一种土地工程土地平整方法及装置

技术领域

本发明涉及土地平整领域，尤其涉及一种土地工程土地平整方法及装置。

背景技术

在工程施工领域的不断发展中，工程施工中所使用的工具不断增多，土地在修整建造的过程中，需要使用压路车对路面进行压平，在一些特殊情况下，压路车不方便使用，需要使用人工推动的压平装置对土地进行压平，保持地面修整的美观度，但是现有的土地工程用土地平整装置存在很多问题或缺陷：

传统的土地工程用土地平整装置，在使用过程中，不便于对压板进行限位，压板持续性上下运动，稳定性不够好，易造成内部零件的松动。

中国专利公开号：CN113863099A公开了一种土地工程用土地平整装置，其包括:包括底座，所述底座的上端左部和上端右部之间共同固定连接有支撑架，所述支撑架的上端固定连接有储水箱，所述储水箱的上端左部穿插固定连接有进水管，所述储水箱的左端下部穿插固定连接有抽水管，所述储水箱的下端中部穿插固定连接有降尘机构，所述底座的上端右部穿插活动连接有平整机构，所述底座的上端左部固定连接有加热机构，所述底座的下端左部穿插活动连接有压土机构，所述底座的左端前部和左端后部均固定连接有推手，所述底座的前端右部和后端右部均固定连接有固定板。由此可见，目前本领域，主要存在以下问题：

土地平整装置的稳定性差且检测土地是否压实平整的过程繁琐。

发明内容

为此，本发明提供一种土地工程用土地平整装置，用以克服现有技术中土地平整装置的稳定性差且且检测土地是否压实平整的过程繁琐。

为实现上述目的，本发明提供一种土地工程用土地平整装置，包括，

壳体组件，其为所述平整装置的外壳；

移动组件，其与所述壳体组件连接，包含万向轮、推把和电机，用以带动所述平整装置移动并控制移动方向；

洒水组件，包含腔体、水管、洒水喷头和水位感知器，其中，所述腔体位于所述壳体组件的内部顶端用于蓄水，所述水管位于壳体组件两侧并与腔体相连，所述水位感知器位于腔体内部用于感知水位；

压实组件，其与所述壳体组件连接，包含电机、转盘、压板、连接杆和限位板，采用机器带动的方式利用所述压板将土地压实；

中控组件，其设置在所述壳体组件的上方，并与所述水位感知器、GPS、移动组件、压实组件和洒水组件连接，所述GPS在所述土地平整装置启动后即工作， GPS位于壳体组件内部记录所述土地工程所在场地的起伏，所述中控组件接收 GPS记录的信息后自动绘制土地工程所在场地的地形图，对所述地形图进行分析并计算是否土地平整合格，所述高程为GPS测得的高精度的大地高程。

进一步地，所述中控组件设置有：

测录开关：所述中控组件将所述测录开关打开期间接收的所述GPS传输的信息，自动绘制为所述土地工程所在场地的地形图；

水位警示灯，用以显示所述中控组件接收的所述水位感知器结果，防止所述洒水组件缺水工作；

压实开关，用以开启和关闭所述压板的往复运动，当所述压实开关关闭后，压板在其往复运动的最高处停止；

洒水开关，用以控制所述洒水组件中阀门的开启与闭合；

平整合格灯，用以显示所述中控组件对所述土地工程所在场地是否平整的计算结果，能够缩短工程施工的时间。

进一步地，所述中控组件预设有评定所述高程数据离散程度的参数相对偏差标准值Ds与绝对偏差标准值Hs，中控组件将所述地形图转化为场地平面图，并将场地平面图分割成若干边长为a的方格，所述GPS在每个所述方格内运动路线上最靠近方格中心的位置进行一次高程取值，并对取得的高程值按序记录：

