[發明專利]一種機場瀝青混凝土道面性能采集系統及控制評價方法

有效

• 申請號: 201410044700.0
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103808914A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 武志瑋;劉國光;陳屹巍
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種機場瀝青混凝土道面性能采集系統，其特征在于：所述的采集系統包括埋地傳感器（1）、數據采集終端（2）和分析控制終端（3），其中每個埋地傳感器（1）與一個數據采集終端（2）相連接，而數據采集終端（2）則通過無線方式與安裝在控制中心的分析控制終端（3）相連接；埋地傳感器（1）包括柱狀外殼（4）、單片機控制器（5）、溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）、振動傳感器（9）、多個限位器（10）、鋰電池（11）、下部固定底座（12）和上部可拆卸蓋板（13）；其中單片機控制器（5）設置于柱狀外殼（4）內上部，并且與溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）、振動傳感器（9）和鋰電池（11）電連接，同時與設置在機場道面外側草面區的數據采集終端（2）和電源電連接；鋰電池（11）設置于柱狀外殼（4）內下部，用于為上述各用電部件供電；溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）、振動傳感器（9）和多個限位器（10）以可拆卸的方式間隔設置在柱狀外殼（4）的外圓周面上；柱狀外殼（4）的底面固定在下部固定底座（12）的表面上；上部可拆卸蓋板（13）以可拆卸的方式設置于柱狀外殼（4）頂面上；所述的限位器（10）包括固定套筒（14）、可伸縮限位桿（15）、高強彈簧（16）、至少一個固定限位銷（17）、至少一個可伸縮限位銷（18）和一個限位套筒（19），其中固定套筒（14）的一端封閉，該封閉端外部固定在柱狀外殼（4）上；可伸縮限位桿（15）的一端插入在固定套筒（14）的內部；高強彈簧（16）的兩端分別固定在固定套筒（14）上封閉端內表面和可伸縮限位桿（15）內端面上；固定限位銷（17）設置于固定套筒（14）的外表面中部；可伸縮限位銷（18）設置于可伸縮限位桿（15）中部外側，并且能夠縮進可伸縮限位桿（15）的內部；限位套筒（19）為圓弧形板，其以可拆卸的方式套在位于固定限位銷（17）和可伸縮限位銷（18）之間的固定套筒（14）及可伸縮限位桿（15）外部。

2.根據權利要求1所述的機場瀝青混凝土道面性能采集系統，其特征在于：所述的數據采集終端（2）為通過數據線與埋地傳感器（1）相連接的單片機，分析控制終端（3）中設有其內安裝有機場道面性能采集分析程序的計算機。

3.根據權利要求1所述的機場瀝青混凝土道面性能采集系統，其特征在于：所述的限位器（10）的數量為4個，相鄰限位器（10）之間相距90°。

4.根據權利要求1所述的機場瀝青混凝土道面性能采集系統，其特征在于：所述的單片機控制器（5）上還留有用于設置溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）和振動傳感器（9）的備用接口。

5.一種如權利要求1所述的機場瀝青混凝土道面性能采集系統的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按順序進行的下列步驟：

1）系統上電自檢的S1階段；在此階段中，系統首先進行硬件的上電自檢，并啟動分析控制終端（3）中計算機上的機場道面性能采集分析程序，以判斷各數據采集終端（2）所連接的埋地傳感器（1）工作是否正常，如果有異常則在人工檢查后重新自檢，如果顯示正常則進入S2階段；

2）空閑模式的S2階段；在此階段中，等待進行下一步操作；

3）判斷是否點擊數據采集按鈕的S3階段；在此階段中，系統將判斷用戶是否點擊分析控制終端（3）中計算機顯示屏上的“瀝青混凝土道面性能監測開始”按鈕，如果判斷結果為“是”，則進入S4階段；否則返回到S2階段的入口處；

4）進行瀝青混凝土道面性能指標采集的S4階段；在此階段中，分析控制終端（3）中計算機顯示屏上將動態顯示出溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）和振動傳感器（9）所采集的數據，采樣頻率為50赫茲，持續時間1分鐘，然后進入S5階段；

5）判斷瀝青混凝土道面性能指標采集是否結束的S5階段；在此階段中，系統將判斷用戶是否點擊分析控制終端（3）中計算機顯示屏上的“采集結束”按鈕，如果判斷結果為“是”，則結束采集過程，否則返回到S4階段的入口處，如果用戶在5秒鐘內無操作也返回S4階段入口，繼續進行瀝青混凝土道面性能指標采集。

6.一種利用權利要求1所述的機場瀝青混凝土道面性能采集系統進行的機場瀝青混凝土道面性能評價方法，其特征在于：所述的評價方法包括按順序執行的下列步驟：

1）判斷硬件設備是否正常的S201階段；在此階段中，系統首先進行硬件設備的自檢，然后用戶根據分析控制終端（3）中計算機顯示屏上顯示的結果判斷硬件設備是否正常，如果判斷結果為“是”，則自動進入S203階段；否則，彈出“返回”按鈕提示用戶，并在用戶點擊“返回”按鈕后跳轉到異常處理的S202階段；

2）異常處理的S202階段；用戶在手工排除硬件設備異常及故障后，點擊“重新檢測”按鈕再次進入S201階段；

3）顯示各埋地傳感器所采集數據的S203階段；在此階段中，分析控制終端（3）中計算機顯示屏上將動態顯示出各埋地傳感器（1）上溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）和振動傳感器（9）所采集的數據，之后進入S204階段；

4）判斷是否記錄各埋地傳感器所采集數據的S204階段；在此階段中，系統將判斷用戶是否點擊分析控制終端（3）中計算機顯示屏上的“記錄埋地傳感器數據”按鈕，如果判斷結果為“是”，則進入S205階段，否則返回S203階段；

5）記錄各埋地傳感器所采集數據的S205階段；在此階段中，分析控制終端（3）中的計算機將通過其內安裝的機場道面性能采集分析程序記錄并儲存各埋地傳感器（1）所采集的數據，采樣頻率為50赫茲，持續時間1分鐘，然后進入S206階段；

6）判斷記錄數據是否結束的S206階段；在此階段中，系統將判斷用戶在5秒鐘內是否點擊分析控制終端（3）中計算機顯示屏上的“數據記錄結束”按鈕，如果判斷結果為“是”，則進入S207階段；否則將自動返回到S205階段的入口處，重復執行S205階段；

7）機場瀝青混凝土道面性能評價的S207階段；在此階段中，分析控制終端（3）中的計算機將利用其內的機場道面性能采集分析程序分析溫度傳感器（6）、濕度傳感器（7）、加速度傳感器（8）和振動傳感器（9）所記錄的歷史數據，通過比較歷史記錄，對出現記錄信息異常的位置和時刻進行報警，最終評價道面性能，至此整個評價過程結束。