專利名稱：基于光纖布拉格光柵傳感器的瀝青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和當(dāng)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(xiàn)了嚴(yán)重的路面早期損壞，其降低了路面使用品質(zhì)，縮短了路面使用壽命，產(chǎn)生的維修養(yǎng)護工作也間接提高了筑路成本。多年來，盡管研究人員對浙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(tǒng)路面監(jiān)測手段無法獲取路面在荷載與車輛復(fù)雜耦合作用下的真實受力狀況，缺乏大量可靠數(shù)據(jù)對路面結(jié)構(gòu)使用性能進行系統(tǒng)研究，使得路面的研究技術(shù)體系不完善?！?br> 浙青路面作為國內(nèi)外最為常見、應(yīng)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(yōu)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(fù)雜環(huán)境條件下，同時還受到行車動荷載的反復(fù)作用，這使得浙青路面產(chǎn)生諸如車轍、擁包、推移、疲勞開裂等破壞，用于鋪筑浙青路面的浙青混合料又屬于一種粘彈性材料，產(chǎn)生各種各樣的損壞形式，原因非常復(fù)雜。對于損壞原因的分析，雖然部分可以通過直接對表面現(xiàn)象的觀察確定，但大部分路面的病害都根源于結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從內(nèi)向外擴展，很難根據(jù)表面現(xiàn)象判斷路面內(nèi)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(jié)構(gòu)已經(jīng)損壞，有些甚至已經(jīng)造成了不可挽回的災(zāi)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?；谝陨显颍瑢φ闱嗦访娼Y(jié)構(gòu)信息進行監(jiān)測，掌握路面工作狀態(tài)，評價路面使用性能，預(yù)估未來使用壽命就顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了適應(yīng)對浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測的需求，從而提供一種基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)?；诠饫w布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，它包括A個橫向應(yīng)變傳感器I、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)稱重傳感器8、軸位置傳感器9和服務(wù)器10 ;所述A個橫向應(yīng)變傳感器1、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)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(yīng)變傳感器I、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)稱重傳感器8和軸位置傳感器9均位于一條行車道內(nèi)；C個溫度傳感器3位于距中央分隔帶邊緣O. 5m范圍內(nèi)；A個橫向應(yīng)變傳感器I均埋設(shè)在浙青層底部，所述A個橫向應(yīng)變傳感器I分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米I. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器I均用于測量浙青路面的橫向應(yīng)變；所述A個橫向應(yīng)變傳感器I的橫向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的A個橫向應(yīng)變信號輸入端連接；A為大于或等于3的整數(shù)；B個縱向應(yīng)變傳感器2均埋設(shè)在浙青層底部，所述B個縱向應(yīng)變傳感器2分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米I. