[發明專利]基于光纖布拉格光柵傳感器的瀝青路面結構信息長期實時監測系統

無效

• 申請號: 201210392362.0
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102900011A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 董澤蛟;李生龍;欒海;溫佳宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01;E01F11/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種瀝青路面結構信息長期實時監測系統。?

背景技術

近年來，隨著國民經濟的快速發展和當前車輛運輸特點的新變化，部分已修筑的高等級公路在通車1-2年就出現了嚴重的路面早期損壞，其降低了路面使用品質，縮短了路面使用壽命，產生的維修養護工作也間接提高了筑路成本。多年來，盡管研究人員對瀝青路面的長壽命化進行了大量的探索，取得了一定的成果，但限于傳統路面監測手段無法獲取路面在荷載與車輛復雜耦合作用下的真實受力狀況，缺乏大量可靠數據對路面結構使用性能進行系統研究，使得路面的研究技術體系不完善。?

瀝青路面作為國內外最為常見、應用最廣泛的一種路面類型，因其具有噪音小、抗滑性能好、通車時間快、行車舒適等優點而受到人們青睞。但是，因其在使用過程中長期暴露于高低溫、雨水、凍融、紫外線等各種復雜環境條件下，同時還受到行車動荷載的反復作用，這使得瀝青路面產生諸如車轍、擁包、推移、疲勞開裂等破壞，用于鋪筑瀝青路面的瀝青混合料又屬于一種粘彈性材料，產生各種各樣的損壞形式，原因非常復雜。對于損壞原因的分析，雖然部分可以通過直接對表面現象的觀察確定，但大部分路面的病害都根源于結構內部，從內向外擴展，很難根據表面現象判斷路面內部的真實情況。而且，即使有些破壞可以通過觀察得到原因，但此時路面結構已經損壞，有些甚至已經造成了不可挽回的災難性的事故，影響惡劣，并且在后期對路面進行修補需要耗費大量的資金。基于以上原因，對瀝青路面結構信息進行監測，掌握路面工作狀態，評價路面使用性能，預估未來使用壽命就顯得非常重要。?

發明內容

本發明是為了適應對瀝青路面結構信息長期實時監測的需求，從而提供一種基于光纖布拉格光柵傳感器的瀝青路面結構信息長期實時監測系統。?

基于光纖布拉格光柵傳感器的瀝青路面結構信息長期實時監測系統，它包括A個橫向應變傳感器1、B個縱向應變傳感器2、C個溫度傳感器3、D個土壓力計4、E個單點位移計5、F個豎向應變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態稱重傳感器8、軸位置傳感器9和服務器10；所述A個橫向應變傳感器1、B個縱向應變傳感器2、C個溫度傳感器3、D個土壓力計4、E個單點位移計5、F個豎向應變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態稱?重傳感器8和軸位置傳感器9均為光纖布拉格光柵傳感器；所述A個橫向應變傳感器1、B個縱向應變傳感器2、D個土壓力計4、E個單點位移計5、F個豎向應變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態稱重傳感器8和軸位置傳感器9均位于一條行車道內；C個溫度傳感器3位于距中央分隔帶邊緣0.5m范圍內；?

A個橫向應變傳感器1均埋設在瀝青層底部，所述A個橫向應變傳感器1分布在路面內部，距離行車道右側2.28米~3.48米范圍內，且沿與行車方向相同的方向排布或者沿與行車方向相垂直的方向排布；每個橫向應變傳感器1均用于測量瀝青路面的橫向應變；所述A個橫向應變傳感器1的橫向應變信號輸出端分別與服務器10的A個橫向應變信號輸入端連接；A為大于或等于3的整數；?

B個縱向應變傳感器2均埋設在瀝青層底部，所述B個縱向應變傳感器2分布在路面內部，距離行車道右側2.28米~3.48米范圍內，且沿與行車方向相同的方向排布或者沿與行車方向相垂直的方向排布；每個縱向應變傳感器2均用于測量瀝青路面的縱向應變；所述B個縱向應變傳感器2的縱向應變信號輸出端分別與服務器10的B個縱向應變信號輸入端連接；B為大于或等于3的整數；?

C個溫度傳感器3埋設在瀝青層各層底部；每個溫度傳感器3分別用于測量瀝青層各層的溫度；所述C個溫度傳感器3的溫度信號輸出端與服務器10的C個溫度信號輸入端連接；C等于瀝青層的層數；?

D個土壓力計4分別埋設在瀝青層底部、上基層底部和土基頂部，所述D個土壓力計4分布在路面內部，距離行車道右側2.88米處；每個土壓力計4分別用于測量瀝青層底部、上基層底部及土基頂部受到的壓力；所述D個土壓力計4的土壓信號輸出端與服務器10的D個土壓信號輸入端連接；D為大于或等于3的整數；?

E個單點位移計5分別埋設在瀝青層底部和土基頂部，所述每個單點位移計5均用于測量路面瀝青層底部彎沉和土基頂部位移；E個單點位移計5的位移信號輸出端與服務器10的E個位移信號輸入端連接；E為大于或等于2的整數；?