[發明專利]一種道路結構性能監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 202011326156.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112684143B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 馬濤;王寧;劉世同;劉朝暉;邵學富;龔仁崢;陸宇;張孝勝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N27/26;G01L1/00;G01P15/00;G01K13/00;G08G1/048;G08C17/02;H04W4/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明公開了一種道路結構性能監測裝置及監測方法，屬于道路工程監測技術領域。裝置包括：信息采集模塊，其埋設于道路待檢測位置層中，采集道路參數并輸出；數據處理模塊，其接收信息采集模塊輸出的信息，對道路參數進行分析處理，得到反映道路結構性能的信息并輸出；遠程控制模塊，其接收數據處理模塊輸出的信息并呈現，遠程控制模塊控制其余模塊的啟動停止；無線傳輸模塊，其進行信號的無線傳輸，信息采集模塊、數據處理模塊和遠程控制模塊上均設有無線傳輸模塊；供電單元，其對各模塊供電。本發明能直接獲取道路結構性能內部的變換信息，實時對道路狀況進行監測，全面、準確地獲取反映道路結構性能的參數信息。

技術領域

本發明屬于道路工程監測技術領域，更具體地說，涉及一種道路結構性能監測裝置及監測方法。

背景技術

隨著我國經濟和現代化建設的發展，公路成為重要的交通運輸途徑，對我國經濟發展發揮積極的作用，但由于自然環境和外部行車荷載的影響，道路結構會隨之產生各種不同類型的道路病害，影響了正常的交通通行，嚴重時可能危機行車安全，因此，應采用科學有效的道路監測裝置及數據處理方法對道路的結構性能進行監測和處理，以及時發現道路結構可能發生的病害并采取有效的養護措施。

目前，傳統的道路結構性能檢測方法面臨的挑戰主要包括四個方面：“結果準確性差、檢測效率低、獲取參數單一、設備生存周期短”，具體來說，存在以下問題：

其一，傳統的道路結構檢測方法多為向道路結構中發射電磁波的方法，通過分析電磁波在傳播過程中的波形的變化來反算道路結構特征，該方法不能直接獲取道路結構內部的性能參數；此外，一般的數據處理方法往往只考慮其中某一個參數對道路結構性能的影響，往往忽略了其他因素，導致檢測結果的準確率較低；

其二，檢測方法效率低，傳統的加測手段多為人工定點檢測，只能局限于某一時間段或某一范圍，不能夠實現對道路結構的實時全面監測；

其三，一般的檢測手段往往只是獲取反映道路結構性能的某一特定參數，無法全面、準確地獲取影響道路結構的信息，導致無法對道路結構狀況進行較為準確地評價；

其四，大多數的監測手段往往采用有線傳輸的方法，導致其壞損率較高且容易對道路結構性能本身的強度等路用性能產生不利的影響。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，根據本發明的一方面，提供了一種道路結構性能監測裝置，該裝置包括：

信息采集模塊，其埋設于道路待檢測位置層中，采集道路參數并輸出；

數據處理模塊，其接收信息采集模塊輸出的信息，對道路參數進行分析處理，得到反映道路結構性能的信息并輸出；

遠程控制模塊，其接收數據處理模塊輸出的信息并呈現，遠程控制模塊控制其余模塊的啟動停止；

無線傳輸模塊，其進行信號的無線傳輸，信息采集模塊、數據處理模塊和遠程控制模塊上均設有無線傳輸模塊；

供電單元，其對各模塊供電。

根據本發明實施例的道路結構性能監測裝置，可選地，信息采集模塊包括：

PH監測器，其采集道路結構能酸堿信息；

應力傳感器，其采集道路結構在外部載荷作用下的應力信息；

加速度傳感器，其采集道路結構在外部載荷作用下的振動加速度；

溫度傳感器，其采集道路結構的溫度信息。

根據本發明實施例的道路結構性能監測裝置，可選地，數據處理模塊采用如下計算模型處理其接收的道路參數信息：

Φ＝AICV+λF-ε|T-t|-COV；