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器2均用于測量浙青路面的縱向應(yīng)變；所述B個縱向應(yīng)變傳感器2的縱向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的B個縱向應(yīng)變信號輸入端連接為大于或等于3的整數(shù)；C個溫度傳感器3埋設(shè)在浙青層各層底部；每個溫度傳感器3分別用于測量浙青層各層的溫度；所述C個溫度傳感器3的溫度信號輸出端與服務(wù)器10的C個溫度信號輸入端連接；C等于浙青層的層數(shù)；D個土壓力計4分別埋設(shè)在浙青層底部、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(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 88米處；每個土壓力計4分別用于測量浙青層底部、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(wù)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(shù)；E個單點位移計5分別埋設(shè)在浙青層底部和土基頂部，所述每個單點位移計5均用于測量路面浙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(wù)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(shù)； F個豎向應(yīng)變傳感器6埋設(shè)在浙青層中面層底部和土基頂部，F(xiàn)個豎向應(yīng)變傳感器6分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米 3. 48米范圍內(nèi)，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；每個豎向應(yīng)變傳感器6均用于測量浙青路面的豎向應(yīng)變；所述F個豎向應(yīng)變傳感器6的豎向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的F個豎向應(yīng)變信號輸入端連接；F為大于或等于4的整數(shù)；G個濕度傳感器7分別埋設(shè)在上、下基層中部以及距土基頂向下O. Im處，G個濕度傳感器7分布在路面上且距離行車道右側(cè)2. 88處；每個濕度傳感器7的濕度信號輸出端與服務(wù)器10的濕度信號輸入端連接；G為大于或等于3的正整數(shù)；動態(tài)稱重傳感器8設(shè)置在浙青層的頂部，所述動態(tài)稱重傳感器8用于動態(tài)測試駛過車輛的軸數(shù)、各軸重、車型和速度信息；所述動態(tài)稱重傳感器8的車輛信息輸出端與服務(wù)器10的車輛信息輸入端連接；軸位置傳感器9埋設(shè)在浙青層的頂部，且垂直于車輛的行駛方向；所述軸位置傳感器9用于測量車輛的加載位置；所述軸位置傳感器9的車輛定位信息輸出端與服務(wù)器10的車輛定位信息輸入端連接。本發(fā)明通過在浙青路面鋪筑時內(nèi)部埋設(shè)傳感器，使用長距離光纖完成數(shù)據(jù)的傳輸，通過對采集的數(shù)據(jù)進行提取分析，獲得浙青路面的各層位處彎沉、應(yīng)變等數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)對路面性能的評價和預(yù)估，實現(xiàn)浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測。本發(fā)明能為浙青路面的研究提供新的思路和解決方案，對未來浙青路面的研究有著非常重大的意義。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是具體實施方式
五中各傳感器的布設(shè)位置平面示意圖；圖3是具體實施方式
五中各傳感器沿深度方向的布設(shè)位置示意圖；圖4是本發(fā)明系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行處理的流程示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一、結(jié)合圖I說明本具體實施方式
，基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，它包括A個橫向應(yīng)變傳感器I、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)稱重傳感器8、軸位置傳感器9和服務(wù)器10 ;所述A個橫向應(yīng)變傳感器I、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)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(yīng)變傳感器1、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)稱重傳感器8和軸位置傳感器9均位于一條行車道內(nèi)；C個溫度傳感器3位于距中央分隔帶邊緣O. 5m范圍內(nèi)；
