一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀，其特點是該監測儀由數據轉換及傳輸裝置、伸縮裝置和受力裝置組成，所述數據轉換及傳輸裝置由模數轉換器、無線傳輸模塊、力/位移傳感模塊和電源組成；所述伸縮裝置由伸縮彈簧、上活塞和下活塞組成；所述受力裝置的位移變化通過力傳感模塊將力/位移信號轉換為電信號，并由無線傳輸模塊無線傳輸至終端，實現道路路基病害的智能監測和預警。本實用新型專利技術與現有技術相比具有及時、準確獲得道路路基土體變化情況，能超前獲得道路路基病害發育動態及病害大小和超前預警，為提前處理提供精確位置和規模，避免病害進一步發展，結構簡單，制作成本低，具有一定的推廣應用前景。前景。前景。

【技術實現步驟摘要】
一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀


[0001]本技術涉及城市地下管線
，尤其是一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀。

技術介紹

[0002]隨著我國城市規模越建越大，與城市相配套的道路里程也越建越長，道路交通車輛密集、荷載越來越大。同時，道路路基受周邊施工擾動、地下管網滲漏水、地下水位升降變化、路基細粒土流失等多因素綜合影響，造成道路路基水土流失，從而造成路基密實度減小，承載力下降。在路面荷載反復作用以及其他外界荷載作用下，路基逐漸發生變化，形成不密實區，并逐漸發展成空洞。空洞和不密實區的存在，造成道路不均勻沉降、坍塌，并誘發車禍、周邊建筑物傾斜、開裂，甚至倒塌等次生災害的頻發。研究表明，近年來道路不均勻沉降和坍塌事故造逐年上升，對城市安全出行帶來了極大安全隱患。目前，國內外對道路路基病害的技術手段主要有：應用電磁波原理的地質雷達、應用瑞利波原理的面波儀，也有采取地震映像法、高密度電法及多種方法綜合探測。
[0003]現有技術對道路病害探測是階段性工作，只能對探測期的道路路基病害進行探測和評估。但因城市空間結構的獨特性、干擾源的豐富性，物探方法的局限性等，造成探測成果復雜，依靠個人技術和經驗進行判斷，極易造成漏判、錯判等現象，特別是對于剛發育的中小病害，效果更差。因此，設計一種能精確監測道路路基變化，及時監測到道路路基病害，超前預報、預警的方法或設備非常迫切需要。

