CN103308213A

CN103308213A - 一种路面层间温度测量系统

Info

Publication number: CN103308213A
Application number: CN2013102398080A
Authority: CN
Inventors: 陈钰龙; 李遵杰; 周爱明
Original assignee: ZHONGSHAN TOPWARE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN TOPWARE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开一种路面层间温度测量系统，包括温度感应模块和温度采集模块，该温度感应模块与温度采集模块之间无线传输数据；该温度感应模块包括控制器、用于探测沥青检测点温度的温度感应探头、为控制器供电的电源和可无线传输数据的通讯单元，该温度感应探头、电源和通讯单元分别连接于控制器；该温度感应模块包括采集控制器、用于存储监测温度信息的数据存储器、为采集控制器提供电的电源、用于显示检测结果的显示器、用于对超出的温度进行报错的报警器和用于无线传输数据的通讯单元，该数据存储器、电源、显示器、报警器和通讯单元均连接于采集控制器，温度感应模块和温度采集模块通过各自的通讯单元实现无线通讯。

Description

一种路面层间温度测量系统

技术领域

本发明涉及自动检测领域技术，尤其是指一种路面层间温度测量系统。

背景技术

沥青道路具有施工简单、施工成本底、维修简单、使用寿命长等优点，己在国内得到广泛地推广使用，目前国内的高速公路和等级公路多数为沥青道路。沥青道路的主要粘结剂为沥青，沥青的各种性能与温度的变化有关，沥青的各种性能影响到沥青道路的性能，特别是大气温度的变化直接影响到沥青道路的各种性能的变化，在天冷季节沥青道路容易出现龟裂，高温季节沥青道路变软。因此，研究沥青道路随温度变化的特性、改变沥青道路的配比，对修筑高质量的沥青道路将有重要意义。

沥青道路的温度与沥青道路的压实程度和沥青道路的渗水参数有直接关系，能检测出沥青道路的温度，便可确定沥青道路的压实程度和沥青道路的渗水参数，可对新建沥青道路的质量进行检测，并可对已建沥青道路及时进行检测，及早发现病害，提前进行维修，避免交通事故的发生。

目前测量沥青道路的温度采用现场埋温度器探头，由检测人员每天到现场进行测量和记录，浪费了人力，而且测量频度不集中，所测得数据精确度低。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种路面层间温度测量系统，采用预埋的模式，实现对路面温度的自动测量和数据无线传输。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种路面层间温度测量系统，包括至少一个预埋在沥青道路下的温度感应模块和设置在道路质量检测车的温度采集模块；

该温度感应模块包括控制器、用于探测沥青检测点温度的温度感应探头、为控制器供电的电源和可无线传输数据的通讯单元，该温度感应探头、电源和通讯单元分别连接于控制器；

该温度感应模块包括采集控制器、用于存储监测温度信息的数据存储器、为采集控制器提供电的电源、用于显示检测结果的显示器、用于对超出的温度进行报错的报警器和用于无线传输数据的通讯单元，该数据存储器、电源、显示器、报警器和通讯单元均连接于采集控制器，温度感应模块和温度采集模块通过各自的通讯单元实现无线通讯。

优选的，所述温度感应探头通过信号转换电路连接于控制器，该温度感应探头探测到沥青道路的温度的模拟信号，该信号转换电路将模拟信号进行放大和模/数转换后变成数字信号，再送到控制器。

