快速地识别有效的解决方案。在一些实施方案中，由图形对象110接收的输入可以引起非机载计算机68产生可传达给压实机20(即机器控制***52b)的命令信号，以便自动调整压实机20的实际地面速度。在其他实施方案中，非机载计算机68可以进入模拟模式或者生成模拟界面，所述模拟界面被配置为使用模拟模型或算法来再现GUI 108，所述模拟模型或算法被配置为预测并显示由主管人员命令的压实机的地面速度的改变将如何影响压实操作。
尽管图形对象122已参照压实机20的地面速度进行了描述，但是应当理解，如果需要，其他或附加的可调整参数可以相反可由图形对象122或附加图形对象改变。例如，出于模拟或越权机器控制的目的，振动设置、水进给速率、行车间距和/或其他参数可以经由GUI88进行调整。
在一些实施方案中，GUI 108可以包括其他图形对象以允许主管人员类似地调整压实机20的其他方面。例如，水对象120可以指示压实机20上的储存箱中剩余多少水。也就是说，压实机20可以包括用于润湿压实工具40以防止在压实期间新的沥青粘附到其上的供水***，并且水对象可以指示剩余的水量(例如，如由传感器72b确定)。以这种方式，主管人员可以能够基于水位和/或操作的其他方面来确定何时再装满水箱，这可以提供再装满的机会而不会引起延迟或者牺牲压实质量。
当非机载计算机68从机器12和设备30接收更新的操作参数时，以及主管人员在任何时候对压实机20的地面速度或其他参数进行调整之后，非机载计算机68可以重新评估压实机20的状态分数。也就是说，非机载计算机68可以将压实机20的当前操作参数(或模拟的当前操作参数)与目标参数进行比较并确定它们是否以及在何种程度上不同。非机载计算机68可以随后更新GUI 84上的第一图形对象86以反映任何改变。如图4所示，可以在GUI108中显示与所选择的机器12(例如，压实机20)相关联的第一图形对象86，以允许主管人员看到更新的状态分数而不必返回到GUI 84(参照图3)，由此允许快速的调整过程。
GUI 108还可以包含被配置为允许主管人员非常详绌地想象压实操作的各个方面的附加或其他信息。例如，如图6所示，地图124可以被配置为在操作时间段内与压实机20的位置协调地显示附加信息。例如，除了通过压实机20实现的每英尺的冲击次数之外，非机载计算机68可以被配置为显示工作表面14的确定的表面温度、通过次数(即，压实机在特定位置上行进的次数)和/或压实值(即压实品质因数)作为压实机20的位置的函数。也就是说，非机载计算机68可以将振动频率与压实机20的地面速度的比率、工作表面14的表面温度、通过次数以及压实值中的一个或多个与压实机20在压缩时间段内的每个记录位置相关联，并且将地图124配置为指示与每个记录地点相关联的相关联值。例如，当表面被压实机20压实时，当主管人员选择选项来查看表面14的温度时，非机载计算机68可以结合当被压实机20横贯时的工作表面14的感测温度来生成地图124以显示压实机20的当前位置。地图124还可以或替代地被配置为显示表面14的当前温度，以允许主管人员查看压实机20是否在高于126、在128处或低于130目标温度的区域中操作以便进行压实。以这种方式，主管人员可以能够确认表面14的区域是否已经或正在被适当地压实，从而允许在必要时采取快速的纠正措施。
再次参考图3，当主管人员选择与机器12中的另一个相关联的第一图形对象86时，非机载计算机68可以生成对应于选择的机器12的另一GUI。例如，当主管人员选择与拖运卡车16中的一个相关联的第一图形对象86时，非机载计算机68可以生成对应的GUI。例如，如图7所示，非机载计算机68可以生成对应于与路面铺设作业相关联的特定一个或一组拖运卡车的图形用户界面(GUI)132。GUI 132可以包含指示与压实机20相关联的操作参数与相关联的预期值或目标值之间的差异的图形对象134。也就是说，图形对象134可以指示操作参数与其相关联的目标或期望值之间的差异，所述目标或期望值用于确定在GUI 84中显示的状态分数。
例如，非机载计算机68可以基于诸如摊铺机18的生产率、料斗32中的材料的量和/或在设备30与工地10之间行进的卡车的数量(如上所述)的其他信息来确定行进到工地10的带有新摊铺材料的每辆拖运卡车16的目标到达时间。目标到达时间可以为直到需要特定拖运卡车来将材料输送到摊铺机18的时间量。基于每辆拖运卡车16的当前位置(如由被配置为产生位置信号的可与非机载计算机68通信的相关联位置设备确定)，非机载计算机68可以确定每辆拖运卡车16在工地10处的实际估计到达时间。非机载计算机68还可以接收其他信息，诸如交通状况、天气状况、道路封闭信息和/或通过已知(例如商业)资源可获得的其他因素，并且使用所述信息来更准确地确定每辆拖运卡车的目标和实际到达时间。