A個橫向應(yīng)變傳感器I均埋設(shè)在浙青層底部，所述A個橫向應(yīng)變傳感器I分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米I. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器I均用于測量浙青路面的橫向應(yīng)變；所述A個橫向應(yīng)變傳感器I的橫向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的A個橫向應(yīng)變信號輸入端連接；A為大于或等于3的整數(shù)；B個縱向應(yīng)變傳感器2均埋設(shè)在浙青層底部，所述B個縱向應(yīng)變傳感器2分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米I. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器2均用于測量浙青路面的縱向應(yīng)變；所述B個縱向應(yīng)變傳感器2的縱向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的B個縱向應(yīng)變信號輸入端連接為大于或等于3的整數(shù)；C個溫度傳感器3埋設(shè)在浙青層各層底部；每個溫度傳感器3分別用于測量浙青層各層的溫度；所述C個溫度傳感器3的溫度信號輸出端與服務(wù)器10的C個溫度信號輸入端連接；C等于浙青層的層數(shù)；D個土壓力計4分別埋設(shè)在浙青層底部、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(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 88米處；每個土壓力計4分別用于測量浙青層底部、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(wù)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(shù)；E個單點位移計5分別埋設(shè)在浙青層底部和土基頂部，所述每個單點位移計5均用于測量路面浙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(wù)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(shù)；F個豎向應(yīng)變傳感器6埋設(shè)在浙青層中面層底部和土基頂部，F(xiàn)個豎向應(yīng)變傳感器6分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米 3. 48米范圍內(nèi)，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；每個豎向應(yīng)變傳感器6均用于測量浙青路面的豎向應(yīng)變；所述F個豎向應(yīng)變傳感器6的豎向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器10的F個豎向應(yīng)變信號輸入端連接；F為大于或等于4的整數(shù)；
G個濕度傳感器7分別埋設(shè)在上、下基層中部以及距土基頂向下O. Im處，G個濕度傳感器7分布在路面上且距離行車道右側(cè)2. 88處；每個濕度傳感器7的濕度信號輸出端與服務(wù)器10的濕度信號輸入端連接；G為大于或等于3的正整數(shù)；動態(tài)稱重傳感器8設(shè)置在浙青層的頂部，所述動態(tài)稱重傳感器8用于動態(tài)測試駛過車輛的軸數(shù)、各軸重、車型和速度信息；所述動態(tài)稱重傳感器8的車輛信息輸出端與服務(wù)器10的車輛信息輸入端連接；軸位置傳感器9埋設(shè)在浙青層的頂部，且垂直于車輛的行駛方向；所述軸位置傳感器9用于測量車輛的加載位置；所述軸位置傳感器9的車輛定位信息輸出端與服務(wù)器10的車輛定位信息輸入端連接。本發(fā)明通過在浙青路面鋪筑時內(nèi)部埋設(shè)傳感器，使用長距離光纖完成數(shù)據(jù)的傳輸，通過數(shù)據(jù)采集分析軟件對數(shù)據(jù)進行提取分析，最后基于浙青路面的傳感器實測數(shù)據(jù)，針對路面設(shè)計時各層位處彎沉、應(yīng)變等設(shè)計指標(biāo)，對路面性能進行評價和預(yù)估。本發(fā)明系統(tǒng)對 采集的數(shù)據(jù)進行處理的流程如圖4所示；本發(fā)明使用的傳感器為光纖布拉格光柵FBG傳感器，類型有溫度傳感器、水平應(yīng)變傳感器、豎向應(yīng)變傳感器和壓力傳感器。通過該發(fā)明，能為浙青路面的研究提供新的思路和解決方案，對未來浙青路面的研究有著非常重大的意義。本發(fā)明具有以下有益效果(I)、構(gòu)建一套完整的浙青路面長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，為未來路面結(jié)構(gòu)信息監(jiān)測方法探索方向；(2)監(jiān)測實際路面內(nèi)部行車荷載作用情況下動力響應(yīng)狀態(tài)，分析浙青路面的工作機理；(3)實測路面內(nèi)部各層位處的應(yīng)變值，反饋評估路面的設(shè)計方案；(4)根據(jù)測得路面動力響應(yīng)實際數(shù)據(jù)可對路面未來的性能(車轍、疲勞壽命、裂縫)進行預(yù)估，基于預(yù)估參數(shù)，為路面的養(yǎng)護維修提供技術(shù)支持，確定最佳養(yǎng)護時機，節(jié)約養(yǎng)護費用。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括大容量硬盤11，所述大容量硬盤11的存儲信號輸出或輸入端與服務(wù)器10的存儲信號輸入或輸出端連接。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)的區(qū)別在于，它還包括H個用戶服務(wù)器12，所述H個用戶服務(wù)器12接入Internet網(wǎng)，服務(wù)器10接入Internet網(wǎng)。
