[发明专利]一种用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法

说明书

一种用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法。系统包括多个安装于跑道中线灯光孔和接地带灯光孔内的光纤光栅传感器、铠装光纤、主光缆4、光纤光栅解调仪、主控终端、分线器、光纤跳线和温补光栅传感器；本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法是借助于布置在机场跑道助航灯光孔中的光纤光栅传感器，以真实飞机荷载作用于道面，通过采集测点位置光栅折射光波长来实现对机场跑道板底弯拉应力的测量，不仅能够对机场道面损伤实现监测预警，还避免了对既有道面的破坏、停航检测等问题，而且检测精度高、速度快，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于应力监测与道面结构安全技术领域，特别是涉及一种用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法。

背景技术

跑道是机场最主要的基础设施，承担了飞机起降、滑行和停放等任务，是机场功能可以充分发挥的基本平台。在机场跑道混凝土道面板的使用过程中，由于飞机轮载和环境因素的共同作用，道面往往在使用寿命到达之前会出现各种破坏现象，且这些破坏无法预测，从而给航空器运行安全带来非常大的威胁。因此检测其结构性能，监测其健康状况尤为重要。目前，道面应变检测主要采用电子类应变传感器和机械类应变传感器。其中电子类应变传感器抗电磁干扰能力和信号长距离传输能力弱；机械类应变传感器灵敏性差、几何尺寸大，都很难满足现有机场对道面检测的新要求。

光纤光栅传感器测量精度高，使用标准光纤作为传输介质，通过光波传递信号，不受电磁干扰的影响，而且多个光纤光栅传感器的信号传输可由一个光学通道承担，极大地减小了测试组的几何尺寸大小，对道面结构的影响小，可以满足大规模、长距离的测量要求。

目前，利用光纤光栅传感技术对道面板进行结构性能监测，主要采用将光纤光栅传感器预埋于道面板内的方式。但由于光纤光栅传感器结构性能弱，容易在预埋过程中因施工或组装原因造成损坏，无法保证传感器的成活率。而且对于机场既有道面结构，在不影响机场正常通航的情况下，维修、更换已损坏的传感器，成本高且极为困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无需破坏道面结构的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法。

为了达到上述目的(暂空)

本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测系统及方法是借助于布置在机场跑道助航灯光孔中的光纤光栅传感器，以真实飞机荷载作用于道面，通过采集测点位置光栅折射光波长来实现对机场跑道板底弯拉应力的测量，不仅能够对机场道面损伤实现监测预警，还避免了对既有道面的破坏、停航检测等问题，而且检测精度高、速度快，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测装置组成结构示意图。

图2为本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测装置中光纤光栅传感器布置状态示意图。

图3为本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的用于既有道面结构的板底弯拉应力监测装置及方法进行详细说明。