[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

技術領域

本發明屬于機場設施檢測技術領域，特別是涉及一種機場瀝青混凝土道面性能采集系統及控制評價方法。

背景技術

機場道面狀況會直接影響飛機的起降安全。據統計資料顯示，民航客機事故的高發期主要集中在起飛、開始爬升和進場著陸階段，近年發生的民航客機事故多和道面性能劣化有關。由于民航客機事故直接影響機場的安全運營和旅客的生命安全，所以一直以來備受機場管理部門的關注。然而，雖然目前對機場道面性能檢測已建立起行業標準，因此可以定期進行，但是仍無法實現對道面性能的實時動態監控。因此，如何動態掌握機場道面性能狀況并預測其發展規律就成為機場工程領域的研究重點。

目前，我國大部分新建機場和舊機場蓋被均采用由瀝青混凝土材料制制的柔性道面，但是，隨著使用年限增加，瀝青內油份含量降低，結果易導致道面開裂，引起外部水分侵入，由此進一步加劇瀝青內油份下降，從而造成瀝青混凝土道面性能下降。此外，溫度的改變、凍融循環作用都是影響瀝青混凝土道面性能的敏感因數。但是，目前對于瀝青混凝土道面性能的評價僅局限于道面表觀的人眼現場巡視觀察評價和重錘式彎沉儀檢測，缺乏長期檢測評價的設備和手段。

基于上述分析，研發一種機場瀝青混凝土道面性能采集系統及控制評價方法，長期采集和記錄表征道面性能的相關參數指標，進而深入分析機場道面狀況和性能，為預測機場道面性能變化趨勢、提升機場道面養護水平和降低機場道面運行管理風險等提供有力支撐，具有重要的理論意義與實踐意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種安全可靠，具有施工簡便、使用壽命長的機場瀝青混凝土道面性能采集系統及控制評價方法。

為了達到上述目的，本發明提供的機場瀝青混凝土道面性能采集系統包括埋地傳感器、數據采集終端和分析控制終端，其中每個埋地傳感器與一個數據采集終端相連接，而數據采集終端則通過無線方式與安裝在控制中心的分析控制終端相連接；埋地傳感器包括柱狀外殼、單片機控制器、溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器、振動傳感器、多個限位器、鋰電池、下部固定底座和上部可拆卸蓋板；其中單片機控制器設置于柱狀外殼內上部，并且與溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器、振動傳感器和鋰電池電連接，同時與設置在機場道面外側草面區的數據采集終端和電源電連接；鋰電池設置于柱狀外殼內下部，用于為上述各用電部件供電；溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器、振動傳感器和多個限位器以可拆卸的方式間隔設置在柱狀外殼的外圓周面上；柱狀外殼的底面固定在下部固定底座的表面上；上部可拆卸蓋板以可拆卸的方式設置于柱狀外殼頂面上；所述的限位器包括固定套筒、可伸縮限位桿、高強彈簧、至少一個固定限位銷、至少一個可伸縮限位銷和一個限位套筒，其中固定套筒的一端封閉，該封閉端外部固定在柱狀外殼上；可伸縮限位桿的一端插入在固定套筒的內部；高強彈簧的兩端分別固定在固定套筒上封閉端內表面和可伸縮限位桿內端面上；固定限位銷設置于固定套筒的外表面中部；可伸縮限位銷設置于可伸縮限位桿中部外側，并且能夠縮進可伸縮限位桿的內部；限位套筒為圓弧形板，其以可拆卸的方式套在位于固定限位銷和可伸縮限位銷之間的固定套筒及可伸縮限位桿外部。

所述的數據采集終端為通過數據線與埋地傳感器相連接的單片機，分析控制終端中設有其內安裝有機場道面性能采集分析程序的計算機。

所述的限位器的數量為4個，相鄰限位器之間相距90°。

所述的單片機控制器上還留有用于設置溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器和振動傳感器的備用接口。

本發明提供的機場瀝青混凝土道面性能采集系統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所連接的埋地傳感器工作是否正常，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，分析控制終端中計算機顯示屏上將動態顯示出溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器和振動傳感器所采集的數據，采樣頻率為50赫茲，持續時間1分鐘，然后進入S5階段；