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)的區(qū)別在于，A個橫向應(yīng)變傳感器I、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器6、G個濕度傳感器7、動態(tài)稱重傳感器8和軸位置傳感器9均通過光纖與服務(wù)器10進行信號傳輸。以下通過具體的實施例并結(jié)合圖2和圖3說明本發(fā)明其中圖2 中距離 dl=150cm、距離 d2=180cm、距離 d3=150cm、距離 d4=150cm、距離 dl=100cm、距離 d6=100cm、距離 d7=60cm、距離 d8=l. 92m 2. lm、距離 d9=0. 88m、距離dl0=5. 25m、距離dll=0. 5m、距離dl2=3. 75cm、距離dl3=180cm ;標(biāo)記21為安裝井前后中心斷面。圖3中浙青層共包括5cm SMA-16上面層、7cm AC-20中面層、IOcm ATB-25下面層和12cm ATB-30柔性基層四層。I、方案設(shè)計橫向應(yīng)變傳感器(6個)位于12cm ATB-30浙青層層底，沿輪胎中心線左右對稱布設(shè)共3個，沿輪胎中心線前后布置2個，形成橫向應(yīng)變測試矩陣，共6個，用于實際路面現(xiàn)場橫向應(yīng)變實測?？v向應(yīng)變傳感器(6個)位于12cm ATB-30浙青層層底，沿輪胎中心線左右對稱布設(shè)共3個，沿輪胎中心線 前后布置2個，形成縱向應(yīng)變測試矩陣，共6個，用于實際路面現(xiàn)場縱向應(yīng)變實測。豎向應(yīng)變傳感器(5個)位于7cm AC-20浙青層中面層層底，沿輪胎中心線左右對稱布置，共3個，用于實際路面現(xiàn)場豎向應(yīng)變實測；位于土基頂部，沿輪胎中心線前后布置2個(作為平行件)，用于實際路面現(xiàn)場豎向應(yīng)變實測。溫度傳感器(4個)位于浙青層各層底部，為減少行車荷載的影響，布設(shè)與距中央分隔帶O. 5m。濕度傳感器(6個)位于上、下基層中部以及距土基頂向下O. Im處，沿輪胎中心線前后布置2個(平行件)，用于加速加載試驗中土基類材料濕度測試。土壓力計(6個)位于浙青層底部、上基層底部及土基頂部，沿輪胎中心線前后布置2個(平行件)，用于加速加載及現(xiàn)場實測試驗中特定層土壓力測試。軸位置傳感器(I套)位于浙青上面層，距離應(yīng)變傳感器測試矩陣4m，垂直于車輛行駛方向，長度按I. 8m計，用于現(xiàn)場應(yīng)變實測時車輛位置定位，前后平行條實現(xiàn)車輛速度測試，中間條成45°角，實現(xiàn)車輛加載位置測試。單點位移計(I套)距離應(yīng)變傳感器測試矩陣2. 5m,沿深度方向布置2個測試點，分別為浙青層底部以及土基頂部2個測點，用于加速加載試驗測試中浙青層底彎沉和土基頂位移測試；2、路面鋪筑現(xiàn)場傳感器布設(shè)方法A、采用拉線三角法對傳感器預(yù)埋設(shè)位置進行定位，并用噴漆標(biāo)記；B、用鎬、鍬、鋼釬等工具開挖傳感器埋設(shè)點和導(dǎo)線槽。土壓力盒埋設(shè)位置挖成直徑28cm,深5cm的圓柱體，豎向傳感器埋設(shè)位置挖成直徑7. 5cm,深I(lǐng)Ocm的洞，導(dǎo)線槽為頂部寬7cm，深5cm的倒三角形，同時清除顆粒較大的石塊，避免傳感器局部受到集中力作用使測量結(jié)果不準(zhǔn)確，而且要保證導(dǎo)線在埋設(shè)時不存在大的彎折角度，以免產(chǎn)生較大的光損，而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；C、在各個結(jié)構(gòu)層傳感器指定的埋設(shè)位置導(dǎo)線槽等開挖好后，采用全站儀對每一個傳感器所在位置進行定位，嚴(yán)格設(shè)定基準(zhǔn)點，精確測量，得出各傳感器的平面位置，以做后期之用；D、安裝傳感器。用尺測量坑槽的深度，并使用最大公稱粒徑小于2. 36mm的細料將坑槽底部鋪平，用鐵錘夯實；E、使用小型水準(zhǔn)儀和球水準(zhǔn)分別對土壓力傳感器和豎向傳感器進行調(diào)平，以確保當(dāng)只受到豎直方向力作用時，在傳感器內(nèi)部不產(chǎn)生水平方向的分力；F、使用扎帶將交匯在一起的傳感器導(dǎo)線進行整理和綁扎；G、采用2. 36mm篩對安裝傳感器和導(dǎo)線埋設(shè)位置的填充材料進行篩分，并用篩分后的細土對傳感器和導(dǎo)線進行保護和人工夯實，夯實過程不可采用過大的力，以免導(dǎo)致傳 感器損壞；H、傳感器埋好后，盡快鋪設(shè)上層結(jié)構(gòu)材料，避免傳感器長期暴露在外面而造成丟失和損壞，在上層結(jié)構(gòu)材料的攤鋪過程中，調(diào)整攤鋪機使其恰好跨在傳感器上面，不能讓車輪直接作用在傳感器上。壓實時，在傳感器附近位置進行碾壓時，前兩遍靜壓，不可開啟震動；I、在傳感器埋設(shè)過程中要對傳感器進行標(biāo)記，對每個位置的傳感器準(zhǔn)確編號，避免混淆。