[发明专利]一种冻土区机场跑道土基强度监控系统及控制评价方法

摘要

本发明一种冻土区机场跑道土基强度监控系统及控制评价方法。包括多个埋地式数据采集模块、数据收集模块和监控评价模块，其中埋地式数据采集模块由温度传感器、位移传感器、工控机、存储器、蓝牙发射器和太阳能蓄电池组成，数据收集模块为带有蓝牙连接功能的平板电脑，监控评价模块为安装有监控评价软件的计算机。本发明提供的冻土区机场跑道温升效用监控评价系统及控制方法能动态测试记录飞机起降及滑行过程中所引起的土基变形，从而检测和评价温升效应对冻土区机场跑道的影响，为增强寒地机场的安全运行保障能力提供了科学合理依、施工便捷、易于推广应用的方法。

主权项

一种冻土区机场跑道土基强度监控系统的评价方法，其中：冻土区机场跑道温升效用监控评价系统包括多个埋地式数据采集模块（1）、数据收集模块（2）和监控评价模块（3），所述的埋地式数据采集模块（1）由温度传感器（4）、位移传感器（5）、工控机（6）、存储器（7）、蓝牙发射器（8）和太阳能蓄电池（9）组成，其中温度传感器（4）、位移传感器（5）、存储器（7）、蓝牙发射器（8）和太阳能蓄电池（9）连接在工控机（6）上，其中温度传感器（4）和位移传感器（5）埋置于跑道土基内并与工控机（6）连接，存储器（7）和蓝牙发射器（8）设置于工控机（6）上，太阳能蓄电池（9）设置于跑道两侧的草面区内并通过电源线与工控机（6）连接；所述的数据收集模块（2）为带有蓝牙连接功能的平板电脑（10）；所述的监控评价模块（3）为安装有监控评价软件的计算机，其特征在于：所述的评价方法按顺序执行下列步骤：1）系统启动的S201阶段：在此阶段中，用户手动为各个工控机（6）接通电源，然后进入S202阶段；2）土基温度和位移数据采集的S202阶段：在此阶段中，工控机（6）记录飞机滑行过程所引起的土基振动位移数值时程曲线和对应的温度值，并将数值记录于存储器（7）内，然后进入S203阶段；3）土基温度和位移数据收集的S203阶段：在此阶段中，工作人员利用平板电脑（10）收集每个测点的土基温度和位移数据，然后进入S204阶段；4）数据截取的S204阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件读取收集的温度和位移时程数据曲线，并根据信号出现规律截取一定范围内的数据作为待分析数据，然后进入S205阶段；5）数据匹配的S205阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件读取飞机机型信息和飞机起降时的重量信息，并与相应的截取数据对应匹配，然后进入S206阶段；6）数据分析的S206阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件对数据进行去噪处理和小波变换分析，提取波形特征值，然后进入S207阶段；7）判断土基强度是否安全的S207阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件利用BP神经网络法预测对应波形特征值下的土基强度值，当土基强度改变超过允许值时，向用户报警；当土基强度改变在允许范围内时，进入S208阶段；8）绘制跑道土基强度分布图的S208阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件根据各个工控机（6）的位置坐标绘制跑道土基强度分布图，然后进入S209阶段；9）绘制土基强度变化曲线的S209阶段：在此阶段中，监控评价模块（3）的计算机内安装的分析软件根据每个工控机（6）的历史评价记录，绘制不同区域的土基强度变化时程曲线，供机场跑道管理人员分析使用，至此整个评价过程结束。