记录第一次取值为x1，记录第二次取值为x2，...，记录第n次取值为xn,

对于任一所述高程值，所述中控组件记为xi,i＝1，2，...，n；

对于高程值x1,对应有绝对偏差值H1，高程值x2对应有绝对偏差值H2，...，高程值xn对应有绝对偏差值Hn,对于任一绝对偏差值，所述中控组件记为Hi；

所述中控组件对所有所述高程值进行整合，计算代表当前所述高程数据离散程度的参数相对偏差值D与所述绝对偏差值Hi。

进一步地，所述中控组件对所有所述高程值的所述绝对偏差值进行汇总，并逐一与绝对偏差标准值Hs进行对比，对于任一高程值xi，

当Hi＞Hs时，所述中控组件判定所述高程值xi超差；

当Hi≤Hs时，所述中控组件判定所述高程值xi未超差；

所述中控组件记录所有所述高程值未超差的个数k,并计算高程值未超差百分比ɑ，ɑ＝k÷n×100％；

所述中控组件据所述相对偏差值D和所述高程值未超差百分比ɑ判定土地平整是否合格：

当D＞Ds或ɑ＜90％时，所述中控组件判定土地平整未合格，不能进入环刀法测定土的实际干密度环节；

当D≤Ds且ɑ≥90％时，所述中控组件判定土地平整已合格，进入环刀法测定土的实际干密度环节。

进一步地，所述中控组件预设有压板下压频率f1、压板下压频率f2、移动速度v1和移动速度v2，f1＜f2，v1＜v2,

所述推把上设置有助力开关，当所述助力开关打开时，所述万向轮被所述电机带动行进；

当所述助力开关未打开时，中控组件发送的所述移动速度v1或所述移动速度v2不生效，当所述压实开关未打开时，中控组件发送的所述压板下压频率f1 或所述压板下压频率f2不生效；

当所述土地平整装置所在位置的Hi＞Hs时，所述中控组件采用所述移动速度v1和所述压板下压频率f2，并发送指令至对应组件；

当所述场地平面图未绘制完成或所述土地平整装置所在位置的Hi≤Hs时，所述中控组件采用所述移动速度v2和所述压板下压频率f1，并发送指令至所述对应组件。

进一步地，所述中控组件预设向上取整符号

所述向上取整是当数字非整数时，将整数位加1取值，当数字是整数时，直接取值整数位；

计算所述高程值的排序最大值：

所述高程值的平均数：x’＝(x1+x2+x3+...+xn)/n；

所述绝对偏差值：Hi＝xi-x’；

所述相对偏差值：D＝{[(x1-x’)

进一步地，所述洒水开关为旋钮式，支持用户自主调节所述洒水喷头喷出水流的大小，当所述水流被调节至最大时变为水雾。

进一步地，所述洒水组件的所述洒水喷头采用增压花洒，所述增压花洒的作用是增加洒水喷头出水时的压力，增大洒水喷头的洒水面积和单位时间内的出水量。

进一步地，所述压实组件设置有限位块，所述壳体组件设置有限位槽，所述限位块在所述限位槽中上下稳定直线运动，可以减少所述土地平整装置的机器损伤，并增加所述压板的稳定性。

本发明还公布一种土地工程土地平整方法，应用于上述土地工程土地平整装置，其特征在于，包括，

S1，为场地土洒水，能增加土壤湿度并避免扬尘；

S2，利用机载GPS收集场地信息及绘制地形图；

S3，利用地形图和测量方格边长划分高程采样区；

S4，以机器带动的方式快速压实场地；

S5，实时接收GPS信息更新高程，并计算高程数据的离散程度是否合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过所述中控组件接收水位感知器的信息检测并控制洒水组件的工作情况，自动控制所述平整装置的移动速度和压实频率，自动实时分析土地平整工作是否已经足够进入环刀法检测环节，从数据的角度提出了判定土地平整的合格标准，并且对所述压板采取了限位措施，避免所述压板组件的往复运动发生大的形变，从而增加了压板的稳定性，大大减少了机器磨损，实现了土地平整工作的机器半自动化，大大增加了施工人员的舒适度。

进一步地，本发明通过设置在所述扶手上的所述助力开关，当施工人员开启助力开关，所述土地平整装置被所述万向轮用所述电机带动以所述移动速度v 行进，大大节省了施工人员的体力。

进一步地，本发明设置在所述中控组件中的所述洒水开关和所述水位警示灯可以直接控制所述洒水组件中的阀门和感知所述腔体内是否缺水，为施工人员减少繁琐的工作步骤。

进一步地，本发明设置在所述压实组件中的所述限位块，可以保证所述压板上下稳定直线运动，减少机器损伤，延长机器的使用寿命。

进一步地，本发明设置在所述中控组件中的所述平整合格灯可以显示所述土地工程所在场地是否平整的实时计算结果，施工人员观察平整合格灯的颜色就能确定场地是否已经平整合格，尽量减少因经验判断造成的施工延期。

附图说明

图1为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的正视剖面结构示意图；

图2为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的局部立体剖面结构示意图；

图3为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的辅助结构正视剖面结构示意图；

图4为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的洒水结构局部侧视剖面结构示意图；

图6为本发明实施例所述土地工程土地平整方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是可附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图3及图5所示，图1为本发明实施例所述土地工程土地平整装置正视剖面结构示意图，图3为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的辅助结构正视剖面结构示意图，图5为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的洒水结构局部侧视剖面结构示意图，

公布了一种土地工程土地平整装置，包括，

壳体组件5，其为所述平整装置的外壳；

移动组件，其与所述壳体组件5连接，包含万向轮1202、推把1和电机4，用以带动所述平整装置移动并控制移动方向；

洒水组件7，包含腔体2、水管701和洒水喷头703，述腔体2位于所述壳体组件5的内部顶端用于蓄水，所述水管701位于壳体组件5两侧并与腔体2 相连，所述水位感知器位于腔体2内部用于感知水位；