非机载计算机68可以生成包含拖运卡车16、摊铺机18和/或设备30中的一个或多个的区域的地图136，并且为地图上的每辆拖运卡车16生成拖运卡车细节对象138。拖运卡车细节对象138可以包括诸如到摊铺机18的目标时间、到摊铺机18的距离、拖运卡车16的内容物以及拖运卡车16中的物料的容量(例如重量)的信息。在一些实施方案中，拖运卡车细节对象138还可以包括拖运卡车16内的摊铺材料的实际或估计温度。非机载计算机68还可以生成实际估计到达时间对象140，其被配置为显示拖运卡车16的实际估计到达时间。当实际估计到达时间与目标到达时间之间的差异超过可容许差异时，非机载计算机68可以更新拖运卡车16的状态分数以指示拖运卡车16是否以及在何种程度上将错过目标到达时间。非机载计算机68可以随后更新GUI 84上的第一图形对象86以反映任何改变。如图7所示，可以在GUI 132中显示与所选择的机器12(例如，拖运卡车16)相关联的第一图形对象86，以允许主管人员看到更新的状态分数而不必返回到GUI 84(参照图3)，由此允许快速的评估过程。
再次参考图3，当主管人员选择与设备30相关联的第一图形对象86时，非机载计算机68可以生成对应于设备30的另一GUI。例如，如图8所示，非机载计算机68可以生成包含图形对象144的图形用户界面(GUI)142，所述图形对象指示与设备30相关联的操作参数与相关联的预期或目标值之间的差异。也就是说，图形对象144可以指示操作参数与其相关联的目标或期望值之间的差异，所述目标或期望值用于确定在GUI 84中显示的状态分数。
例如，基于设备30的已知生产率、(例如，基于预定设计模型)完成路面铺设作业所需的已知的材料量、(例如，由主管人员输入的)可用于完成路面铺设作业的已知的时间量，非机载计算机68可以监测设备30的生产率并且确定设备30的生产率是否以及在何种程度上高于、位于或者低于维持工地10处的操作所需的生产率。当设备30的生产率与目标生产率之间的差异降至低于容许差值时，非机载计算机68可以更新设备30的状态分数以指示设备30是否以及在何种程度上将无法满足摊铺作业的需求。非机载计算机68可以随后更新GUI 84上的第一图形对象86以反映任何改变。如图8所示，可以在GUI 142中显示与设备30相关联的第一图形对象86，以允许主管人员看到更新的状态分数而不必返回到GUI 84(参照图3)，由此允许快速的评估过程。
GUI 142可以包括设备生产速率对象146，其被配置为向主管人员显示设备30的生产率并且可以指示设备30是否以及在何种程度上将能够满足工地10处的材料需求。非机载计算机68还可以在GUI 142上生成地图148，从而示出了在工地10的特定距离内包含一个或多个设备30的区域。当在地图148上示出多个设备30时，非机载计算机68可以为每个设备30生成设备生产率对象146，以允许主管人员想象区域中的任何其他设备是否可以依靠来弥补未满足的需求。如图8所示，地图148可以与地图124(参照图7)组合。
在一些实施方案中，还可以经由GUI 142提供与设备30有关的其他信息。例如，可以包括其他图形对象以显示与每个设备相关联的生产温度、从每个设备到工地10的距离值、可用摊铺材料的最大量和/或其他信息。如果设备30处的情况导致生产率降低或者设备30的生产温度降至低于在材料冷却之前成功地将材料从设备30运输到工地10所需的最低温度(例如，如由非机载计算机68结合设备30和工地10的已知位置来确定)，非机载计算机68可以重新生成相关联的图形对象和/或更新设备30的状态分数并且(在GUI 84和/或GUI142上)更新第一图形对象86以反映任何变化。
还应当注意，由非机载计算机68产生并在显示设备66c上向主管人员显示的任何信息也可以或者可替代地被类似地(例如，经由显示设备66a、66b)传达和显示给机器12中的任何一个或多个的操作人员，以帮助操作人员想象路面铺设作业的更有效的控制操作方面。
若干优点可以与所公开的控制***相关联。例如，因为控制***50可以通过将来自若干数据源的信息聚集到单个控制资源中来帮助主管人员协调每台机器12的操作，所以主管人员可以能够快速且容易地解决来自可以维持通信信号的任何位置的若干操作问题。此外，因为来自多个来源的数据被聚集到单个控制设备中，所以主管人员可以能够快速获得多条相关信息而不依赖于其他人员或者不必搜索多个数据资源。此外，因为控制***50可以提供包括操作方面的定性标记的GUI的产生，所以主管人员可以能够快速且容易地识别和理解当正在发生状况时需要纠正措施的状况，从而允许快速和准确的现场评估和解决方案的可能性。因为主管人员可以能够模拟或者实际上命令机器12的操作的改变，所以可以能够使用迭代调整和观察来获得有效的解决方案。
