[发明专利]基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统

权利要求书

1.一种基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，该系统包括：

光纤光栅传感器，为无源的温度、应变复用型光纤光栅传感器，分别埋入沥青路面基层与面层之中；

摄像头，设于沥青路面之上；

光纤光栅解调器，通过单模光缆与光栅传感器连接，用于获取并解调光纤光栅传感器采集到的温度、应变和振动信息；并根据解调的信号特征，结合沥青路面损伤机理，建立沥青路面智能化监测数据库，以对车辆荷载以及速度进行监测；

监控端，用于实时展示光纤光栅解调器的解调结果，同时联动路面之上的摄像头完成路面上的监测。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，多个光纤光栅传感器通过一根传感光缆同时采集周围环境温度与应变信息。

3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，面层和基层均设置两排光纤光栅传感器，使得每隔一段距离的沥青路面断面设有四个传感器。

4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，光纤光栅解调器包括光源模块、光电转换板、数字采集卡、工控板；其中：

光源模块输出光信号传输至光纤光栅传感器，光信号通过光纤光栅传感器，由光栅反射一系列波长不同的传感光信号；

光电转换板将受外界物理量调制的传感光信号转换为电信号送入数字采集卡；

数字采集卡实时采集接收光电转换的电信号送入工控板；

工控板将采集转换的电信号进一步分析处理，综合分析各类信号特征，建立适应于沥青路面监测应用环境的数据库，便于进一步研究沥青路面损伤产生机理及更多综合性分析。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，监控端联动第三方摄像头实时展示地面上车辆行驶信息，同时实时显示采集到沥青路面以下的温度、应变和振动信息，提供完整可靠的沥青路面智能化监测平台。

6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，单模光缆为G652普通单模光纤。

7.根据权利要求4所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，光纤光栅解调器还包括继电器板，与工控板连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，所述沥青路面智能化监测数据库将沥青路面下沿线温度、沿线应力变化、沥青路面下传感器受到的振动信号特征与沥青路面上摄像头记录信息结合，将重车经过、机械挖掘、人工挖掘对沥青路面造成损伤的事件与采集的各物理信息进行关联。

9.根据权利要求8所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，所述振动信号特征包括冲击响应幅度信噪比、单点时域信号信噪比、幅值、频域特征、信号峰度和信号锐度。

10.根据权利要求8所述的基于光纤光栅传感的沥青路面智能化监测系统，其特征在于，若温度、温差或者应变超过阈值则及时产生报警信息。