[发明专利]利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比的系统及控制评价方法

权利要求书

1.一种利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比的系统， 所述的系统包括导电碳纤维网（1）、充气气囊（2）、表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）、主控电脑（5）、电源（6）和底部温度传感器（7），其特征在于：导电碳纤维网（1）置入冻土层，表层温度传感器（3）设置于地表，测量地表土体温度；内置温度传感器（4）设置于地下导电碳纤维网（1）位置，测量导电碳纤维网（1）及周围土体温度；底部温度传感器（7）设置于导电碳纤维网（1）下方，用于测量该位置土体温度；充气气囊（2）一端连接于导电碳纤维网（1），另一端可自由伸展；导电碳纤维网（1）、表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）和底部温度传感器（7）与主控电脑（5）连接，主控电脑（5）和电源（6）连接。

2.根据权利要求1所述一种利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比的系统，其特征在于：所述的充气气囊（2）为自封闭针状柔性体，其内填充氨气。

3.一种利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比系统的控制方法，采用权利要求1所述的利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比系统，其特征在于：所述的控制方法按顺序执行下列步骤：

1）采集表层温度传感器读数的S1阶段：在此阶段中，系统通电，主控电脑（5）获得表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）的读数，然后进入S2阶段；

2）判断是否打开气囊的S2阶段：在此阶段中，主控电脑（5）根据表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）的读数判断是否为导电碳纤维网（1）通电，如果判断结果为“是”，则进入S3阶段；如果判断结果为“否”，则返回S1阶段；

3）打开气囊的S3阶段：在此阶段中，导电碳纤维网（1）通电后发热，充气气囊（2）受热膨胀，在土体中自由伸展，填充内部孔隙，然后进入S4阶段；

4）判断是否停止供电的S4阶段：在此阶段中，主控电脑（5）根据表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）的读数判断是否停止为导电碳纤维网（1）通电，如果判断结果为“是”，则返回S1阶段；否则返回S3阶段。

4.一种利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比系统的评价方法，采用权利要求1所述的利用充气气囊调节冻土贯通孔隙比的系统，其特征在于：所述的评价方法按顺序执行下列步骤：

1）系统空闲的S1阶段：在此阶段中，系统等待用户指令，当用户发出指令后进入S2阶段；

2）判断是否进行评价的S2阶段：在此阶段中，系统根据用户指令，判断是否进行主动调节冻土贯通孔隙比后的控温性能评价，如果评价结果为“是”，则进入S3阶段；否则返回S1阶段；

3）采集评价对比温度的S3阶段：在此阶段中，主控电脑（5）采集底部温度传感器（7）的实时温度，然后计入S4阶段；

4）进行控温效果评价的S4阶段：在此阶段中，主控电脑（5）根据表层温度传感器（3）、内置温度传感器（4）和底部温度传感器（7）反馈的实时数据，分析通过主动调节冻土贯通孔隙比后土体的导热能力，评价导电碳纤维网（1）通电前后冻土贯通孔隙比的变化，然后进入S5阶段；

5）评价结束的S5阶段：在此阶段中，系统停止采集底部温度传感器（7）的温度数据，本次评价结束。