压实组件，其与所述壳体组件5连接，包含电机4、转盘3、压板9、连接杆10和限位板11，采用机器带动的方式利用所述压板9将土地压实；

中控组件，其设置在所述壳体组件5的上方，并与所述水位感知器、GPS、移动组件、压实组件和洒水组件7连接，所述GPS在所述土地平整装置启动后即工作，GPS位于壳体组件内部记录所述土地工程所在场地的起伏，所述中控组件接收GPS记录的信息后自动绘制土地工程所在场地的地形图，对所述地形图进行分析并计算是否土地平整合格，所述高程为GPS测得的高精度的大地高程。

所述中控组件设置有：

测录开关：所述中控组件将所述测录开关打开期间接收的所述GPS传输的信息，自动绘制为所述土地工程所在场地的地形图；

水位警示灯，用以显示所述中控组件接收的所述水位感知器结果，防止所述洒水组件7缺水工作；

压实开关，用以开启和关闭所述压板9的往复运动，当所述压实开关关闭后，压板9在其往复运动的最高处停止；

洒水开关，用以控制所述洒水组件7中阀门的开启与闭合；

平整合格灯，用以显示所述中控组件对所述土地工程所在场地是否平整的计算结果，能够缩短工程施工的时间；

具体而言，当所述水位警示灯呈红灯时，说明所述腔体2内的水不足，应该从进水口6灌水直至水位警示灯呈绿灯；当所述平整合格灯呈红灯时，说明现在的土地平整工作还未合格，需要继续进行土地压实，直至平整合格灯呈绿灯。

所述中控组件预设有评定所述高程数据离散程度的参数相对偏差标准值Ds 与绝对偏差标准值Hs，中控组件将所述地形图转化为场地平面图，并将场地平面图分割成若干边长为a的方格，所述GPS在每个所述方格内运动路线上最靠近方格中心的位置进行一次高程取值，并对取得的高程值按序记录：

记录第一次取值为x1，记录第二次取值为x2，...，记录第n次取值为xn,

对于任一所述高程值，所述中控组件记为xi,i＝1，2，...，n；

对于高程值x1,对应有绝对偏差值H1，高程值x2对应有绝对偏差值H2，...，高程值xn对应有绝对偏差值Hn,对于任一绝对偏差值，所述中控组件记为Hi；

所述中控组件对所有所述高程值进行整合，计算代表当前所述高程数据离散程度的参数相对偏差值D与所述绝对偏差值Hi。

所述中控组件对所有所述高程值的所述绝对偏差值进行汇总，并逐一与绝对偏差标准值Hs进行对比，对于任一高程值xi，

当Hi＞Hs时，所述中控组件判定所述高程值xi超差；

当Hi≤Hs时，所述中控组件判定所述高程值xi未超差；

所述中控组件记录所有所述高程值未超差的个数k,并计算高程值未超差百分比ɑ，ɑ＝k÷n×100％；

所述中控组件据所述相对偏差值D和所述高程值未超差百分比ɑ判定土地平整是否合格：

当D＞Ds或ɑ＜90％时，所述中控组件判定土地平整未合格，不能进入环刀法测定土的实际干密度环节；

当D≤Ds且ɑ≥90％时，所述中控组件判定土地平整已合格，进入环刀法测定土的实际干密度环节。

所述中控组件预设有压板下压频率f1、压板下压频率f2、移动速度v1和移动速度v2，f1＜f2，v1＜v2,

所述推把上设置有助力开关，当所述助力开关打开时，所述万向轮被所述电机带动行进；

当所述助力开关未打开时，中控组件发送的所述移动速度v1或所述移动速度v2不生效，当所述压实开关未打开时，中控组件发送的所述压板下压频率f1 或所述压板下压频率f2不生效；

当所述土地平整装置所在位置的Hi＞Hs时，所述中控组件采用所述移动速度v1和所述压板下压频率f2，并发送指令至对应组件；

当所述场地平面图未绘制完成或所述土地平整装置所在位置的Hi≤Hs时，所述中控组件采用所述移动速度v2和所述压板下压频率f1，并发送指令至所述对应组件；

具体而言，为了保证土地平整工作的迅捷，为所述压实组件中的所述压板9 提供了两种下压频率，对所述高程值较高的位置采用更高的下压频率和较低的移动速度；

具体而言，壳体5底端的四个拐角处均设置有辅助结构12，辅助结构12包括万向轮1202，万向轮1202均安装在壳体5底端的四个拐角处，万向轮1202 的外部均安装有支撑框1201，且支撑框1201内部的两侧均安装有清扫刷1203，万向轮1202的大小均相等，万向轮1202均设置在同一水平面上，便于滚动；

