[发明专利]利用电磁波来探知铺装道路坑洞征候的系统和方法

权利要求书

1.一种坑洞征候探知系统，其特征在于，包括：

电磁波发射部，用于发射电磁波；

电磁波接收部，其接收分别从铺装道路的表面以及多个铺装层边界面反射的电磁波；

介电常数计算部，其通过所接收的上述电磁波的振幅来计算上述铺装道路表面以及铺装层边界面的介电常数；

裂纹率状态诊断部，其对上述铺装道路表面的介电常数和预先设定的表面介电常数的基准值进行比较来诊断上述铺装道路表面的裂纹率状态；

铺装层分离状态诊断部，其对上述铺装道路铺装层边界面的介电常数和预先设定的边界面介电常数的基准值进行比较来诊断上述铺装道路铺装层边界面的铺装层分离状态；

衰减量计算部，其通过所接收的上述电磁波的振幅来算出上述多个铺装层各自的能量衰减量；

铺装层内部状态诊断部，其对上述衰减量和预先设定的衰减量基准值进行比较来诊断上述多个铺装层的内部状态；以及

征候判断部，其利用上述裂纹率状态的信息、上述铺装层分离状态的信息、上述衰减量的信息来判断在上述铺装道路中的坑洞发生征候。

2.根据权利要求1所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述铺装道路表面的介电常数通过下列数学式计算得出，

其中，ε_r0为上述道路表面的介电常数，Amp₀为在上述道路表面中的上述电磁波的振幅，Amp_P为在钢板(完全反射)中的上述电磁波的振幅。

3.根据权利要求1所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述铺装层边界面的介电常数通过下列数学式计算得出，

其中，ε_rn为上述铺装道路的第n个铺装层边界面的介电常数，Amp_n为上述铺装道路的第n个铺装层边界面的上述电磁波的振幅。

4.根据权利要求1所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述衰减量通过下列数学式计算得出，

其中，δ_n为透过上述铺装道路的第n个铺装层的上述电磁波的衰减(dB)。

5.根据权利要求1所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，还包括基准值校正部，根据上述铺装道路的环境对上述表面介电常数基准值以及上述边界面介电常数基准值进行校正。

6.根据权利要求5所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述环境为材龄以及相对湿度，

上述介电常数基准值通过下列数学式计算得出，

ε_r＝A·W_r-Bln(Age)+C

其中，ε_r为上述介电常数基准值，W_r为含水比或相对湿度(％)，Age为混凝土的材龄或使用年数(年)，A、B、C为预先设定的常数。

7.根据权利要求6所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，当上述铺装层为沥青时，上述B设定为0，上述A、C对于上述铺装道路的表面和内部铺装层边界面各设置为不同的值，对于上述铺装道路的内部铺装层边界面，上述A要以预先设定的比率设定为小于上述铺装道路表面的值。

8.根据权利要求6所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，当上述铺装层为混凝土时，上述A、B、C对于上述铺装道路的表面和内部铺装层边界面各设置为不同的值，对于上述铺装道路的内部铺装层边界面，上述B设置为小于上述铺装道路表面的值。

9.根据权利要求5所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述环境为上述铺装道路铺装层的密度，

上述介电常数基准值通过下列数学式计算得出，

ε＝aρ+b

其中，ε为上述介电常数基准值，ρ为上述铺装道路芯样片的密度，a、b为常数。

10.根据权利要求5所述的坑洞征候探知系统，其特征在于，上述基准值校正部根据上述铺装道路的环境对衰减量基准值进行进一步校正。