CN112684143B - 一种道路结构性能监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路结构性能监测装置及监测方法，属于道路工程监测技术领域。装置包括：信息采集模块，其埋设于道路待检测位置层中，采集道路参数并输出；数据处理模块，其接收信息采集模块输出的信息，对道路参数进行分析处理，得到反映道路结构性能的信息并输出；远程控制模块，其接收数据处理模块输出的信息并呈现，远程控制模块控制其余模块的启动停止；无线传输模块，其进行信号的无线传输，信息采集模块、数据处理模块和远程控制模块上均设有无线传输模块；供电单元，其对各模块供电。本发明能直接获取道路结构性能内部的变换信息，实时对道路状况进行监测，全面、准确地获取反映道路结构性能的参数信息。

Description

一种道路结构性能监测装置及监测方法

技术领域

本发明属于道路工程监测技术领域，更具体地说，涉及一种道路结构性能监测装置及监测方法。

背景技术

随着我国经济和现代化建设的发展，公路成为重要的交通运输途径，对我国经济发展发挥积极的作用，但由于自然环境和外部行车荷载的影响，道路结构会随之产生各种不同类型的道路病害，影响了正常的交通通行，严重时可能危机行车安全，因此，应采用科学有效的道路监测装置及数据处理方法对道路的结构性能进行监测和处理，以及时发现道路结构可能发生的病害并采取有效的养护措施。

目前，传统的道路结构性能检测方法面临的挑战主要包括四个方面：“结果准确性差、检测效率低、获取参数单一、设备生存周期短”，具体来说，存在以下问题：

其一，传统的道路结构检测方法多为向道路结构中发射电磁波的方法，通过分析电磁波在传播过程中的波形的变化来反算道路结构特征，该方法不能直接获取道路结构内部的性能参数；此外，一般的数据处理方法往往只考虑其中某一个参数对道路结构性能的影响，往往忽略了其他因素，导致检测结果的准确率较低；

其二，检测方法效率低，传统的加测手段多为人工定点检测，只能局限于某一时间段或某一范围，不能够实现对道路结构的实时全面监测；

其三，一般的检测手段往往只是获取反映道路结构性能的某一特定参数，无法全面、准确地获取影响道路结构的信息，导致无法对道路结构状况进行较为准确地评价；

其四，大多数的监测手段往往采用有线传输的方法，导致其坏损率较高且容易对道路结构性能本身的强度等路用性能产生不利的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种道路结构性能监测装置，该装置包括：

信息采集模块，其埋设于道路待检测位置层中，采集道路参数并输出；

数据处理模块，其接收信息采集模块输出的信息，对道路参数进行分析处理，得到反映道路结构性能的信息并输出；

远程控制模块，其接收数据处理模块输出的信息并呈现，远程控制模块控制其余模块的启动停止；

无线传输模块，其进行信号的无线传输，信息采集模块、数据处理模块和远程控制模块上均设有无线传输模块；

供电单元，其对各模块供电。

根据本发明实施例的道路结构性能监测装置，可选地，信息采集模块包括：

PH监测器，其采集道路结构能酸碱信息；

应力传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的应力信息；

加速度传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的振动加速度；

温度传感器，其采集道路结构的温度信息。

根据本发明实施例的道路结构性能监测装置，可选地，数据处理模块采用如下计算模型处理其接收的道路参数信息：

Φ＝AICV+λF-ε|T-t|-COV；

其中，Φ为道路性能指标值；AICV为加速度项值；F为应力值；T为当前道路温度值；t为温度初始值，COV为加速度信号的变异系数；λ为调节应力对目标函数影响的权重；ε为温度对目标函数影响的权重；C为常数，取C＝300；A_Ω为基频幅值；A_2Ω为二次谐波幅值；A_3Ω为三次谐波的幅值；

