[发明专利]基于触发采集和无线传输的机场沥青道面结构信息长期实时监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机场沥青道面结构信息长期实时监测系统。属于监测和无线传输技术领域领域。

背景技术

真实掌握机场道面的内部工作状况是极为重要的。机场道面结构体系作为一个外部结构物，不但自身构造复杂，材料性质差异多样，而且受外界环境和荷载的反复作用，在自然状态下就是一个复杂的湿度、温度及荷载耦合作用下的复杂系统，受到水分和温度的长期反复的作用，其内部的工作状态不可避免地受到影响，从而反映在宏观使用性能的降低。因此，适时掌握自然环境和飞机荷载作用下路面内部的基本应力-应变、温湿信息，了解飞机荷载在沥青道面结构中的有效影响范围和沥青道面结构在荷载作用下的协同变形状况，及时做出道面结构的“健康状况”的评估，从而进行及时的、合理的、优化的道面结构养护、维修。

基于信息融合和光纤光栅监测技术的机场沥青道面结构性能评估技术能适时掌握机场道面真实工作状态和提供最佳养护时机，是民航机场道面建设的关键技术和前提条件。光纤光栅传感技术已在土木工程中进行了一系列尝试性的应用，但将其应用于机场道面(尤其是沥青道面)健康监测系统在国内尚无先例。由于机场沥青道面的受力状况和施工方法与传统的土木工程结构不同，而且机场道面有其特殊的行业背景。因此，所采用的传感器、布设方式和信息处理与融合技术均不同，必须结合机场工程的行业特殊性开展原创性研发工作。

虽然目前健康监测系统能够连续采集到海量数据，但大量的监测数据得不到妥善的处理与利用，有效数据淹没在海量数据中，海量数据反而成为制约健康监测系统发挥其科学指导意义的瓶颈。因此，研究实现触发采集，只采集飞机荷载经过时机场沥青道面的结构信息具有重要的意义。

由于机场管理严格，非工作人员在限定时间内严禁进入机场跑道区域。故只能在夜间机场停航时才能进入机场，这给数据监测采集造成很大不便。为实现对机场道面的实时监测和数据采集，开发基于无线传输技术的机场沥青道面结构信息监测系统，实现远程数据采集具有重要的意义。

发明内容

本发明是为了解决为了构建机场沥青道面结构信息监测系统，并解决现有的监测系统能够连续采集到海量数据，但大量的监测数据得不到妥善的处理与利用，不能获得有效数据，并且对数据的采集受限导致机场沥青道面结构信息监测实时性差的问题。现提供基于触发采集和无线传输的机场沥青道面结构信息长期实时监测系统。

基于触发采集和无线传输的机场沥青道面结构信息长期实时监测系统，它包括A个横向应变传感器、B个纵向应变传感器、C个温度传感器、D个土压力计、E个竖向应变传感器、F个湿度传感器、轴位置传感器组、光纤光栅解调仪、无线路由器、一号高功率无线接入器、二号高功率无线接入器、服务器、二号大容量硬盘、摄像机和一号大容量硬盘，

所述A个横向应变传感器均位于联络道内且垂直于飞机在跑道的行进方向埋设于沥青层底部，A为大于或等于2的整数；B个纵向应变传感器均位于联络道内且平行于飞机在跑道的行进方向埋设于沥青层底部，B为大于或等于2的整数；D个土压力计均位于联络道内且埋设在沥青层底部，D为大于或等于2的整数；E个竖向应变传感器均位于联络道内且埋设在沥青层底部，E为大于或等于2的整数；F个湿度传感器均位于联络道内且分别埋设在上、下基层中部以及距土基顶0m～0.1m处，F为大于或等于3的正整数；轴位置传感器组均位于联络道内且埋设在沥青层的底部，C个温度传感器均位于路肩且平行于飞机行驶方向埋设在沥青层底部靠近路肩的位置，C为大于或等于2的整数；

光纤光栅解调仪、无线路由器和一号大容量硬盘均置于路肩两侧草坪区域内的光纤集线箱中，摄像机安装在光纤集线箱的支柱上且摄像机的镜头朝向联络道c方向，一号高功率无线接入器安装在光纤集线箱的支柱上，

二号大容量硬盘、二号高功率无线接入器和服务器均位于非管制区域，

A个横向应变传感器的横向应变信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的A个横向应变信号输入端，

B个纵向应变传感器的纵向应变信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的B个纵向应变信号输入端，

C个温度传感器的温度信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的C个温度信号输入端，

D个土压力计的土压信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的D个土压信号输入端，

E个竖向应变传感器的竖向应变信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的E个竖向应变信号输入端，

F个湿度传感器的湿度信号输出端分别连接光纤光栅解调仪的F个湿度信号输入端，

轴位置传感器组的飞机定位信息输出端分别连接光纤光栅解调仪的飞机定位信息输入端，