优选的，所述温度感应模块和温度采集模块的通讯单元是篮牙数据传输模块，或者Zigbee无线传输系统，或者红外线传输。

优选的，所述温度感应模块有多个，每个温度感应模块预埋于沥青道同一监测点的不同深度，每个温度感应模块有一个温度感应探头。

优选的，所述温度感应模块有一个，每个温度感应模块有多个温度感应探头，每个温度感应探头预埋于沥青道同一监测点的不同深度。

优选的，所述温度感应探头采用单线数字温度传感器。

优选的，所述多个温度感应探头均连接于同一总线。

优选的，所述温度感应探头和总线外包覆有可以防水的密封层。

优选的，所述密封层为环氧树脂材料。

优选的，所述显示器可以是触摸屏、液晶显示或CRT显示器。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是温度感应模块和温度采集模块是采用集成化模块，施工简单，二者之间实现无线通讯，数据采集容易；其中，温度感应模块预埋于沥青道路的不同深度，实现对沥青道路不同深度位置的温度进行智能测量和无线数据传输，解决了人工测量记录和控制需要耗费大量人工、信息反馈慢且精度不高的缺点，省时省力，测量精度高且反馈迅速，能及时调整沥青温控措施、避免沥青压实度不高和渗水不达标，保证工程质量和进度。另外，温度采集模块直接安装于道路质量检测车上，移动方便迅速，并且可以根据所采集的温度信号自动判断，当超出安全值时，发出报警信号，提醒工作人员，检测省时省力，效率高。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之第一实施例的结构原理框图；

图2是本发明之第一实施例中温度感应模块的预埋深度显示图；

图3是本发明之第一实施例中温度感应模块的电路连接图；

图4是本发明之第一实施例中温度采集模块的电路连接图；

图5是本发明之第二实施例的结构原理框图；

图6是本发明之第二实施例中温度感应模块的电路连接图；

图7是本发明之第二实施例中温度感应探头的预埋深度显示图。

附图标识说明：

10、温度感应模块 11、控制器

12、温度感应探头 13、缓存单元

14、电源 15、通讯单元

16、信号转换电路 17、总线

20、温度采集模块

21、采集控制器 22、数据存储器

23、电源 24、显示器

25、报警器 26、通讯单元

30、沥青道路。

具体实施方式

请参照图1至图4所示，其显示出了本发明之第一实施例的具体结构，该路面层间温度测量系统包括预埋在沥青道路30下的温度感应模块10和设置在道路质量检测车的温度采集模块20，该温度感应模块10与温度采集模块20之间无线传输数据。

其中，如图2所示，温度感应模块10的数量有多个，用于探测沥青道路30的温度。本实施例中，温度感应模块10有三个，分别设置在沥青道路30的不同深度位置，从而可以探测不同深度的温度，但是在实际应用中，温度感应模块10的数量可以依据需要增减，不以三个为限。

如图3所示，每个温度感应模块10均包括有一控制器11、一温度感应探头12、一缓存单元13、一电源14和一通讯单元15。该温度感应探头12通过信号转换电路16连接于控制器11，该缓存单元13、电源14、通讯单元15也分别连接于控制器11。

其中，控制器11是温度感应模块10的核心，其实现温度的感应、数据转换、存储和发送功能。该电源14为电池，为控制器11和与控制器11连接的其它模块提供低压直流电。该温度感应探头12用于探测沥青道路的温度，该温度感应探头12探测到的温度信号是模拟量，通过信号转换电路16的放大和模/数转换后变为通够被控制器11识别的数字信号。该通讯单元15用于实现温度感应模块10与温度采集模块20之间的数据传输。本实施例中，该通讯单元15可以是篮牙数据传输模块，或者Zigbee无线传输系统，或者红外线传输，道路质量检测车在巡检时可以接收相关的数据信号。

如图4所示，所述温度采集模块20包括采集控制器21、数据存储器22、电源23、显示器24、报警器25和通讯单元26。该数据存储器22、电源23、显示器24、报警器25和通讯单元26均连接于采集控制器21。

其中，采集控制器21是温度采集模块20的核心，其实现数据的采集、存储和显示功能。该电源23可以选用电池或将道路质量检测车的电源23经降压后作为采集控制器21的供电电源23。该显示器24用于显示温度检测的结果，该显示器24可以是触摸屏、液晶显示或CRT显示器24。该报警器25用于发出报警提示音，提配工作人员沥青道路30的检测温度超标。所述通讯单元26与温度感应模块10的通讯单元15相对应，当温度感应模块10的通讯单元15是篮牙数据传输模块、Zigbee无线传输系统或者红外线传输时，本通讯单元26也选用篮牙数据传输模块、Zigbee无线传输系统或者红外线传输。