对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本公开的范围的情况下，可以对所公开的控制***进行各种修改和更改。考虑到本文所公开的控制***的规范和实践，所述控制***的其他实施方案对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和实例应被视为仅是示例性的，本公开的真实范围由下文的权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种用于在工地(10)上协调多台机器(12)以执行摊铺作业的控制***(50)，其包括：
通信设备(80a-c)，所述通信设备被配置为与所述多台机器和材料生产设备(30)交换数据消息；
显示设备(66a-c)；
输入设备(64a-c)，所述输入设备被配置为接收用户输入；以及
控制器(82a-b)，所述控制器与所述通信设备、所述显示设备和所述输入设备通信，其中所述控制器被配置为：
在所述显示设备上生成第一图形用户界面(84)，所述第一图形用户界面具有多个第一图形对象(86)，每个所述第一图形对象指示所述多台机器或所述材料生产设备中的一个，其中所述多个第一图形对象中的每一个可经由所述输入设备来选择；以及
基于所述数据消息来确定所述多台机器和所述材料生产设备中的每一个的状态分数，其中所述多个第一图形对象中的每一个进一步指示所指示的所述多台机器或所述材料生产设备中的一个的所述状态分数。
2.根据权利要求1所述的控制***，其中：
每个数据消息包括与所述多台机器或所述材料生产设备中的一个相关联的多个操作参数；并且
基于所述多个操作参数中的每一个与相应的相关联的目标值之间的差异来确定所述多台机器中的每一个的所述状态分数。
3.根据权利要求1所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
经由所述输入设备接收指示对所述多个第一图形对象中的一个的选择的第一用户输入；以及
基于所述选择在所述显示设备上生成第二图形用户界面(88、108、132、142)，其中所述第二图形用户界面包括多个第二图形对象(90-102、106)，每个所述第二图形对象指示与由所选择的所述多个第一对象中的一个指示的所述机器相关联的操作参数。
4.根据权利要求3所述的控制***，其中所述多台机器包括摊铺机(18)和一个或多个压实机(20)。
5.根据权利要求3所述的控制***，其中所述第二图形用户界面还包括第三图形对象(104)，所述第三图形对象被配置为经由所述输入设备接收指示改变或模拟所述多个操作参数中的一个的改变的命令的第二用户输入，由所选择的所述多个第一对象中的一个指示的所述机器的所述状态分数基于所述多个操作参数。
6.根据权利要求5所述的控制***，其中所述控制器被配置为基于所述第二用户输入来更新由所选择的所述多个第一对象中的一个指示的所述机器的所述状态分数。
7.根据权利要求2所述的控制***，其中：
所述多台机器包括至少一辆拖运卡车(16)，所述拖运卡车被配置为将摊铺材料从所述材料生产设备运输到所述工地；并且
所述多个操作参数包括所述工地处的到达时间以及所述至少一辆拖运卡车内的摊铺材料的温度中的一个或多个。
8.根据权利要求2所述的控制***，其中所述多个操作参数包括所述材料生产设备处的摊铺材料的温度、所述材料生产设备的生产率、以及可从所述材料生产设备获得的摊铺材料的最大量中的一个或多个。
9.一种用于在工地(10)上协调摊铺作业的控制***(50)，所述控制***包括：
速度传感器(72a)，所述速度传感器与摊铺机(18)相关联并且被配置为产生指示所述摊铺机的地面速度的第一信号；
生产监测***(74)，所述生产监测***与所述摊铺机相关联并且被配置为产生指示由所述摊铺机沉积的材料的量的第二信号；
通信设备(80a)，所述通信设备被配置为发送和接收数据通信；
显示设备(66a-c)；以及
控制器(82a)，所述控制器与所述速度传感器、所述生产监测***、所述通信设备和所述显示设备电子通信，所述控制器被配置为：
经由所述通信设备接收指示材料生产设备的生产率的第三信号；
基于所述第二信号和所述第三信号来确定所述摊铺机的目标地面速度；以及
在所述显示设备上生成图形用户界面(88)，其中所述图形用户界面包括第一图形对象(94)，所述第一图形对象指示所述摊铺机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的差异。