技術實現思路

[0004]本技術的目的是針對現有技術的不足而提供的一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀，采用彈簧連接的受力桿件，將桿件末端與道路路基土體緊密貼合，通過壓縮的彈簧對其受力，使其處于平衡狀態，當道路路基受外界人為因素或自然因素影響，造成道路路基水土流失，使路基密實度減小，承載力下降，從而發生不均勻沉降，引起桿件下沉及彈簧伸長，達到路基病害監測的目的。彈簧伸長值通過數字電路板轉換成數字信號，通過NB
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LoT、LoRa或4G/5G等無線傳輸功能進行數據傳輸，接收數據分析達到道路路基病害的監測，起到對病害定點、超前預測、預警，避免病害逐漸衍生擴大，形成一定規模的空洞，造成地表坍塌，或誘發其他次生災害事故，該路基病害智能監測儀結構簡單，能精確監測道路路基變化，及時監測到道路路基病害，超前預報、預警，較好的解決了當前道路路基因水土流失形成的不密實區和空洞難以及時、準確的探測，以及病害在發生初期實現監測和預警難的問題，制造成本低，實施效果好，具有一定的應用前景。
[0005]實現本技術目的的具體技術方案是：一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀，其特點是該監測儀由設置在內保護罩的數據轉換及傳輸裝置、伸縮裝置和受力裝置組成，所述數據轉換及傳輸裝置由模數轉換器、無線傳輸模塊、力/位移傳感模塊和電源組成；所述伸縮裝置由伸縮彈簧、上活塞和下活塞組成；所述上活塞和下活塞之間設有
與其固定連接的伸縮彈簧；所述受力裝置由受力桿件和受力觸頭組成；所述受力桿件一端與下活塞固定連接，另一端與受力觸頭固定連接；所述伸縮裝置由上活塞與數據轉換及傳輸裝置的力/位移傳感模塊連接；所述受力裝置的位移變化由伸縮裝置通過力/位移傳感模塊將力/位移信號傳輸給數據轉換及傳輸裝置；所述模數轉換器將力傳感模塊輸入的力/位移信號轉換為電信號，并由無線傳輸模塊無線傳輸至電腦或手機的智能終端獲得路基沉降變化數據，實現道路路基病害的智能監測和預警。
[0006]所述保護罩為直徑不等的兩圓筒組成的階梯狀套筒，大直徑圓筒內設置數據轉換及傳輸裝置和伸縮裝置，小直徑圓筒內設置受力桿件，其一端的受力觸頭設置在筒外；所述保護罩的外殼上設有對稱布置的固定腳。
[0007]本技術與現有技術相比具有及時、準確獲得道路路基土體變化情況，能有效獲得其變形大小，可超前獲得道路路基病害發育動態及病害大小，超前預警，為提前處理提供精確位置和規模，及時處理，避免病害進一步發展，從而形成大規模的空洞，造成道路塌陷及誘發連鎖的次生災害。較好的解決了當前道路路基因水土流失形成的不密實區和空洞難以及時、準確的探測，以及病害在發生初期實現監測和預警難的問題，結構簡單，制作成本低，實施效果好，具有一定的推廣應用前景。
附圖說明
[0008]圖1為本技術結構示意圖；
[0009]圖2為圖1的俯視圖；
[0010]圖3為圖1的A
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A剖面圖；
[0011]圖4為數據轉換及傳輸裝置結構示意圖。
具體實施方式
[0012]參閱圖1～圖3，本技術由設置在保護罩6內的數據轉換及傳輸裝置3、伸縮裝置4和受力裝置7組成，所述數據轉換及傳輸裝置3由模數轉換器3
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1、無線傳輸模塊3
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2、力/位移傳感模塊3
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3和電源3
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4組成；所述伸縮裝置4由伸縮彈簧4
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1、上活塞4
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2和下活塞4
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3組成；所述上活塞4
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2和下活塞4
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3之間設有與其固定連接的伸縮彈簧4
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1；所述受力裝置7由受力桿件7
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1和受力觸頭7
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2組成；所述受力桿件7
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1一端與下活塞4
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3固定連接，另一端與受力觸頭7
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2固定連接；所述伸縮裝置4由上活塞4
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2與數據轉換及傳輸裝置3的力/位移傳感模塊3
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3連接；所述受力裝置7的位移變化由伸縮裝置4通過力/位移傳感模塊3
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3將力/位移信號傳輸給數據轉換及傳輸裝置3；所述模數轉換器3
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1將力/位移傳感模塊3
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3輸入的力/位移信號轉換為電信號，并由無線傳輸模塊3
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2無線傳輸至電腦或手機的智能終端獲得路基沉降變化數據，實現道路路基病害的智能監測和預警；所述保護罩6為直徑不等的兩圓筒組成的階梯狀套筒，大直徑圓筒內設置數據轉換及傳輸裝置3和伸縮裝置4，小直徑圓筒內設置受力桿件7
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1，其一端的受力觸頭7
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2設置在筒外，保護罩6具有一定強度的玻璃鋼或復核材料，具有電磁波傳播功能、無銹蝕問題，且不會因為設備周邊路基土的擠壓而變形或破壞；所述受力觸頭8是受力桿件7
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1的壓力傳遞和道路路基的直接接觸的耦合體，具有一定強度、剛度和耐腐蝕性，玻璃鋼或復合材料等；所述保護罩6的外殼上設有對稱布置的固定腳1。
[0013]參閱圖4，所述數據轉換及傳輸裝置3由模數轉換器3
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1、無線傳輸模塊3
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2、力/位移傳感模塊3
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3和電源3
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4組成，所述力/位移傳感模塊3
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3將受力裝置7位移變化的力/位移信號輸入模數轉換器3
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種具有無線傳輸功能的道路路基病害智能監測儀，其特征在于，該監測儀由設置在保護罩（6）內的數據轉換及傳輸裝置（3）、伸縮裝置（4）和受力裝置（7）組成，所述數據轉換及傳輸裝置（3）由模數轉換器（3
?
1）、無線傳輸模塊（3
?
2）、力/位移傳感模塊（3
?
3）和電源（3
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4）組成；所述伸縮裝置（4）由伸縮彈簧（4
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1）、上活塞（4
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2）和下活塞（4
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3）組成；所述上活塞（4
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2）和下活塞（4
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3）之間設有與其固定連接的伸縮彈簧（4
?
1）；所述受力裝置（7）由受力桿件（7
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1）和受力觸頭（7
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2）組成；所述受力桿件（7
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1）兩端分別與下活塞（4
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3）和受力觸頭（7
?
2）固定連接；所述伸縮裝置（4）由上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭偉，吳豐收，錢峰，朱云峰，崔蕭，
申請(專利權)人：中船勘察設計研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：