基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统及方法

文档序号:33372823发布日期:2023-03-08 02:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,包括:自感应导电沥青路面(1)、电阻采集电路、数据处理单元和显示屏(7);所述自感应导电沥青路面(1)包括第一电极片(12)和第二电极片(13);所述第一电极片(12)和第二电极片(13)铺设在自感应导电沥青路面(1)内部;所述第一电极片(12)和第二电极片(13)同时外接电阻采集电路;所述电阻采集电路连接数据处理单元,所述数据处理单元连接显示屏(7);所述显示屏(7)用于显示电阻值的变化。2.根据权利要求1所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,所述电阻采集电路包括电阻测试电路(6)、单片机(15)和电路板(16);所述第一电极片(12)和第二电极片(13)同时外接电阻测试电路(6);所述电阻测试电路(6)连接单片机(15);所述单片机(15)连接数据处理单元;所述电阻测试电路(6)和单片机(15)布设在电路板(16)上;所述单片机(15)同时接地和接vcc。3.根据权利要求2所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,所述电阻测试电路(6)包括:电阻r0、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1和二极管d;所述电阻r1的一端分别连接vcc、电阻r0的一端和单片机的p1.0引脚;所述电阻r1的另一端连接二极管d的负极;二极管d的正极接地,同时连接引线1-b和单片机的p1.3引脚;电阻r0的另一端接电阻r2的一端和单片机的p1.1引脚,电阻r2的另一端连接引线1-a和单片机的p1.2引脚;电阻r3一端连接单片机和电容c1,电容c1的另一端接vcc;电阻r3的另一端接地;所述电阻测试电路(6)的引线1-a和1-b布设在电路板(16)上。4.根据权利要求3所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,所述自感应导电沥青路面(1)还包括第一沥青混合料(3)、导电沥青混合料(4)和第二沥青混合料(5);所述第一沥青混合料(3)、第一电极片(12)、导电沥青混合料(4)、第二电极片(13)和第二沥青混合料(5)按照从上到下的顺序布设在道路上。5.根据权利要求4所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,所述导电沥青混合料(4)包括:集料、沥青、矿粉和导电相材料;导电沥青混合料(4)的制备方法为:将集料、沥青、矿粉和导电相材料按照顺序依次置于拌锅中,每加入一种材料便进行搅拌,得到导电沥青混合料(4);所述第一沥青混合料(3)和第二沥青混合料(5)包括:集料、沥青、矿粉;所述第一沥青混合料(3)的制备方法为:将集料、沥青、矿粉按照顺序依次置于拌锅中,每加入一种材料便搅拌90s,得到第一沥青混合料(3);第一沥青混合料(3)和第二沥青混合料(5)的制备方法相同;所述集料为粒径大于0.075mm的矿料;所述矿粉为粒径小于0.075mm的矿料;所述导电相材料包括:石墨、碳纤维、碳纳米管和钢纤维。6.根据权利要求5所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,还包括线管(9);所述线管(9)埋设在道路两侧;所述第一电极片(12)和第二电极片(13)通
过线管(9)与电阻测试电路(6)相连接。7.根据权利要求6所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,还包括电源供给区(8);所述电源供给区(8)位电阻采集电路和实时显示屏(7)提供电量;所述电源供给区(8)包括变压器、第一整流二极管d1、第二整流二极管d2和滤波电容;所述变压器一端接220v交流电,变压器另一端的上下两端分别接第一整流二极管d1的正极和第二整流二极管d2的正极,第一整流二极管d1的负极与滤波电容c的正极相连接,第二整流二极管d1的负极与与滤波电容c的负极相连接;所述第一整流二极管d1的负极和第二整流二极管d1的负极相连接,所述第一整流二极管d1的负极和第二整流二极管d1的负极的连接导线连接变压器另一端中间位置;滤波电容c的正负极导出30v直流电。8.根据权利要求7所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统,其特征在于,所述第一电极片(12)和第二电极片(13)铺设在自感应导电沥青路面(1)内部,具体为:所述自感应导电沥青路面(1)均分为上面层(17)、中面层(18)和下面层(19);所述第一电极片(12)和第二电极片(13)位于上层面(17)时,中面层(18)和下面层(19)均为第二沥青混合料(5);所述第一电极片(12)和第二电极片(13)位于中层面时(18),上面层(17)为第一沥青混合料(3),下面层(19)为第二沥青混合料(5);所述第一电极片(12)和第二电极片(13)位于下层面(19)时,上面层(17)和中面层(18)均为第一沥青混合料(3)。9.根据权利要求8所述的基于自感应导电沥青路面的道路信息采集方法,其特征在于,包括:制备导电沥青混合料(4),并将第一沥青混合料(3)、第一电极片(12)、导电沥青混合料(4)、第二电极片(13)和第二沥青混合料(5)按照从上到下的顺序进行铺设形成自感应导电沥青路面(1);第一电极片(12)和第二电极片(13)同时外接电阻测试电路(6);电阻测试电路(6)连接单片机(15);单片机(15)连接数据处理单元;数据处理单元连接显示屏(7);显示屏(7)用于显示电阻值的变化;当车辆在道路上行驶,碾压到自感应导电沥青路面(1),第一电极板(12)和第二电极板(13)发生形变,电阻测试电路(6)中的电阻变化被电阻测试电路(6)实时测量;电阻测试电路(6)获得的电阻值会经单片机(15)传输至数据处理单元,最终数据处理单元会将电阻值和压力值随时间变化的数值进行记录,绘制成压力-电阻曲线显示在显示屏(7)上。

技术总结
本发明公开了一种基于自感应导电沥青路面的道路信息采集系统及方法,包括:第一电极片和第二电极片铺设在自感应导电沥青路面内部;第一电极片和第二电极片同时外接电阻采集电路;电阻采集电路连接数据处理单元,数据处理单元连接显示屏;显示屏用于显示电阻值的变化。本发明能够通过第一电极片和第二电极片对自感应导电沥青路面的电阻进行监测,传递车辆的经过的信息,本发明使得路面结构能够发挥传感器感采集路面信息的功能。并且这种方法有效的克服了传感器耐久性和难以更换的问题。的克服了传感器耐久性和难以更换的问题。的克服了传感器耐久性和难以更换的问题。


技术研发人员:姚冬冬 崔奇 陈志国 冯振刚 于丽梅 蔡凤杰 沈芳廷 王壮 赵亚丽 刘思成
受保护的技术使用者:长安大学
技术研发日:2022.09.28
技术公布日:2023/3/7
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