10.根据权利要求9所述的控制***，其中所述第一图形对象进一步指示所述摊铺机的所述地面速度是大于还是小于所述目标地面速度。
11.根据权利要求9所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
至少部分地基于所述第一信号和所述第二信号来确定由所述摊铺机沉积的材料的质量流率；
在所述图形用户界面上产生指示所述质量流率的第二图形对象(96)；以及
在所述图形用户界面上产生指示所述材料生产设备的所述生产率的第三图形对象(98)。
12.根据权利要求9所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
接收指示与拖运卡车相关联的位置信息的第四信号；
至少部分地基于所述第四信号来确定直到拖运卡车到达所述摊铺机的时间量；以及
在所述图形用户界面上生成第二图形对象(101)，所述第二图形对象指示直到所述拖运卡车到达所述摊铺机的所述时间量。
13.根据权利要求9所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
至少部分地基于所述第二信号来确定直到与所述摊铺机相关联的料斗(32)变空的时间量；以及
在所述图形用户界面上生成第二图形对象(103b)，所述第二图形对象指示直到与所述摊铺机相关联的所述料斗变空的所述时间量。
14.根据权利要求9所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
基于所述第一信号或者由与所述摊铺机关联的定位装置产生的位置信号来确定所述摊铺机的所述地面速度；
追踪所述摊铺机的所述地面速度为零的过程中的闲置时间的量；以及
在所述图形用户界面上产生指示所述闲置时间的第二图形对象(105)。
15.根据权利要求9所述的控制***，其中所述控制器被配置为：
接收指示供应链参数的至少第四信号；以及
在所述图形用户界面上产生指示所述供应链参数的第二图形对象(107)。
16.一种用于在工地(10)上协调摊铺作业的控制***(50)，所述控制***包括：
第一速度传感器(72b)，所述第一速度传感器与压实机(20)相关联并且被配置为产生指示所述压实机的地面速度的第一信号；
第二速度传感器(72a)，所述第二速度传感器与摊铺机(18)相关联并且被配置为产生指示所述摊铺机的地面速度的第二信号；
通信设备(80b)，所述通信设备被配置为发送和接收数据通信；
显示设备(66a-c)；以及
控制器(82b)，所述控制器与所述第一速度传感器和所述第二速度传感器、所述通信设备以及所述显示设备电子通信，所述控制器被配置为：
至少部分地基于所述第二信号来确定所述压实机的目标地面速度；
确定所述压实机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的差异；以及
在所述显示设备上生成图形用户界面(108)，其中所述图形用户界面包括第一图形对象(116)，所述第一图形对象指示所述压实机的所述地面速度与所述目标地面速度之间的所述差异。
17.根据权利要求16所述的控制***，其中：
所述控制器被配置为接收指示与所述压实机相关联的压实工具的振动频率的第三信号以及确定所述振动频率与所述压实机的所述地面速度的比率并将所述比率与目标比率进行比较；并且
所述图形用户界面包括指示所述比率与所述目标比率之间的差异的第二图形对象(114)。
18.根据权利要求17所述的控制***，其中：
所述控制器被配置为接收指示工作表面的表面温度的第四信号；并且
所述图形用户界面包括指示所述工作表面的所述表面温度的第三图形对象(112)。
19.根据权利要求18所述的控制***，其中：
所述控制器被配置为接收指示所述工地上的所述压实机的位置的第五信号；并且
所述图形用户界面包括指示所述工地上的所述压实机的所述位置的地图(124)。
20.根据权利要求19所述的控制***，其中：
所述控制器被配置为：
在压实时间段内记录所述压实机的所述位置；
将所述振动频率与所述压实机的所述地面速度的所述比率以及所述表面温度中的一个或多个与所述压实机在所述压实时间段内的每个记录位置相关联；
其中所述图形用户界面上的所述地图指示以下各项中的一项或多项：
所述压实机在所述压实时间段内的所述位置；
与每个位置相关联的所述表面温度；以及
所述振动频率与和每个位置相关联的所述压实机的所述地面速度的所述比率。
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