[发明专利]路面塌陷智能监控系统

说明书

本申请属于路面监控技术，涉及一种路面塌陷智能监控系统，包括用于发电的太阳能装置，用于储存电量的蓄电池，用于发射和接受雷达信号的雷达探测装置、用于判断土壤湿度的湿度传感器、用于处理信息的信号发射装置与远端分析装置、以及用于照明和安置各种设备的路灯本体。采用雷达探测装置与土壤湿度传感器对道路结构层以及路基下方土体进行探测和数据采集，采集的数据经由信号发射装置传至远端分析装置进行分析，进而判断路面下方是否存在脱空或者湿度异常情况。本申请能实时监控道路结构层及路基下方土体状态，根据信号发射装置的编号，精确定位和排查可能发生路面塌陷的隐患路段，为针对性地修复提供信息，以便提前消除路面坍塌等重大安全隐患。

技术领域

本申请属于路面监控技术领域，尤其涉及一种适用于实时监控市政路面下方道路结构层及路基下方土体状态的路面塌陷智能监控系统。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，城市化进程加快，人类活动加强，地面塌陷灾害尤其是路面塌陷灾害时有发生。路面塌陷的原因包括自然因素和人为因素，其中以人为因素为主，包括地下管线渗漏，路面荷载过大，施工扰动，施工质量不佳，地下水开发过度等等。地下管线破损为路基下方土体流失、路面塌陷最主要原因之一。破损渗漏的管道，一种是压力管道，较大的水压和较大的流速冲蚀路基下方的土体，带走大量的土体，在路基下形成冲蚀坑，进而在外荷载作用下导致路面塌陷。另一种是排水管道在出现破裂、变形、腐蚀、错口、起伏、脱节后，地下水以及地表水携带管道周边土体通过破损口进入地下管道内，造成土体流失。土体的流失同样造成路基下空洞的发展，进而在外荷载作用下导致路面塌陷。以往面对路面塌陷很难提前预防。因此，针对地下管线破损泄露导致的路面塌陷问题，亟需一种可以提前预测路面塌陷的仪器，通过提前处理防止路面塌陷发生具有重要的现实意义。

发明内容

本申请的目的在于提前、精确发现路面病害，便于路面病害的针对性修复，而提供一种路面塌陷智能监控系统，通过依附于路灯上的自动监测装置，避免人工监测，节省人力物力，而且一旦发现病害，可以为针对性修复提供信息，避免了大面积开挖维修影响交通正常运营的现象发生。

为达到以上目的，本申请提供了以下技术方案：

一种路面塌陷智能监控系统，包括太阳能发电装置、蓄电池、雷达探测装置、土壤湿度传感器、信号发射装置以及远端分析装置。其原理是在日常工作过程中由太阳能发电装置、蓄电池提供电力，由雷达探测装置对道路结构层及路基下方土体进行实时监控，将监控所得数据经由信号发射装置发送至远端分析装置，当某路段监控结果与往常产生差异或与周边路段产生差异时，远端分析装置将产生预警，并由信号发射装置编号精确定位潜在隐患路段的位置。将土壤湿度传感器埋置于管网附近的路基下方土体中，实时监控路基下方土体的湿度变化，并将湿度变化值经由信号发射装置发送至远端分析装置，当某路段监控结果与往常产生差异或与周边路段产生差异时，远端分析装置将产生预警，并由信号发射装置编号精确定位潜在隐患路段的位置。通过雷达探测装置与湿度传感器的双重监测，避免了监控漏洞的存在，提高了监控系统的监控能力。

本申请中，所述的太阳能发电装置产生电能，并由蓄电池蓄电供电，易于储存电能，使用时间长，节能环保、美观大方、结构简单、安全可靠、造价低廉，不仅能有效确保路灯监控系统的全天候供电，同时也避免了因监控系统的电力需求而为市政电网带来的压力。

本申请中，所述的雷达探测装置固定在路灯本体的灯罩上，且监控方向为朝向路面结构层，实时监控路面各结构层以及路基下方土体的状况，当雷达监控装置监测的数据产生异常时，将数据经由信号发射装置传至远端分析装置，由其分析后作出预警，并由信号发射装置编号精确定位隐患路段的位置。

本申请中，所述的土壤湿度传感器实时监控路基下方土体的湿度状态，当地下湿度发生变化时，将数据经由信号发射装置传至远端分析装置，由其综合各路段的湿度变化做出分析，并由信号发射装置编号精确定位隐患路段的位置。