并且要及時對引入檢查井的傳感器導(dǎo)線和端頭進行適當(dāng)保護，保護要求其防水、防腐蝕。注意傳感器的導(dǎo)線不能截斷，應(yīng)將其多余導(dǎo)線盤起來包好，懸掛在檢查井中，并在上面加裝保護蓋，以便后期與主光纜連接時使用。3、數(shù)據(jù)傳輸、采集分析、存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計開發(fā)專門的數(shù)據(jù)采集軟件。軟件安裝在數(shù)據(jù)采集室的服務(wù)器上，通過上位機直接對光纖光柵解調(diào)儀數(shù)據(jù)庫及動態(tài)稱重數(shù)據(jù)庫進行鏈接和數(shù)據(jù)提取，并使用RAID5磁盤陣列方式對數(shù)據(jù)進行備份。為達到遠端用戶能直接觀測、查詢數(shù)據(jù)的目的，軟件采用客戶端-服務(wù)器(C/S)模式構(gòu)建，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議完成遠程客戶端的連接。數(shù)據(jù)采集到以后，運用DSP的相關(guān)理論對采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，得到行車荷載作用下路面的動力響應(yīng)情況。
權(quán)利要求
1.基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是它包括A個橫向應(yīng)變傳感器(I)、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器(6)、G個濕度傳感器(7)、動態(tài)稱重傳感器(8)、軸位置傳感器(9)和服務(wù)器(10);所述A個橫向應(yīng)變傳感器(I)、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器(6)、G個濕度傳感器(7)、動態(tài)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(yīng)變傳感器(I)、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器(6)、G個濕度傳感器(J)、動態(tài)稱重傳感器(8)和軸位置傳感器(9)均位于一條行車道內(nèi)；C個溫度傳感器(3)位于距中央分隔帶邊緣O.5m范圍內(nèi)； A個橫向應(yīng)變傳感器(I)均埋設(shè)在浙青層底部，所述A個橫向應(yīng)變傳感器(I)分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米 3. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器(I)均用于測量浙青路面的橫向應(yīng)變；所述A個橫向應(yīng)變傳感器(I)的橫向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器(10)的A個橫向應(yīng)變信號輸入端連接；A為大于或等于3的整數(shù)； B個縱向應(yīng)變傳感器(2)均埋設(shè)在浙青層底部，所述B個縱向應(yīng)變傳感器(2)分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米 3. 48米范圍內(nèi)，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(yīng)變傳感器(2)均用于測量浙青路面的縱向應(yīng)變；所述B個縱向應(yīng)變傳感器(2)的縱向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器(10)的B個縱向應(yīng)變信號輸入端連接為大于或等于3的整數(shù)； C個溫度傳感器(3)埋設(shè)在浙青層各層底部；每個溫度傳感器(3)分別用于測量浙青層各層的溫度；所述C個溫度傳感器(3)的溫度信號輸出端與服務(wù)器(10)的C個溫度信號輸入端連接；c等于浙青層的層數(shù)； D個土壓力計(4)分別埋設(shè)在浙青層底部、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(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 88米處；每個土壓力計(4)分別用于測量浙青層底部、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(wù)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(shù)； E個單點位移計(5)分別埋設(shè)在浙青層底部和土基頂部，所述每個單點位移計(5)均用于測量路面浙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(wù)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(shù)； F個豎向應(yīng)變傳感器(6)埋設(shè)在浙青層中面層底部和土基頂部，F(xiàn)個豎向應(yīng)變傳感器(6 )分布在路面內(nèi)部，距離行車道右側(cè)2. 