启动推把1上的助力开关，本发明随着万向轮1202以移动速度v滚动，万向轮1202在滚动的过程中，万向轮1202的表面会自然附着污垢，污垢在经过清扫刷1203的一侧时，清扫刷1203会将万向轮1202表面的污垢进行清扫，防止污垢在万向轮1202的表面凝固影响万向轮1202的滚动。

所述中控组件预设向上取整符号

所述向上取整是当数字非整数时，将整数位加1取值，当数字是整数时，直接取值整数位；

计算所述高程值的排序最大值：

所述高程值的平均数x’：x’＝(x1+x2+x3+...+xn)/n；

所述绝对偏差值：Hi＝xi-x’；

所述相对偏差值：D＝{[(x1-x’)

所述洒水开关为旋钮式，支持用户自主调节所述洒水喷头703喷出水流的大小，当所述水流被调节至最大时变为水雾。

所述洒水组件的所述洒水喷头703采用增压花洒，所述增压花洒的作用是增加洒水喷头703出水时的压力，增大洒水喷头703的洒水面积和单位时间内的出水量；

具体而言，壳体5的两侧均设置有洒水结构7，洒水结构7包括水管701、储水腔702和洒水喷头703，水管701的一端均延伸至腔体2的内部，另一端均安装有储水腔702，储水腔702的外侧等间距安装有洒水喷头703若干个。

请参阅图1、图2、和图4所示，图2为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的局部立体剖面结构示意图，图4为本发明实施例所述土地工程土地平整装置的图2中A处放大结构示意图。

所述压实组件设置有限位块14，所述壳体组件设置有限位槽13，所述限位块14在限位槽13中上下稳定直线运动，可以减少本发明的机器损伤，并增加所述压板9的稳定性；

具体而言，壳体5的底端设置有预留槽8，壳体5内部的伺服电机4的一端安装有转盘3，转盘3的一端铰接有铰接杆10，且铰接杆10的底端铰接有限位板11，限位板11的底端安装有压板9，限位板11两侧的两端均安装有限位块 14，壳体5内壁两侧均设置有3道限位槽13，限位槽13的长度相等，限位槽13 关于壳体5的中轴线呈对称分布，限位槽13的内部横截面大于限位块14的外部横截面，限位槽13和限位块14构成滑动结构，按下压实开关后，伺服电机4 被启动会带动转盘3转动，转动过程中会带动铰接杆10随着转盘3进行转动，随之便可带动限位板11随着铰接杆10上下移动，移动过程中会带动压板9上下移动，从而对土地进行压实，且限位板11在上下移动的过程中会带动限位块14 在限位槽13的内部上下滑动，即可对限位板11起到限位的作用，增加压板9 压平过程中运行的稳定性。

请参阅图6所示，其为本发明实施例所述土地工程土地平整方法的流程图。本发明还公布一种土地工程土地平整方法，应用于上述土地工程土地平整装置，包括，

S1，为场地土洒水，能增加土壤湿度并避免扬尘；

S2，利用机载GPS收集场地信息及绘制地形图；

S3，利用地形图和测量方格边长划分高程采样区；

S4，以机器带动的方式快速压实场地；

S5，实时接收GPS信息更新高程，并计算高程数据的离散程度是否合格。

本发明所述一种土地工程土地平整装置的具体操作工作过程采用如下方式：

使用时，先检查水位警示灯的颜色，当水位警示灯是红灯时，准备从进水口灌水直至水位警示灯呈绿色，接着拨动推把上的助力开关和中控部件中的洒水开关，在土地工程所在场地移动洒水保证土壤湿度，万向轮在滚动的过程中，万向轮的表面的泥土脏污在经过清扫刷的一侧时会被清扫，防止脏物在万向轮的表面凝固影响万向轮的滚动，GPS会在洒水阶段实时绘制整个场地的地形图；

洒水完成后，关闭洒水开关，开启压实开关，伺服电机被启动，会带动转盘转动，转动过程中会带动铰接杆随着转盘进行转动，随之便可带动限位板随着铰接杆上下移动，移动过程中会带动压板上下移动，达到对土地进行压实的目的，且限位板在上下移动的过程中会带动限位块在限位槽的内部上下滑动，即可对限位板起到限位的作用，增加压板压平过程中运行的稳定性，压实过程中观察平整合格灯是否变为绿灯，当平整合格灯变为绿灯时，说明土地平整工作已经完成，可以进入下一步环刀法检测土的干密度环节，当土地平整过程中扬尘较大时，可以将洒水开关旋至最大让增压花洒喷出水雾降低扬尘。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。