[发明专利]一种沥青路面服役性能的智能感知系统及方法

说明书

本发明公开了一种沥青路面服役性能的智能感知系统，包括感知器件、数据采集系统、网络云平台、电脑客户端，其中：感知器件：用于感知表征沥青路面服役性能的指标参数与特征变量；数据采集系统：用于采集和存贮感知器件测到的数据；网络云平台：用于存储数据采集系统发送的数据，通过互联网将数据提供给电脑客户端，并向数据采集系统传递电脑客户端发出的数据采集指令；电脑客户端：用于控制数据采集、下载和解译感知数据、生成表征沥青路面服役性能的图表。本发明实现沥青路面内外性能状态尤其是内部性能参数的感知，克服了现有沥青路面检测技术无法实现公路内部性能参数无损检测、检测技术智能化程度低、费时费力、不能实时和持续测量的不足。

技术领域

本发明属于公路智能监测领域技术领域，具体涉及一种沥青路面服役性能的智能感知系统，同时涉及一种沥青路面服役性能的智能感知方法，适用于沥青路面服役性能的实时监测与智能感知。

背景技术

沥青路面建成以后，在汽车荷载、温湿度反复作用、雨雪侵蚀等条件的影响下，服役性能与服务水平逐渐下降，并且常常出现路面沉陷变形、车辙、开裂、翻浆、基层开裂与脱空、路基不均匀沉降等病害。目前，为了解和掌握沥青路面的服役性能，公路管养部门需要定期地进行人工检测，主要是对路面的表观损坏和表面病害进行检测，包括龟裂、裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪、拥包、翻浆等。路面破损状况主要采用路面检测车结合人工测量，效率低，无法实时动态掌握路面的服役性能。

沥青路面结构层内部的强度、湿度、开裂和破损情况的检测目前主要采用开挖、钻探取芯试验等有损试验方法，对公路损坏大，影响交通，且效率低，成本高。因此一般沥青路面建成后，管理部门通常不对这几项性能指标进行检测。至于沥青面层、基层、路基的应力应变和变形等反映公路服役性能的指标，目前传统技术根本无法检测，而这些指标表征着路基路面的健康状况并可预测路面的服役寿命。

可见目前的传统技术，只能被动地在病害出现后进行表观的检测，不能实时和持续获得沥青路面服役性能信息，不能全面感知沥青路面材料性能指标，不能对沥青路面的健康状况进行预判。

近年来，出现了一些对路面应力应变和变形的监测方法，也有科技工作者提出了路基动应力的监测方法，但都仅限于路面个别指标的监测，监测指标不全面，不能全面反映沥青路面服役性能。

因此，发明一种沥青路面服役性能的智能感知系统和方法，实现沥青路面内外性能状态尤其是内部性能参数的感知，自动连续测量表征沥青路面服役性能的各项指标和物理量，远程实时获取数据，方便公路管理部门随时掌握沥青路面的服役性能，对提高公路的管理和养护水平具有重要意义。

发明内容

本发明旨在解决现有沥青路面检测技术无法实现公路内部性能参数无损检测、检测技术智能化程度低、费时费力、不能实时和持续测量的不足，目的是在于提供了一种沥青路面服役性能的智能感知系统，该系统可利用多种沥青路面内部和外部感知器件(传感器)，能够实现对沥青路面服役性能和健康状况相关指标的全面实时感知，具备远程控制、自动连续测量、实时主动感知、无线传输功能，智能化程度高，无人值守，能适应复杂现场条件；系统稳定可靠，测量精度高，客户端简单易懂，推广性强。

本发明的另一个目的是在于提供了一种沥青路面服役性能的智能感知方法。该方法采用在公路建造时埋入感知器件的方法解决了沥青路面内部应力、应变、裂缝、温湿状态和沉陷变形不能实现无损测量的难题；通过架设外部感知器件对沥青路面外观特征进行观测，创新性地将服役性能内部性状参数与外部特征的感知综合起来，从而实现了对沥青路面服役性能的全面智能感知，该方法简单易行，操作方便，适用范围广，不损坏路面，数据获取快速方便，正真做到了沥青路面服役性能的综合感知、全面感知、智能感知、主动感知、实时感知。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种沥青路面服役性能的智能感知系统，包括感知器件、数据采集系统、网络云平台、电脑客户端，其中：