28米I. 48米范圍內(nèi)，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；每個豎向應(yīng)變傳感器(6)均用于測量浙青路面的豎向應(yīng)變；所述F個豎向應(yīng)變傳感器(6)的豎向應(yīng)變信號輸出端分別與服務(wù)器(10)的F個豎向應(yīng)變信號輸入端連接；F為大于或等于4的整數(shù)； G個濕度傳感器(7 )分別埋設(shè)在上、下基層中部以及距土基頂向下O. Im處，G個濕度傳感器(7)分布在路面上且距離行車道右側(cè)2. 88處；每個濕度傳感器(7)的濕度信號輸出端與服務(wù)器(10)的濕度信號輸入端連接；G為大于或等于3的正整數(shù)； 動態(tài)稱重傳感器(8)設(shè)置在浙青層的頂部，所述動態(tài)稱重傳感器(8)用于動態(tài)測試駛過車輛的軸數(shù)、各軸重、車型和速度信息；所述動態(tài)稱重傳感器(8)的車輛信息輸出端與服務(wù)器(10)的車輛信息輸入端連接； 軸位置傳感器(9)埋設(shè)在浙青層的頂部，且垂直于車輛的行駛方向；所述軸位置傳感器(9)用于測量車輛的加載位置；所述軸位置傳感器(9)的車輛定位信息輸出端與服務(wù)器(10)的車輛定位信息輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它還包括大容量硬盤(11 )，所述大容量硬盤(11)的存儲信號輸出或輸入端與服務(wù)器(10)的存儲信號輸入或輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它還包括H個用戶客戶端(12)，所述H個用戶客戶端(12)接入Internet 網(wǎng)，服務(wù)器(10)接入 Internet 網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于A個橫向應(yīng)變傳感器(I)、B個縱向應(yīng)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(yīng)變傳感器(6)、G個濕度傳感器(7)、動態(tài)稱重傳感器(8)和軸位置傳感器(9)均通過光纖與服務(wù)器(10)進行信號傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于A=6，且呈2乘3的矩陣排列，且相鄰兩列的距離為60cm ；B=6,且呈2乘3的矩陣排列，且相鄰兩列的距離為60cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于C個溫度傳感器(3)沿不同深度排布且與中央分隔帶邊緣的距離小于 O. 5cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于相鄰兩個土壓力計(4)之間距離為100cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)豎向應(yīng)變傳感器(6)沿與輪胎中心線相垂直的方向排布設(shè)置時，相鄰的兩個豎向應(yīng)變傳感器(6)之間的距離為60cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于相鄰兩個濕度傳感器(7)之間的距離為100cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于光纖布拉格光柵傳感器的浙青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于動態(tài)稱重傳感器(8)橫向貫穿所在行車道；且與軸位置傳感器(9)沿行車方向相距150cm。
全文摘要
基于光纖布拉格光柵傳感器的瀝青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)，涉及一種瀝青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測系統(tǒng)。它是為了適應(yīng)對瀝青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測的需求。它采用A個橫向應(yīng)變傳感器、B個縱向應(yīng)變傳感器、C個溫度傳感器、D個土壓力計、E個單點位移計、F個豎向應(yīng)變傳感器、G個濕度傳感器、動態(tài)稱重傳感器、軸位置傳感器對瀝青路面的多種數(shù)據(jù)進行采集，然后通過服務(wù)器進行處理，從而實現(xiàn)對瀝青路面結(jié)構(gòu)信息長期實時監(jiān)測。本發(fā)明適用于對瀝青路面結(jié)構(gòu)信息進行長期實時監(jiān)測。
文檔編號E01F11/00GK102900011SQ20121039236
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者董澤蛟, 李生龍, 欒海, 溫佳宇 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)