数据处理模块将Φ值与AICV值输出。

根据本发明实施例的道路结构性能监测装置，可选地，还包括智能唤醒模块，其接收信息采集模块输出的信息，并采用如下计算模型进行计算：

其中，STD_i为应力传感器监测到的应力的标准差、温度传感器监测到的温度的标准差和PH传感监测到的PH标准差之和；

ψ为唤醒判定值，当ψ大于设定阈值时，信息采集模块被唤醒，正常工作，当ψ小于设定阈值时，信息采集模块进行低功耗休眠。

根据本发明实施例的道路结构性能监测装置，可选地，信息采集模块还包括防干扰器，加速度传感器采集的信息经防干扰器处理后输出，输出信号g₁(t)为：

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)；

其中，Gs为加速度传感器采集的信号；Gs·cosω₀t为调频波；n(t)为高频干扰信号。

根据本发明实施例的道路结构性能监测装置，可选地，供电单元包括恒压供电模块，其置于信息采集模块中；恒压供电模块包括：

主供电部，其为可充电电池，向信息采集模块供电；

辅助供电部，其为发电机构，向主供电部充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种道路结构性能监测方法，步骤如下：

一、启动，将信息采集模块埋设于道路待检测位置层中，通过远程控制模块控制信息采集模块启动，采集道路结构的应力信息、酸碱信息、温度信息和振动加速度信息，并输出至数据处理模块；

二、处理分析，数据处理模块利用其计算模型对接收的信息处理，最终将得出的道路性能指标值Φ和加速度项值AICV输出至远程控制模块；

三、性能评价，远程控制模块将道路性能指标值Φ和加速度项值AICV呈现，工作人员根据呈现值对道路结构性能进行评价。

根据本发明实施例的道路结构性能监测方法，可选地，步骤一中，信息采集模块采集的振动加速度信息，经防干扰器处理后输出至数据处理模块。

有益效果

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

(1)本发明的道路结构性能监测装置能直接获取道路结构性能内部的变换信息，能够根据工程需求实时地对道路状况进行监测，且能够全面、准确地获取反映道路结构性能的参数信息；同时具备耗能较低的效果，且各传感器、模块等本身不会对道路的性能产生不利的影响；

(2)本发明信息采集模块可以实现对道路结构的应力变化、PH值变化、温度变化、加速度等反映道路结构性能变化的多参数综合采集，此外，通过远程控制模块、无线传输模块与数据处理模块，实现对采集的数据实时预处理，最终通过远程控制模块实时显示，供工程管理人员实时了解道路结构性能变化；

(3)本发明数据处理模块中的计算模型，能对信息采集模块采集传输的海量数据进行预处理，得到能直接反应处道路结构性能的Φ值与AICV值，以便于工作人员能直观的得知道路结构性能的情况，且AICV考虑到了高次谐波对评价结果的影响，更能够客观、合理的评估道路性能；

(4)本发明设置智能唤醒模块，当出现待测道路无车辆通过等无需求参数能被采集的情况时，控制本装置仅进行低功耗的工作，减少信息采集模块、数据处理模块及无线传输模块的能耗，最大限度地降低了本装置各模块的工作耗能，增加本装置一次设置后的有效使用时长，避免频繁补充电能影响监测效率等情况发生；

(5)本发明的信息采集模块中设置了防干扰器，对加速度传感器采集的高频信号进行防干扰处理，对其他传感器采集信号的影响，配合数据处理模块中AICV值的处理考虑到了高次谐波对评价结果的影响，进一步提高监测结果的准确率；

(6)本发明的恒压供电模块最大限度的保证了信息采集模块持续高效地工作，配合智能唤醒模块，保证了采集数据的完整性、可靠性和长期性，以防遗漏重要的道路结构性能变化信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出本发明的道路结构性能监测装置示意图；

图2示出了本发明的道路结构性能监测方法流程图；

附图标记：

1、信息采集模块；2、数据处理模块；3、远程控制模块；4、无线传输模块；5、供电单元；50、外接电源。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

本实施例的道路结构性能监测装置，包括：

信息采集模块1，其埋设于道路待检测位置层中，采集道路参数并输出；

数据处理模块2，其接收信息采集模块1输出的信息，对道路参数进行分析处理，得到反映道路结构性能的信息并输出；

远程控制模块3，其接收数据处理模块2输出的信息并呈现，远程控制模块3控制其余模块的启动停止；

无线传输模块4，其进行信号的无线传输，信息采集模块1、数据处理模块2和远程控制模块3上均设有无线传输模块4；

供电单元5，其对各模块供电。

现有的监测装置多为向道路结构中发射电磁波的方法，该种方法无法直接获取道路结构内部的性能参数，导致检测结果的准确率较低。

针对此，本实施例的信息采集模块1埋设于道路待检测位置层中，针对需要检测的道路结构层的不同，埋设在对应的深度位置处，本实施例的信息采集模块1用于实现目标参数的监测和获取，配合安装于其上的无线传输模块4，将获取的信息发送至数据处理模块2。

