[发明专利]基于路面监测的公路机场沥青道面模量反算装置及方法

权利要求书

1.一种使用基于路面监测的公路机场沥青道面模量反算装置的反算方法，其特征在于，

通过监测的竖向应力与根据行驶速度、轴位置、温度的参数输入计算的竖向应力，可迭代收敛双层结构模量比，

横向应变传感器(1)、纵向应变传感器(2)、竖向应变传感器(3)、土压力计(4)、温度传感器(5)和轴位置传感器(6)均为光纤布拉格光栅传感器；所述横向应变传感器(1)、纵向应变传感器(2)、竖向应变传感器(3)、土压力计(4)、温度传感器(5)和轴位置传感器(6)均安装在路面沥青层层底；光纤光栅解调仪(7)、服务器(8)设置于安全区域机房内；双层层状弹性体系解析计算装置(9)与服务器(8)配合设置；

所述的土压力计(4)均埋设在沥青层底部，且针对不同车辆轴型分布于车辆加载的区域，针对不同机型轮组分布于距离道中线，即主起落架间距/2处+轮距/2处；每个土压力计(4)均用于测量沥青层底部受到的竖向应力；所述土压力计(4)的土压信号输出端与光纤光栅解调仪(7)的土压信号输入端连接；所述的土压力计(4)至少设置两个，通过两个土压力计的响应峰值时间差和纵向埋设间距，可确定行驶速度；

再通过监测的应变与根据行驶速度、轴位置、温度参数输入计算的应变，可迭代收敛沥青层模量；

所述的横向应变传感器(1)均垂直于车辆/飞机行驶方向埋设于沥青层底部，且针对不同车辆轴型分布于车辆加载的区域，针对不同的机型轮组分布于距离道中线，即主起落架间距/2处+轮距/2处；每个横向应变传感器(1)均用于测量沥青道面的横向应变；所述横向应变传感器(1)的横向应变信号输出端分别与光纤光栅解调仪(7)的横向应变信号输入端连接；所述的横向应变传感器(1)设置至少两个，通过两个横向应变传感器的响应峰值时间差和纵向埋设间距，可确定行驶速度；

所述的纵向应变传感器(2)均平行于车辆/飞机行驶方向埋设于沥青层底部，且针对不同车辆轴型分布于车辆加载的区域，针对不同机型轮组分布于距离道中线，即主起落架间距/2处+轮距/2处；每个纵向应变传感器(2)均用于测量沥青道面的纵向应变；所述纵向应变传感器(2)的纵向应变信号输出端分别与光纤光栅解调仪(7)的纵向应变信号输入端连接；所述的纵向应变传感器(2)设置至少两个，通过两个纵向应变传感器的响应峰值时间差和纵向埋设间距，可确定行驶速度；

所述的竖向应变传感器(5)均埋设在沥青层底部，且针对不同车辆轴型分布于车辆加载的区域，针对不同机型轮组分布于距离道中线，即主起落架间距/2处+轮距/2处；每个竖向应变传感器(5)均用于测量沥青路面的竖向应变；所述竖向应变传感器(5)的竖向应变信号输出端分别与光纤光栅解调仪(7)的竖向应变信号输入端连接；所述的竖向应变传感器(5)设置至少两个，通过两个竖向应变传感器的响应峰值时间差和纵向埋设间距，可确定行驶速度。

2.根据权利要求1所述的使用基于路面监测的公路机场沥青道面模量反算装置的反算方法，其特征在于，所述的轴位置传感器(6)包括纵向应变传感器，埋设在沥青层的底部，且平行于车辆/飞机行驶方向，对于公路路面所述轴位置传感器(6)分布于车辆加载的区域，传感器横向间距X m，共5个，传感器应变最大的点为一个车轮的作用位置，其识别精度为Xm，用于测量车辆的加载位置；对于机场道面所述轴位置传感器(6)为纵向间隔0.5m布设的依次偏移道面中心线的纵向应变传感器，偏移量从-2X m～4X m，间隔X cm，传感器应变最大的点为前起落架的一个鼻轮的作用位置，其识别精度为X m，用于测量飞机的加载位置；传感器横向间距X由行驶车辆或飞机轮组尺寸决定，取0.2m，所述轴位置传感器(7)的荷载定位信息输出端与光纤光栅解调仪(7)的荷载定位信息输入端连接。

3.根据权利要求1所述的使用基于路面监测的公路机场沥青道面模量反算装置的反算方法，其特征在于，所述的温度传感器(3)均平行于飞机行驶方向埋设在沥青层底部靠近路肩的位置；每个温度传感器(3)均用于测量沥青层的温度；所述温度传感器(3)的温度信号输出端与光纤光栅解调仪(7)的温度信号输入端连接；所述温度传感器(3)设置至少两个。

4.根据权利要求1所述的使用基于路面监测的公路机场沥青道面模量反算装置的反算方法，其特征在于，所述的服务器(8)通过网线与光纤光栅解调仪(7)相连，把监测数据存储在硬盘内中。