本发明的安装和使用过程如下：

按不同深度设计的温度检测点分布图，在浇筑沥青前，多个温度感应模块10按温度检测点预埋入沥青道路30中。沥青道路30施工完成后，多个温度感应模块10深浅不同地均匀位于沥青道路30面（见图2）。每个温度感应模块10中，先由温度感应探头12探测到沥青道路30的检测点的温度的模拟量信号，经信号转换电路16后转为数字信号，再送到控制器11中，由控制器11判断将温度信号通过通讯单元15设定的间隔时间不断发送出。

道路质量检测车从沥青道路30上行走，安装于道路质量检测车内的温度采集模块20通过通讯单元26接收温度感应模块10所发出的温度信号，再送到采集控制器21中，当采集控制器21判断所检测温值在安全范围值内，不会发出报警信号，由显示器24显示出并存储起来，当采集控制器21判断所检测温值超出安全范围值时，则发出报警命令，驱使报警器25发出提示音，提醒工作人员进行相应的动作，同时检测数据也会由显示器24进行显示并存储起来。

请参照图5至图7所示，其显示出了本发明之第二实施例的具体结构，该实施例与第一实施例的结构基本相同，不同之处在于温度感应模块10的结构和数量。本实施例中，在沥青道路30同一个地点的不同深度，仅需要用一个温度感应模块10，并且，每个温度感应模块10中连接有多个温度感应探头12，每个温度感应探头12可以预埋在沥青道路30不的同深度，且各个温度感应探头12均连接于同一总线17（见图7），本实施例中，该温度感应探头12采用的是单线数字温度传感器（又称一线器件），具体的型号为DS18B20，此传感器测温精度和分辨率更高，可实现编程分辨率为0.1625℃。而单线数字温度传感器具有多点组网功能，即多个DS18B20 可以并联在总线17上，即可实现多点测温。为实现温度传感器的密封防水，温度传感器可以用一层密封层包裹所述温度感应探头12及连接该温度感应探头12的总线17，该密封层采用环氧树脂，保证传感器与传输线的防水。这种温度感应探头12的连接方式，使总线17式布置性价比高，降低了监测系统建设成本，施工便利。

本发明的设计重点在于，其主要是温度感应模块10和温度采集模块20是采用集成化模块，施工简单，二者之间实现无线通讯，数据采集容易；其中，温度感应模块10预埋于沥青道路30的不同深度，实现对沥青道路30不同深度位置的温度进行智能测量和无线数据传输，解决了人工测量记录和控制需要耗费大量人工、信息反馈慢且精度不高的缺点，省时省力，测量精度高且反馈迅速，能及时调整沥青温控措施、避免沥青压实度不高和渗水不达标，保证工程质量和进度。另外，温度采集模块20直接安装于道路质量检测车上，移动方便讯速，并且可以根据所采集的温度信号自动判断，当超出安全值时，发出报警信号，提醒工作人员，检测省时省力，效率高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种路面层间温度测量系统，其特征在于：包括至少一个预埋在沥青道路下的温度感应模块和设置在道路质量检测车的温度采集模块；

2.根据权利要求1所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应探头通过信号转换电路连接于控制器，该温度感应探头探测到沥青道路的温度的模拟信号，该信号转换电路将模拟信号进行放大和模/数转换后变成数字信号，再送到控制器。

3.根据权利要求1所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应模块和温度采集模块的通讯单元是篮牙数据传输模块，或者Zigbee无线传输系统，或者红外线传输。

4.根据权利要求1所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应模块有多个，每个温度感应模块预埋于沥青道同一监测点的不同深度，每个温度感应模块有一个温度感应探头。

5.根据权利要求1所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应模块有一个，每个温度感应模块有多个温度感应探头，每个温度感应探头预埋于沥青道同一监测点的不同深度。

6.根据权利要求5所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应探头采用单线数字温度传感器。

7.根据权利要求5所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述多个温度感应探头均连接于同一总线。

8.根据权利要求7所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述温度感应探头和总线外包覆有可以防水的密封层。

9.根据权利要求8所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述密封层为环氧树脂材料。

10.根据权利要求1所述的一种路面层间温度测量系统，其特征在于：所述显示器可以是触摸屏、液晶显示或CRT显示器。