本实施例中信息采集模块1、数据处理模块2以及远程控制模块3间的信息传输均通过无线传输模块4来实现，更具体地说，无线传输模块4为GPRS模块，相比于现有的有线传输的方法，本实施例的结构损坏率小，且装置使用过程中不会为了埋线而影响道路结构的本身强度等性能。

本实施例的数据处理模块2中设置有数据统计与整理算法的处理模型，通过无线传输模块4接收到信息采集模块1传输的参数信息后，利用处理模型对这些信息进行系统化处理，最后再经过无线传输模块4将反映道路结构性能的信息传输给远程控制模块3。

本实施例的远程控制模块3为人机交互的控制端，工作人员可从远程控制模块3的操作界面处控制本装置的启动与关闭。

进一步地，数据处理模块2传输的反映道路结构性能的信息可从远程控制模块3的操作界面上呈现给工作人员，方便工作人员直观的知晓对应监测路段道路结构性能的相关信息。

供电单元5包括为各模块进行供电的不同供电模块，其中，包括一外接电源50，其与远程控制模块3有线连接，直接向远程控制模块3进行供电，远程控制模块3无需设置在道路处，因此不会有空间等位置限制，因此可以采用外接电源50以有线连接的形式对其进行稳定供电。

对于本装置的其他模块，供电单元5中包括有充电电池，内置于本装置的对应模块中，对其进行供电，不会占用过多空间，不会因为线路连接对道路性能强度产生影响。

本实施例的道路结构性能监测装置，将信息采集模块1埋设到现场监测区域后，工作人员通过远程控制模块3向信息采集模块1发送指令，信息采集模块1接受到指令后进行相关信息参数的采集；采集到的海量数据信息通过GPRS无线传输模块4传输给数据处理模块2，数据处理模块2根据其内置的算法模型对海量数据进行处理，并将处理后的结果再次通过GPRS无线传输模块4传送给远程控制模块3；在远程控制模块3上进行数据的显示与解释工作，远程控制模块3通过外接电源50提供稳定的工作电压，工作人员通过阅读远程控制模块3的操作界面上呈现的信息来得知监测区域道路结构性能的情况。

实施例2

本实施例的道路结构性能监测装置，在实施例1的基础上做进一步改进，信息采集模块1包括：

PH监测器，其采集道路结构能酸碱信息；

应力传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的应力信息；

加速度传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的振动加速度；

温度传感器，其采集道路结构的温度信息。

本实施例的信息采集模块1中设置了多个监测器及传感器用来进行不同参数的获取。

PH监测器，包括离子监测部和电化学转换部，通过PH监测器的离子监测部收集来自周围介质游离的化学离子，感知并记录道路结构能酸碱变化信息，而电化学转换部能将化学能转换为电能，起到一定的辅助供电作用。

应力传感器，在外部荷载作用下，能够精确感知道路结构在环境及外部荷载作用下的应力变化。

加速度传感器，能够感知并记录道路结构在外部荷载作用下的振动加速度大小，最大采集频率可达3000Hz。

温度传感器，能够感知并记录道路结构的温度变化，最大温度感知范围在-30℃-120℃。

本实施例的PH监测器、应力传感器、加速度传感器和温度传感器均能实现监测当前参数信息、记录监测参数信息以及将信息传输至对应的无线传输模块4的功能，当监测器或传感器完全唤醒启动时，这些功能可全部同时运行，当监测器或传感器处于休眠状态时，可部分功能运行，当信息采集模块1关闭时，这些功能均关闭。

实施例3

本实施例的道路结构性能监测装置，在实施例2的基础上做进一步改进，数据处理模块2采用如下计算模型处理其接收的道路参数信息：

Φ＝AICV+λF-ε|T-t|-COV；

其中，Φ为道路性能指标值；AICV为加速度项值；F为应力值；T为当前道路温度值；t为温度初始值，COV为加速度信号的变异系数；λ为调节应力对目标函数影响的权重；ε为温度对目标函数影响的权重；C为常数，取C＝300；A_Ω为基频幅值；A_2Ω为二次谐波幅值；A_3Ω为三次谐波的幅值；

