[发明专利]一种机场道面检测用埋地传感器组件及实施方法

权利要求书

1.一种机场道面检测用埋地传感器组件，其特征在于：其包括埋地传感器、数据采集终端和电源；其中埋地传感器包括柱状外壳（1）、单片机控制器（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、加速度传感器（5）、振动传感器（6）、多个限位器（7）、锂电池（8）、下部固定底座（9）和上部可拆卸盖板（10）；其中单片机控制器（2）设置于柱状外壳（1）内上部，并且与温度传感器（3）、湿度传感器（4）、加速度传感器（5）、振动传感器（6）和锂电池（8）电连接，同时与设置于机场道面外侧草面区的数据采集终端和电源电连接；锂电池（8）设置于柱状外壳（1）内下部，用于为上述各用电部件供电；温度传感器（3）、湿度传感器（4）、加速度传感器（5）、振动传感器（6）和多个限位器（7）以可拆卸的方式间隔设置在柱状外壳（1）的外圆周面上；柱状外壳（1）的底面固定在下部固定底座（9）的表面上；上部可拆卸盖板（10）以可拆卸的方式设置于柱状外壳（1）顶面上；所述的限位器（7）包括固定套筒（11）、可伸缩限位杆（12）、高强弹簧（13）、至少一个固定限位销（14）、至少一个可伸缩限位销（15）和一个限位套筒（16），其中固定套筒（11）的一端封闭，该封闭端外部固定在柱状外壳（1）上；可伸缩限位杆（12）的一端插入在固定套筒（11）的内部；高强弹簧（13）的两端分别固定在固定套筒（11）上封闭端内表面和可伸缩限位杆（12）内端面上；固定限位销（14）设置于固定套筒（11）的外表面中部；可伸缩限位销（15）设置于可伸缩限位杆（12）中部外侧，并且能够缩进可伸缩限位杆（12）的内部；限位套筒（16）的一侧面上形成有开口，其以可拆卸的方式套在位于固定限位销（14）和可伸缩限位销（15）之间的固定套筒（11）及可伸缩限位杆（12）外部。

2.根据权利要求1所述的机场道面检测用埋地传感器组件，其特征在于：所述的数据采集终端为安装有相应控制程序的计算机。

3.根据权利要求1所述的机场道面检测用埋地传感器组件，其特征在于：所述的限位器（7）的数量为4个，相邻限位器（7）之间相距90°。

4.根据权利要求1所述的机场道面检测用埋地传感器组件，其特征在于：所述的单片机控制器（2）上还留有用于设置温度传感器（3）、湿度传感器（4）、加速度传感器（5）和振动传感器（6）的备用接口。

5.一种如权利要求1所述的机场道面检测用埋地传感器组件的实施方法，其特征在于：所述的实施方法包括按顺序进行的下列步骤：

1）根据机场道面监测要求，由工作人员将温度传感器（3）、湿度传感器（4）、加速度传感器（5）、振动传感器（6）和限位器（7）全部或部分安装在柱状外壳（1）上，并测试是否工作正常；

2）在跑道中线两侧飞机轮迹带位置上向下钻穿机场道面至基础层，形成与埋地传感器最大直径相同且深度大于埋地传感器高度5cm的柱状道面钻孔，然后从该道面钻孔向外沿跑道横向切割出一条2cm宽、5cm深的切缝，直至达到机场道面外侧的草面区，由此将道面钻孔与草面区连通；

3）在上述道面钻孔内壁上根据限位器（7）的设置高度沿径向向外钻出多个分别与多个限位器（7）位置对应且深度、直径相符的圆孔；

4）拆下上部可拆卸盖板（10），并将可伸缩限位销（15）压进可伸缩限位杆（12）内部，然后将可伸缩限位杆（12）的内端部插入固定套筒（11）内，由此压缩高强弹簧（13），之后将下部固定底座（9）设置于道面钻孔内的基础层表面上；

5）将每一个可伸缩限位杆（12）外端对准一个道面钻孔内壁上的圆孔，然后向外拉动可伸缩限位杆（12），待可伸缩限位销（15）移出固定套筒（11）后其将向外弹出至可伸缩限位杆（12）外部，同时可伸缩限位杆（12）的外端部将伸入到上述圆孔内，然后将限位套筒（16）从开口处套在位于固定限位销（14）和可伸缩限位销（15）之间的固定套筒（11）及可伸缩限位杆（12）外部，由此将固定套筒（11）和可伸缩限位杆（12）之间的相对位置固定，以防止可伸缩限位销（15）的位置改变；

6）将与单片机控制器（2）相连的数据线和电源线连接在上部可拆卸盖板（10）上；

7）如果道面材料采用水泥混凝土，将预拌好的快硬水泥混凝土浇入道面钻孔内柱状外壳（1）的外侧部位，直至达到柱状外壳（1）的顶部位置，待快硬水泥混凝土凝固后将上部可拆卸盖板（10）安装在柱状外壳（1）上，并将数据线和电源线设置在切缝内，然后继续浇入快硬水泥混凝土而将道面钻孔上部全部封闭；如果道面材料采用沥青混凝土，则将冷沥青放置于道面钻孔内柱状外壳（1）的外侧部位，分层击打压实至柱状外壳（1）的顶部位置，然后将上部可拆卸盖板（10）安装在柱状外壳（1）上，并将数据线和电源线设置在切缝内，继续回填冷沥青并分层击打压实而将道面钻孔上部全部封闭；

8）将数据线和电源线沿切缝引至机场道面外侧的草面区，并与数据采集终端及电源相连接；

9）根据机场道面材料特点将步骤2）形成的切缝封闭；

10）在实际运行中，数据采集终端将实时采集埋地传感器上各传感器采集并传送的信号，以监测飞机降落后在机场道面上引起的振动、加速度以及机场道面内部的温度和湿度，从而实时获得机场道面力学性质。