[实用新型]一种高速公路沥青路面结构实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于沥青路面监测监控装置，涉及一种高速公路沥青路面结构实时监测装置。

背景技术

我国道路的大部分路面均以沥青为主要材料建成的。在道路运营期间由于受外界环境、荷载、腐蚀和材料老化等因素长期反复的作用，沥青路面结构不可避免地产生损伤和抗力的衰减，给道路交通安全带来极大的隐患。如果不能及时发现沥青路面结构的病害问题，将会对路面结构造成更大规模的破坏，缩短了道路的使用寿命，增加了道路维修和养护的资金投入。

近年来，许多研究机构对沥青路面的寿命进行了大量的研究，并取得了一些研究成果，但传统的车载路面监测技术无法获得受外界环境、荷载、腐蚀和材料老化等因素作用下路面内部结构变化的真实情况，缺乏路面内部结构变化的系统性研究。鉴于此，本实用新型提出了一种高速公路沥青路面结构实时监测装置，本装置基于埋入道路结构中的传感器实现实时远程监测沥青路面内部结构变化的全过程，能够及时掌握沥青路面的运行状况和损坏机理。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供如下技术方案：

一种高速公路沥青路面结构实时监测装置，包括分布式光纤光栅传感网络、光纤光栅解调仪、分布式车辆称重和定位传感网络、称重和定位数据处理装置和工控机；所述的分布式光纤光栅传感网络通过光缆连接光纤光栅解调仪，该光纤光栅解调仪通过光缆连接至工控机；所述的分布式车辆称重和定位传感网络通过光缆连接称重和定位数据处理装置，该称重和定位数据处理装置通过光缆连接至工控机。

进一步地，所述的分布式光纤光栅传感网络包括光纤光栅竖向应变传感器、光纤光栅横向应变传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅湿度传感器、光纤光栅单点位移计以及光纤光栅土压力计。

所述的光纤光栅竖向应变传感器和光纤光栅横向应变传感器均通过光缆串联成组后分别连接至光纤光栅解调仪的光通道，并且两者均布设在沥青层底部每个行车道的导流线两侧，且所述的光纤光栅竖向应变传感器平行于行车方向设置，而光纤光栅横向应变传感器垂直于行车方向设置。

所述的光纤光栅温度传感器通过光缆串联成组后连接至光纤光栅解调仪的光通道，且该光纤光栅温度传感器布设在沥青层各层底部用于测量每层沥青层的温度。

所述的光纤光栅湿度传感器通过光缆串联成组后连接至光纤光栅解调仪的光通道，且该光纤光栅湿度传感器布设在沥青路面上表面和土基层上表面向下0.1m处。

所述的光纤光栅单点位移计以及光纤光栅土压力计通过光缆串联成组后分别连接至光纤光栅解调仪的光通道；且两者均布设在沥青层的底部。

进一步地，所述的分布式车辆称重和定位传感网络包括动态称重传感器和车辆定位传感器；所述的动态称重传感器通过光缆串联成组后连接至光纤光栅解调仪的光通道；所述的车辆定位传感器通过光缆串联成组后连接至光纤光栅解调仪的光通道；且两者均安装于每个行车道的沿途或高速公路收费站口的沥青层顶部的位置。

进一步地，所述的光纤光栅解调仪的光通道为扩展通道；且采用SM125型解调仪。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本装置设计科学严谨、实用性强，对沥青路面结构进行全天候实时监测，及时发现沥青路面因受外界环境、荷载、腐蚀和材料老化等因素作用而产生的路面病害问题，防微杜渐，提高行车的安全性和舒适度，为沥青路面的维修和养护提供技术支撑，确定最佳养护时机，减少道路维修和养护的资金投入，具有极强的推广价值和广阔的发展前景。此外，本装置的光纤光栅土压力计也可以对监测沥青路面的压实度，提高路面的施工质量，减少沥青路面早期病害。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型结构安装图；

图3为本实用新型安装位置及距离表示图；

其中，1-分布式光纤光栅传感网络、2-光纤光栅解调仪、3-分布式车辆称重和定位传感网络、4-称重和定位数据处理装置、5-工控机、1-1-光纤光栅竖向应变传感器、1-2-光纤光栅横向应变传感器、1-3-光纤光栅温度传感器、1-4-光纤光栅湿度传感器、1-5-光纤光栅单点位移计、1-6-光纤光栅土压力计、3-1-动态称重传感器、3-2-车辆定位传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。