数据处理模块2将Φ值与AICV值输出。

本实施好例针对加速度项进行处理时，提取了加速度传感器传输的信号中的基频、二次谐波、三次谐波的幅值进行处理，相比于传统的加速度信号评价指标，AICV考虑到了高次谐波对评价结果的影响，更能够客观、合理的评估道路性能。

本实施例中，数据处理模块2根据其计算模型，对接受的各参数进行计算处理，最终得出Φ和AICV两个值，并将这两个值发送至远程控制模块3，远程控制模块3除了显示这两个数据值，还对应显示了不同数据值对应的道路等级，具体如下：

表1、道路健康等级评价指标

表2道路健康状况评价体系

根据数据处理模块2输出的Φ和AICV两个值的信息，结合表1和表2，即可在远程控制模块3的操作界面上显示出道路的健康等级以及健康状况的评价信息。

实施例4

本实施例的道路结构性能监测装置，在实施例3的基础上做进一步改进，还包括智能唤醒模块，其接收信息采集模块1输出的信息，并采用如下计算模型进行计算：

其中，STD_i为应力传感器监测到的应力的标准差、温度传感器监测到的温度的标准差和PH传感监测到的PH标准差之和；

ψ为唤醒判定值，当ψ大于设定阈值时，信息采集模块1被唤醒，正常工作，当ψ小于设定阈值时，信息采集模块1进行低功耗休眠。

本实施例中i＝1，2，3；其中STD₁为应力传感器监测到的应力的标准差，STD₂为温度传感器监测到的温度的标准差，STD₃为PH传感监测到的PH标准差。

通过智能唤醒模块的计算模型，根据信息采集模块1采集到的信息，得出唤醒判定值必，根据必与设定阈值的大小关系，来控制信息采集模块1及数据处理模块2的唤醒或休眠状态。

更具体地说，当必大于设定阈值时，信息采集模块1及数据处理模块2均被唤醒，信息采集模块1中的PH监测器、应力传感器、加速度传感器和温度传感器均启动监测当前参数信息、记录监测参数信息以及将信息传输至对应的无线传输模块4的功能，且信息采集模块1上的无线传输模块4启动，将信息传输到数据处理模块2及智能唤醒模块，且数据处理模块2正常接收信息并进行数据分析处理并发送；当必小于设定阈值时，信息采集模块1进行低功耗休眠，此时PH监测器、应力传感器、加速度传感器和温度传感器仅监测当前参数信息以及将信息传输至对应的无线传输模块4的功能启动，信息采集模块1上的无线传输模块4仅将当前参数信息传输给智能唤醒模块，信息采集模块1的其他功能不启动，数据处理模块2不启动，整个装置进行低功耗休眠。

通过本实施例的智能唤醒模块，当出现待测道路无车辆通过等无需求参数能被采集的情况时，控制本装置仅进行低功耗的工作，减少信息采集模块1、数据处理模块2及无线传输模块4的能耗，增加本装置一次设置后的有效使用时长，避免频繁补充电能影响监测效率等情况发生。

进一步地，对于路面平整度高且上面层模量高的道路，设定阈值为95，对于上面层模量低的道路，设定阈值为75。

实施例5

本实施例的道路结构性能监测装置，在实施例4的基础上做进一步改进，信息采集模块1还包括防干扰器，加速度传感器采集的信息经防干扰器处理后输出，输出信号g₁(t)为：

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)；

其中，Gs为加速度传感器采集的信号；Gs·cosω₀t为调频波；n(t)为高频干扰信号。

为了防止加速度传感器采集的高频信号对其他传感器采集信号的影响，本实施例中，加速度传感器采集的信号Gs，经防干扰器处理后，输出正弦波信号g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)到数据处理模块2。

数据处理模块2在处理加速度项AICV时的A_Ω、A_2Ω及A_3Ω值，均为信号g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)中的参数。

本申请通过防干扰器防止了加速度传感器采集的高频信号对其他传感器采集信号的影响，且数据处理模块2中AICV值处理时考虑到了高次谐波对评价结果的影响，更能够客观、合理的评估道路性能。

