[发明专利]一种机场沥青混凝土道面性能采集系统及控制评价方法

权利要求书

1.一种机场沥青混凝土道面性能采集系统，其特征在于：所述的采集系统包括埋地传感器（1）、数据采集终端（2）和分析控制终端（3），其中每个埋地传感器（1）与一个数据采集终端（2）相连接，而数据采集终端（2）则通过无线方式与安装在控制中心的分析控制终端（3）相连接；埋地传感器（1）包括柱状外壳（4）、单片机控制器（5）、温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）、振动传感器（9）、多个限位器（10）、锂电池（11）、下部固定底座（12）和上部可拆卸盖板（13）；其中单片机控制器（5）设置于柱状外壳（4）内上部，并且与温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）、振动传感器（9）和锂电池（11）电连接，同时与设置在机场道面外侧草面区的数据采集终端（2）和电源电连接；锂电池（11）设置于柱状外壳（4）内下部，用于为上述各用电部件供电；温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）、振动传感器（9）和多个限位器（10）以可拆卸的方式间隔设置在柱状外壳（4）的外圆周面上；柱状外壳（4）的底面固定在下部固定底座（12）的表面上；上部可拆卸盖板（13）以可拆卸的方式设置于柱状外壳（4）顶面上；所述的限位器（10）包括固定套筒（14）、可伸缩限位杆（15）、高强弹簧（16）、至少一个固定限位销（17）、至少一个可伸缩限位销（18）和一个限位套筒（19），其中固定套筒（14）的一端封闭，该封闭端外部固定在柱状外壳（4）上；可伸缩限位杆（15）的一端插入在固定套筒（14）的内部；高强弹簧（16）的两端分别固定在固定套筒（14）上封闭端内表面和可伸缩限位杆（15）内端面上；固定限位销（17）设置于固定套筒（14）的外表面中部；可伸缩限位销（18）设置于可伸缩限位杆（15）中部外侧，并且能够缩进可伸缩限位杆（15）的内部；限位套筒（19）为圆弧形板，其以可拆卸的方式套在位于固定限位销（17）和可伸缩限位销（18）之间的固定套筒（14）及可伸缩限位杆（15）外部。

2.根据权利要求1所述的机场沥青混凝土道面性能采集系统，其特征在于：所述的数据采集终端（2）为通过数据线与埋地传感器（1）相连接的单片机，分析控制终端（3）中设有其内安装有机场道面性能采集分析程序的计算机。

3.根据权利要求1所述的机场沥青混凝土道面性能采集系统，其特征在于：所述的限位器（10）的数量为4个，相邻限位器（10）之间相距90°。

4.根据权利要求1所述的机场沥青混凝土道面性能采集系统，其特征在于：所述的单片机控制器（5）上还留有用于设置温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）和振动传感器（9）的备用接口。

5.一种如权利要求1所述的机场沥青混凝土道面性能采集系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序进行的下列步骤：

1）系统上电自检的S1阶段；在此阶段中，系统首先进行硬件的上电自检，并启动分析控制终端（3）中计算机上的机场道面性能采集分析程序，以判断各数据采集终端（2）所连接的埋地传感器（1）工作是否正常，如果有异常则在人工检查后重新自检，如果显示正常则进入S2阶段；

2）空闲模式的S2阶段；在此阶段中，等待进行下一步操作；

3）判断是否点击数据采集按钮的S3阶段；在此阶段中，系统将判断用户是否点击分析控制终端（3）中计算机显示屏上的“沥青混凝土道面性能监测开始”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S4阶段；否则返回到S2阶段的入口处；

4）进行沥青混凝土道面性能指标采集的S4阶段；在此阶段中，分析控制终端（3）中计算机显示屏上将动态显示出温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）和振动传感器（9）所采集的数据，采样频率为50赫兹，持续时间1分钟，然后进入S5阶段；

5）判断沥青混凝土道面性能指标采集是否结束的S5阶段；在此阶段中，系统将判断用户是否点击分析控制终端（3）中计算机显示屏上的“采集结束”按钮，如果判断结果为“是”，则结束采集过程，否则返回到S4阶段的入口处，如果用户在5秒钟内无操作也返回S4阶段入口，继续进行沥青混凝土道面性能指标采集。

6.一种利用权利要求1所述的机场沥青混凝土道面性能采集系统进行的机场沥青混凝土道面性能评价方法，其特征在于：所述的评价方法包括按顺序执行的下列步骤：

1）判断硬件设备是否正常的S201阶段；在此阶段中，系统首先进行硬件设备的自检，然后用户根据分析控制终端（3）中计算机显示屏上显示的结果判断硬件设备是否正常，如果判断结果为“是”，则自动进入S203阶段；否则，弹出“返回”按钮提示用户，并在用户点击“返回”按钮后跳转到异常处理的S202阶段；

2）异常处理的S202阶段；用户在手工排除硬件设备异常及故障后，点击“重新检测”按钮再次进入S201阶段；

3）显示各埋地传感器所采集数据的S203阶段；在此阶段中，分析控制终端（3）中计算机显示屏上将动态显示出各埋地传感器（1）上温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）和振动传感器（9）所采集的数据，之后进入S204阶段；

4）判断是否记录各埋地传感器所采集数据的S204阶段；在此阶段中，系统将判断用户是否点击分析控制终端（3）中计算机显示屏上的“记录埋地传感器数据”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S205阶段，否则返回S203阶段；

5）记录各埋地传感器所采集数据的S205阶段；在此阶段中，分析控制终端（3）中的计算机将通过其内安装的机场道面性能采集分析程序记录并储存各埋地传感器（1）所采集的数据，采样频率为50赫兹，持续时间1分钟，然后进入S206阶段；

6）判断记录数据是否结束的S206阶段；在此阶段中，系统将判断用户在5秒钟内是否点击分析控制终端（3）中计算机显示屏上的“数据记录结束”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S207阶段；否则将自动返回到S205阶段的入口处，重复执行S205阶段；

7）机场沥青混凝土道面性能评价的S207阶段；在此阶段中，分析控制终端（3）中的计算机将利用其内的机场道面性能采集分析程序分析温度传感器（6）、湿度传感器（7）、加速度传感器（8）和振动传感器（9）所记录的历史数据，通过比较历史记录，对出现记录信息异常的位置和时刻进行报警，最终评价道面性能，至此整个评价过程结束。