[发明专利]一种道路信息收集系统

说明书

本发明涉及道路采集领域，具体涉及一种道路信息收集系统，包括沿道路方向间隔分布设置道路信息收集段，所述道路信息收集段包括设置在路面下的埋入式无线路面感知装置以及用于采集信号的无线车载信息采集装置，所述无线车载信息采集装置在行驶过程中依次识别所述道路信息收集段，并激活和采集该道路信息收集段的埋入式无线路面感知装置信号，解决现有技术问题中存在的成本昂贵以及实现复杂的技术缺陷，提供了一种通过融合高耐久的长标距碳纤维传感技术以及无线射频技术，满足自动化读取道路信息、使用情况、环境信息等，以达到道路智能化精细监控的目的，该道路信息收集系统具有良好的快速采集特性和经济效益的智能精细化管理的性能。

技术领域

本发明涉及道路采集领域，具体涉及一种道路信息收集系统。

背景技术

道路监测是公路管养项目中的重要一环。随着道路使用时间的增加，行驶的车辆不可避免的给路面带来压力和冲击，引起路面内部纵横两方面的变形，并伴随雨水侵蚀、冲刷进而产生裂缝和内部空洞，严重影响道路寿命和正常使用。现有的道路监测系统，通常在路面下埋设传感器、并需要沿线配置稳定在线电源和数据采集设备。道路是覆盖范围大、沿线型延伸的结构，与桥梁、建筑等工程结构不同的是，道路由于没有可以表征结构特征的关键构件，因此道路的监测系统需要对沿线布设长距离的传感线路以及复杂的数据传输网络，从而增加了监测系统的成本。专利CN2591264Y公布了一种路面压电式发电装置。该发明包括路面覆盖板、其下方凹坑、坑内纵横梁和贴于其上的含有多层叠合压电片的压电发电装置。当车辆驶过路面覆盖板时，覆盖板产生的压力使梁上的压电片发生变形，从而获得电能。该专利从环境振动中提取能量，一定程度可以解决传感器供电问题，然而实质上只能在车辆通过后一段时间内供电并不能达到数据采集设备稳定在线电源的要求，因此没有解决数据采集的问题。此外，该专利所保护的技术没能将发电装置与路面结构有机的结合起来，安装和运行时将会对路面路基结构和传感装置造成破坏，使得该系统既无法连续使用，具有一定的安全隐患。

碳纤维是一种新型传感材料，由于其具有高强、耐腐的物理特性，因此比传统的金属电阻应变式传感器更具有长期的稳定性。专利CN103868445A公开了一种长标距碳纤维应变传感技术，该技术通过对比不同类型的碳纤维传感器，发现了表征线性应变的碳纤维特征传感长度，实现了高灵敏度和小横向效应的稳定动静态应变测量。通过将碳纤维与混凝土、钢材、复合材料等材料融合后用于道路结构中，一方面可以利用碳纤维本身的物理性能提高结构的力学性能，同时利于其满足应变测量的传感性能开发各种形式的智能化构件，实现高性能、高耐久的智能化传感材料。

纵观国内外相关道路监测的研究，目前用于路面监测系统主要存在传感网络供电、高额数据采集设备导致传感系统成本增加的问题。为此，我们研发了一种适宜于路面道路工程铺装，不需要现场配置电源和数据采集器，具有良好的快速采集特性和经济效益的道路信息收集系统。

发明内容

针对现有技术问题中存在的成本昂贵以及实现复杂的技术缺陷。本发明提供一种新的通过融合高耐久的长标距碳纤维传感技术以及无线射频技术，满足自动化读取道路信息、使用情况、环境信息等，以达到道路智能化精细监控的目的的道路信息收集系统，该道路信息收集系统具有良好的快速采集特性和经济效益的智能精细化管理的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

为解决上述技术缺陷，本申请提供一种道路信息收集系统，包括沿道路方向间隔分布设置道路信息收集段，所述道路信息收集段包括设置在路面下的埋入式无线路面感知装置以及用于采集信号的无线车载信息采集装置。

作为进一步的改进，所述埋入式无线路面感知装置包括长标距碳纤维传感元件，所述长标距碳纤维传感元件包括并联连接后接入无线射频端口的纵向长标距碳纤维传感元件和横向长标距碳纤维传感元件，并与传力层复合而成;所述纵向长标距碳纤维传感元件与道路行车方向垂直，左右两个车道至少有1组纵向长标距碳纤维传感元件；所述横向长标距碳纤维传感元件与道路行车方向平行。