实施例6

本实施例的道路结构性能监测装置，在实施例5的基础上做进一步改进，供电单元5包括恒压供电模块，其置于信息采集模块1中；恒压供电模块包括：

主供电部，其为可充电电池，向信息采集模块1供电；

辅助供电部，其为发电机构，向主供电部充电。

恒压供电模块为供电单元5中为信息采集模块1提供电能的模块，由于信息采集模块1是埋设于道路中的，不便于频繁拆装，因此在工作周期内，要有足够的电能供给，本实施例的主供电部采用高性能可充电电池，更具体地说是高效锂锰电池，保证信息采集模块1中各监测器、传感器的长期实时监测，进一步的，辅助供电部可通过电磁感应、磁共振式、无线电波式、超声波式、红外激光式和电场耦合式等模式实现外部电源对主供电部的充电，延长信息采集模块1的工作时间，在配合本装置的智能唤醒模块，能保证信息采集模块1在埋设后的工作周期内电能的充足。

实施例7

本实施例的道路结构性能监测方法，步骤如下：

一、启动，将信息采集模块1埋设于道路待检测位置层中，通过远程控制模块3控制信息采集模块1启动，采集道路结构的应力信息、酸碱信息、温度信息和振动加速度信息，并输出至数据处理模块2；

二、处理分析，数据处理模块2利用其计算模型对接收的信息处理，最终将得出的道路性能指标值Φ和加速度项值AICV输出至远程控制模块3；

三、性能评价，远程控制模块3将道路性能指标值Φ和加速度项值AICV呈现，工作人员根据呈现值对道路结构性能进行评价。

进一步地，步骤一中，信息采集模块1采集的振动加速度信息，经防干扰器处理后输出至数据处理模块2。

信息采集模块1埋设在对应位置后，通过远程控制模块3远程启动，PH监测器采集道路结构能酸碱信息，应力传感器采集道路结构在外部载荷作用下的应力信息，加速度传感器采集道路结构在外部载荷作用下的振动加速度信息，温度传感器采集道路结构的温度信息；其中加速度传感器采集的加速度信息经防干扰器处理后输出正弦波信号g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)至数据处理模块2中，向数据处理模块2传输的信号还有应力值F、当前道路温度值T和温度初始值t；数据处理模块2针对这些参数信息，结合其计算模型Φ＝AICV+λF-ε|T-t|-COV和

计算得出道路性能指标值Φ和加速度项值AICV，并将Φ值与AICV值输出至远程控制模块3中，远程控制模块3结合道路健康等级评价指标，见表1，及道路健康状况评价体系，见表2，将监测道路性能的评价结果呈现给工作人员。

在监测过程中，智能唤醒模块持续判断是否有继续采集数据的必要，如当待测路段无车辆等情况时，此时采集数据的处理结果并不能准确反映道路结构性能，此时便无必要采集数据，信息采集模块1监测到的信息会持续传输给智能唤醒模块，智能唤醒模块根据其计算模型

来计算唤醒判定值ψ，根据道路的不同设置不同的阈值，ψ大于设定阈值时，继续唤醒各模块，信息采集模块1正常采集数据并送到数据处理模块2处理后在远程控制模块3显示，若必小于设定阈值时，整个装置进入低功耗休眠状态。

