當前位置: 華文問答 > 數位

目前為止有在道路路面中嵌入傳感器的先例嗎?都能實作什麽功能?

2011-12-13數位

一、地磁車輛檢測器

無線地磁車輛檢測器是近年來較為新型的車輛檢測技術,基於車輛透過對地磁場訊號擾動的原理進行車輛檢測,采用無線傳感器網路完成資訊通訊。以其體積小、檢測精度高、環境適應能力強、安裝維護方便等優點得到行業一致認可。車輛透過對地磁場訊號擾動較為微弱,從復雜環境下提取車輛透過資訊,透過三維地磁場訊號融合處理可進一步提高檢測器精度。檢測器使用電池供電,長期埋設於路面下方。

地磁車輛檢測器和環形線圈車輛檢測器都是基於車輛透過引起磁場的變化來實作車輛檢測的,但兩種檢測器所檢測的磁場不同。環形線圈車輛檢測器是線上圈中通入交變震蕩電流形成交變磁場,當車輛經過時引起震蕩頻率的變化的原理完成車輛檢測。而地磁檢測器是基於車輛存在或透過時所引起的地磁場強度的變化,透過磁阻傳感器(將磁場變化量轉化為電訊號,處理器經車輛檢測演算法分析處理後,實作車輛檢測。

二、應變傳感器

包括水平應變計、豎向應變計。瀝青路面最容易發生破壞的兩個部位為面層底部和基層頂部,其分別對應著瀝青路面的疲勞開裂和車轍損壞。由瀝青材料的黏彈性能瀝青面層也會產生塑性流動,從而導致車轍的產生。由此可以確定路面動力響應待檢測部位,並選擇合適的應變檢測工具對特定部位進行動力檢測。

此外,車輛透過時,透過應變片監測稱體的受力變形來進行動態稱重,即應變片式稱重器。基於應變式的稱重儀大致分為彎板式、剪下梁式以及稱台式。剪下梁式、稱台式主要用於靜態,在動態稱重中主要使用比較成熟的彎板式動態稱重儀,其稱重方式是在一塊彈性平板上貼上電阻應變片,當汽車輪胎經過鋪設在公路表面上的平板時,平板因胎壓產生變形,從而導致電阻值變化,即可反推汽車輪胎壓力。此類傳感器還有壓電式、電容式。

三、變形位移計

光纖光柵作為智慧傳感材料具有抗潮、抗腐蝕、結構簡單等特點,其克服了電磁類傳感元件抗幹擾能力差,穩定性可靠性不高以及無法適應路面長期健康監測的缺點。隨著人們對光纖技術的不斷認識,其相應產品造價不斷降低,其用於瀝青路面的長期內部力學監測將是未來發展的必然趨勢。

四、壓力計

壓力傳感器用來測定動荷載作用下路面結構的垂直壓力。將它們放在土基頂部和面層底部,所測量的數據可以確定路面表面實際應力狀態,評定路基對車轍和疲勞開裂的貢獻。

五、、其他

傳統路面狀況監測方式主要釆用簡單的接觸式溫度、濕度等傳感器,埋入路面,利用材料特殊的溫度——電學和濕度——電學內容將路面的相關參數轉化為電訊號,再經采樣後由有線無線通道傳回監控中心。