[发明专利]一种机场水泥混凝土道面性能采集系统及控制评价方法

说明书

技术领域

本发明属于机场设施检测技术领域，特别是涉及一种机场水泥混凝土道面性能采集系统及控制评价方法。

背景技术

机场道面状况会直接影响飞机的起降安全。据统计资料显示，民航客机事故的高发期主要集中在起飞、开始爬升和进场着陆阶段，近年发生的民航客机事故多和道面性能劣化有关。由于民航客机事故直接影响机场的安全运营和旅客的生命安全，所以一直以来备受机场管理部门的关注。然而，虽然目前对机场道面性能检测已建立起行业标准，因此可以定期进行，但是仍无法实现对道面性能的实时动态监控。因此，如何动态掌握机场道面性能状况并预测其发展规律就成为机场工程领域的研究重点。

目前，我国大部分机场是采用由水泥混凝土材料制成的刚性道面，随着飞机机型不断增加、载重量增大，机场道面使用寿命日益降低，突出表现为道面板内部出现由微观损伤而引起的沉陷和错台等严重影响机场道面运行安全的问题，因此监控道面板内部的微观损伤和力学性能就成为重要问题。但是，对于水泥混凝土机场道面性能的评价仅局限于道面表观的徒步现场巡视观察评价和重锤式弯沉仪检测，缺乏长期检测道面板内部性能和微观图像的设备及评价手段。

基于上述分析，研发一种机场水泥混凝土道面性能采集系统及控制评价方法，长期采集和记录表征道面性能的相关参数指标，进而系统深入分析机场道面状况和性能，为预测机场道面性能变化趋势、提升机场道面养护水平和降低机场道面运行管理风险等提供有力支撑，具有重要的理论意义与实践意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种安全可靠，具有施工简便、使用寿命长的机场水泥混凝土道面性能采集系统及控制评价方法。

为了达到上述目的，本发明提供的机场水泥混凝土道面性能采集系统包括多个埋地传感器、多个数据采集终端和一个分析控制终端，其中每个埋地传感器与一个数据采集终端相连接，而数据采集终端则通过无线方式与安装在控制中心的分析控制终端相连接；埋地传感器包括柱状外壳、单片机控制器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、夜视摄像头、多个限位器、锂电池、下部固定底座和上部可拆卸盖板；其中单片机控制器设置于柱状外壳内上部，并且与温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、夜视摄像头和锂电池电连接，同时与设置在机场道面外侧草面区的数据采集终端和电源电连接；锂电池设置于柱状外壳内下部，用于为上述各用电部件供电；温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、夜视摄像头和多个限位器以可拆卸的方式间隔设置在柱状外壳的外圆周面上；柱状外壳的底面固定在下部固定底座的表面上；上部可拆卸盖板以可拆卸的方式设置于柱状外壳顶面上；所述的限位器包括固定套筒、可伸缩限位杆、高强弹簧、至少一个固定限位销、至少一个可伸缩限位销和一个限位套筒，其中固定套筒的一端封闭，该封闭端外部固定在柱状外壳上；可伸缩限位杆的一端插入在固定套筒的内部；高强弹簧的两端分别固定在固定套筒上封闭端内表面和可伸缩限位杆内端面上；固定限位销设置于固定套筒的外表面中部；可伸缩限位销设置于可伸缩限位杆中部外侧，并且能够缩进可伸缩限位杆的内部；限位套筒为圆弧形板，其以可拆卸的方式套在位于固定限位销和可伸缩限位销之间的固定套筒及可伸缩限位杆外部。

所述的数据采集终端为通过数据线与埋地传感器相连接的单片机，分析控制终端中设有其内安装有机场道面性能采集分析程序的计算机。

所述的限位器的数量为4个，相邻限位器之间相距90°。

所述的单片机控制器上还留有用于设置温度传感器、湿度传感器、加速度传感器和夜视摄像头的备用接口。

本发明提供的机场水泥混凝土道面性能采集系统的控制方法包括按顺序进行的下列步骤：

1）系统上电自检的S1阶段；在此阶段中，系统首先进行硬件的上电自检，并启动分析控制终端中计算机上的机场道面性能采集分析程序，以判断各数据采集终端所连接的埋地传感器工作是否正常，如果有异常则在人工检查后重新自检，如果显示正常则进入S2阶段；

2）空闲模式的S2阶段；在此阶段中，等待进行下一步操作；

3）判断是否点击数据采集按钮的S3阶段；在此阶段中，系统将判断用户是否点击分析控制终端中计算机显示屏上的“水泥混凝土道面性能监测开始”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S4阶段；否则返回到S2阶段的入口处；

4）进行水泥混凝土道面性能指标采集的S4阶段；在此阶段中，分析控制终端中计算机显示屏上将动态显示出温度传感器、湿度传感器、加速度传感器所采集的数据和夜视摄像头拍摄的道面板内部图像，采样频率为50赫兹，持续时间1分钟，然后进入S5阶段；