实施例8

本实施例利用道路结构性能监测装置对待测道路进行监测。

一、道路信息

上面层模量为1400MPa；

二、参数信息

F＝300N；

T＝35℃；

t＝25℃；

A_Ω＝10.08m/s²；

A_2Ω＝39.83m/s²；

A_3Ω＝42.46m/s²；

COV＝0.4；

λ＝0.5；

ε＝0.5；

Φ＝316.49；

AICV＝171.89；

ψ设定阈值为95；

Gs＝103m/s²；

ω₀＝4.5°；

n(t)＝0.2t+103；

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)＝68.58m/s²；

最终得出，该处道路健康状况为优。

实施例9

本实施例利用道路结构性能监测装置对待测道路进行监测。

一、道路信息

上面层模量1150MPa；

二、参数信息

F＝260N；

T＝40℃；

t＝30℃；

A_Ω＝15.54m/s²；

A_2Ω＝42.03m/s²；

A_3Ω＝55.8m/s²；

COV＝0.7；

λ＝0.5：

ε＝0.5；

Φ＝211.08；

AICV＝86.78；

ψ设定阈值为75；

Gs＝123m/s²；

ω₀＝3.7°；

n(t)＝0.2t+103；

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)＝64.92m/s²；

最终得出，该处道路健康状况为中。

实施例10

本实施例利用道路结构性能监测装置对待测道路进行监测。

一、道路信息

上面层模量1260MPa；

二、参数信息

F＝200N；

T＝45℃；

t＝35℃；

A_Ω＝15.52m/s²；

A_2Ω＝75.33m/s²；

A_3Ω＝53.47m/s²；

COV＝0.6；

λ＝0.5；

ε＝0.5；

Φ＝209.45；

AICV＝115.05；

ψ设定阈值为95；

Gs＝96m/s²；

ω₀＝3.7°；

n(t)＝0.2t+103；

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)＝48.94m/s²；

最终得出，该处道路健康状况为良。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种道路结构性能监测装置，其特征在于，包括：

信息采集模块，其埋设于道路待检测位置层中，采集道路参数并输出，信息采集模块包括：

PH监测器，其采集道路结构的 酸碱信息；

应力传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的应力信息；

加速度传感器，其采集道路结构在外部载荷作用下的振动加速度；

温度传感器，其采集道路结构的温度信息；

数据处理模块，其接收信息采集模块输出的信息，对道路参数进行分析处理，得到反映道路结构性能的信息并输出，数据处理模块采用如下计算模型处理其接收的道路参数信息：

Φ＝AICV+λF-ε|T-t|-COV；

其中，Φ为道路性能指标值；AICV为加速度项值；F为应力值；T为当前道路温度值；t为温度初始值，COV为加速度信号的变异系数；λ为调节应力对目标函数影响的权重；ε为温度对目标函数影响的权重；C为常数，取C＝300；A_Ω为基频幅值；A_2Ω为二次谐波幅值；A_3Ω为三次谐波的幅值；

数据处理模块将Φ值与AICV值输出；

远程控制模块，其接收数据处理模块输出的信息并呈现，远程控制模块控制其余模块的启动停止；

无线传输模块，其进行信号的无线传输，信息采集模块、数据处理模块和远程控制模块上均设有无线传输模块；

供电单元，其对各模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种道路结构性能监测装置，其特征在于，还包括智能唤醒模块，其接收信息采集模块输出的信息，并采用如下计算模型进行计算：

其中，STD_i为应力传感器监测到的应力的标准差、温度传感器监测到的温度的标准差和PH传感监测到的PH标准差之和；

ψ为唤醒判定值，当ψ大于设定阈值时，信息采集模块被唤醒，正常工作，当ψ小于设定阈值时，信息采集模块进行低功耗休眠。

3.根据权利要求2所述的一种道路结构性能监测装置，其特征在于，信息采集模块还包括防干扰器，加速度传感器采集的信息经防干扰器处理后输出，输出信号g₁(t)为：

g₁(t)＝Gs·cosω₀t+n(t)；

其中，Gs为加速度传感器采集的信号；Gs·cosω₀t为调频波；n(t)为高频干扰信号。

4.根据权利要求3所述的一种道路结构性能监测装置，其特征在于，供电单元包括恒压供电模块，其置于信息采集模块中；恒压供电模块包括：

主供电部，其为可充电电池，向信息采集模块供电；

辅助供电部，其为发电机构，向主供电部充电。

5.一种道路结构性能监测方法，其特征在于，基于权利要求4所述的一种道路结构性能监测装置，步骤如下：

一、启动，将信息采集模块埋设于道路待检测位置层中，通过远程控制模块控制信息采集模块启动，采集道路结构的应力信息、酸碱信息、温度信息和振动加速度信息，并输出至数据处理模块；

二、处理分析，数据处理模块利用其计算模型对接收的信息处理，最终将得出的道路性能指标值Φ和加速度项值AICV输出至远程控制模块；

三、性能评价，远程控制模块将道路性能指标值Φ和加速度项值AICV呈现，工作人员根据呈现值对道路结构性能进行评价。

6.根据权利要求5所述的一种道路结构性能监测方法，其特征在于：步骤一中，信息采集模块采集的振动加速度信息，经防干扰器处理后输出至数据处理模块。

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