[發明專利]一種基于遠程控制的道路性能智能監測系統

在審

• 申請號: 202110874870.1
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113593212A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 趙偉;程浩;陳元培;趙磊;邵長江;韓成博
• 申請（專利權）人: 山東高速集團有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08;G01D21/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張天哲

本發明公開了一種基于遠程控制的道路性能智能監測系統，在將數據采集與傳輸系統布置在待測區域后，通過遠程控制顯示模塊發送采集數據采集指令，集成化的數據采集及傳輸系統收到指令后，啟動數據采集模塊進行道路結構性能數據采集，采集到的海量數據經數據傳輸模塊發送至數據處理模塊，該模塊收到數據文本后，根據事先設計好的算法對數據進行梳理并將處理結果發送至遠程控制顯示模塊，在遠程控制顯示模塊執行道路結構性能。本發明提出了道路性能智能檢測系統，提高了道路結構監測效率及準確性，有利于對監測對象的發展演化規律做出更為準確的判斷。

技術領域

本發明屬于道路監測領域，涉及一種道路結構智能綜合監測系統，尤其涉及一種基于遠程控制的道路性能智能監測系統。

背景技術

道路運營的過程中，由于交通荷載和環境等因素的影響，經常會出現車轍、水損害、擁包、裂縫、翹曲等道路病害，嚴重影響道路服役性能與交通安全。如何準確監測道路結構內部性能變化并及時采取養護措施，對于提高道路服役性能與行車安全具有重要的意義，現有的道路性能檢測方法存在以下問題：

（1）無法做到對道路性能的實時監測。現有的車載或人工道路檢測方法往往在一定的檢測頻率下對相應道路性能進行檢測，無法實時反映道路的性能變化，導致無法對可能發生的道路病害做出及時有效地處理。

（2）檢測的準確率較低。一般的道路檢測方法，如雷達檢測測、表面波檢測方法，通過向道路表面發射一定的雷達波或激發震源，獲取光波在道路內部的反射或折射情況，來判斷道路可能產生的病害。這類方法無法直接過去道路內部的性能變化，且影響因素較多，導致其準確率往往較低。

（3）無法全面表征道路的性能變化。一般的檢測方法往往只能獲取道路內部的一項或幾項參數變化，無法全面表征影響道路結構性能的參數。

（4）監測成本往往較高。一般的有線監測方法往往通過在道路內部埋設光纖或其它類型的傳感器，但在外部荷載或環境作用下往往造成傳感器的損害，且不易維修。而一般的無線監測方法往往因電池供能原因無法做到長期有效的監測。

（5）對道路長期服役性能產生不利影響。傳統的埋置式傳感器其外部形狀、強度等參數往往與道路材料差別較大。在外部荷載作用下往往對結構的受力產生不利的影響。

（6）不同類型的傳感器間信號干擾較大。一般的集成化監測設備其不同類型的傳感器間往往相互干擾，對信號的質量產生不利的影響。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供了一種基于遠程控制的道路性能智能監測系統。

本發明采用如下技術方案：

一種基于遠程控制的道路性能智能監測系統，其特征在于，包括數據采集模塊、防干擾控制模塊、數據傳輸模塊、無線供電模塊、外部結構模塊、時間記錄模塊、數據轉換模塊、數據處理模塊和遠程控制顯示模塊。

作為本發明的進一步改進，所述數據采集模塊包括三軸應力采集模塊、三軸應變采集模塊、三軸加速度采集模塊、溫度采集模塊、PH值采集模塊、姿態標定模塊，通過不同的數據采集模塊感知由于外部荷載或環境變化引起的道路結構性能的變化信息。

作為本發明的進一步改進，所述防干擾控制模塊通過將不同類型的傳感器錯層擺放以及改變不同傳感器的相位角防止信號發生內部反射，在一定程度上抑制了信號間的相互干擾。此外，改變不同傳感器的采集頻段，將不同類型傳感器分配在不同的采集頻段上，在一定程度上抑制了不同傳感器信號間的干擾。

作為本發明的進一步改進，所述數據傳輸模塊通過設定好的傳輸頻率，將數據采集模塊采集到的信息傳輸給數據轉換模塊。

作為本發明的進一步改進，所述無線供電模塊包括高性能主供電模塊和能量轉換模塊，高性能主供電模塊負責數據采集模塊、數據傳輸模塊與時間記錄模塊的供能，所述能量轉換模塊能將傳感器感知到的動能、熱能、化學能轉換為電能，保證數據采集模塊、數據傳輸模塊、時間記錄模塊的運行。