[发明专利]一种多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统

说明书

本发明提供一种多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统，所述多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统包括上外壳，所述上外壳的底部固定连接有下外壳，所述下外壳的内部设置有内壳，所述内壳的顶部设置有低功率蓝牙信号传输模块，所述内壳的外侧设置有应变传感器，所述应变传感器的数量设置为六个，所述内壳的内部设置有线路板。本发明提供的多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统具有受环境影响小，埋设存活率高，同时通过实时传输的设备运动数据，对路面的长期性能进行评估的优点。

技术领域

本发明涉及公路技术领域，尤其涉及一种多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统。

背景技术

公路的字面含义是公用之路、公众交通之路，汽车、单车、人力车、马车等众多交通工具及行人都可以走，当然不同公路限制不同，早期的公路没有限制，大多是简易公路，后来不同公路有不同限制；由于交通日益发达，限制性使用的公路越来越多，特别是一些公路专供汽车使用了(有的城市公路从禁止单车到禁止摩托车)，而且发展出高速公路这种类型，专供汽车全程封闭式使用。

路路面是复杂的多层结构物，及时发现路面表面和内部的病害并进行恰当处理可以大幅降低养护成本，目前国内外对路面使用性能、路面材料和耐久性进行检测的方法主要有步行人眼观察法、坐车录像测读法、超声波法、激光法、探地雷达法、摄像测量法和光纤光栅法，仅光纤光栅能够直观反应路面结构内部材料的力学状况，而采用智能颗粒监测沥青路面内部结构信息的研究几乎没有，虽然光纤光栅传感器具有较高的灵敏度，但是光纤光栅传感器与沥青混合料的粘结不良，材料的稳定性和耐久性较低，沥青混合料之间的协调变形较差，同时传感器的耐久性不能很好的满足使用者的需求，在路面施工埋设过程中容易产生损坏。

因此，有必要提供一种多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统以解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种通过实时传输的设备运动数据，对路面的长期性能进行评估的多传感器集成的道路结构性能微型监测设备及系统。

本发明提供的多传感器集成的道路结构性能微型监测设备包括上外壳，所述上外壳的底部固定连接有下外壳，所述下外壳的内部设置有内壳，所述内壳的顶部设置有低功率蓝牙信号传输模块，所述内壳的外侧设置有应变传感器，所述应变传感器的数量设置为六个，所述内壳的内部设置有线路板。

为了达到可以对路面三轴角速度、三轴线速度进行测量的效果，所述内壳内壁的一侧分别设置有三轴角加速度传感器、三轴磁力计和三轴加速度传感器，所述内壳内壁的一侧固定连接有电池。

为了达到三轴角加速度传感器、三轴磁力计和三轴加速度传感器测量的数据可以通过微控制器计算的效果，所述三轴角加速度传感器和所述三轴磁力计的电性输出端电性连接有微控制器，所述三轴加速度传感器的电性输出端与微控制器的电性输入端电性连接。

为了达到可以对路面内部的温度进行实时监控，便于对其进行温度补偿的效果，所述内壳内壁的一侧固定连接有温度计，所述温度计的电性输出端与微控制器的电性输入端电性连接。

为了达到通过应力感应器对路面的三轴应力数据进行感应，然后传递至微控制器，进而微控制器可以对路面的三轴应力进行计算的效果，所述应变传感器的电性输出端与微控制器电性输入端电性连接，所述内壳内壁的一侧与微控制器的后表面固定连接。

为了达到微控制器计算完毕的数据可以通过低功率蓝牙信号传输模块进行传输的效果，所述微控制器的电性输出端与低功率蓝牙信号传输模块的电性输入端电性连接，所述内壳的材质为高强度不锈钢。

本发明还提供一种多传感器集成的道路结构性能监测系统，包括微型监测设备、信号基站和系统云平台，所述信号基站包括高功率蓝牙信号接收天线、4G通信模块、太阳能板和蓄电池，所述低功率蓝牙信号传输模块的电性输出端电性连接有高功率蓝牙信号接收天线，所述高功率蓝牙信号接收天线的电性输出端电性连接有4G通信模块