CN113176025B - 一种光伏路面承重变形失效风险评估方法 - Google Patents

一种光伏路面承重变形失效风险评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，包括如下步骤：S 1.在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器；S2.统计已发生承重变形失效的光伏路面的压力传感器及位移传感器数据，计算光伏路面失效的形变量阈值及压力分布阈值；S3.实时采集压力传感器及位移传感器数据，获取光伏路面实时形变量，计算出光伏路面实时压力分布值，在光伏路面实时形变量大于等于形变量阈值，或者光伏路面实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警。本发明将已发生承重变形的光伏路面压力及形变数据作为基准，对实时的压力及位移数据进行分析，提前预估光伏路面出现承重受力变形的趋势，避免造成道路故障。

Description

一种光伏路面承重变形失效风险评估方法
技术领域
本发明属于光伏路面技术领域，具体涉及一种光伏路面承重变形失效风险评估方法。
背景技术
光伏路面作为一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术被广泛推广。光伏路面指的是道路最上面铺设一层透光层，透光层采用半透明新型材料，且摩擦系数高于传统沥青路面的道路。透光层的下层铺设光伏组件，光伏组件层铺设于道路基层。道路基层承载光伏组件及透光层。
光伏路面在满足传统道路行业摩擦系数标准的同时，还拥有较高的透光率，可以让阳光穿透它，使下面的光伏组件把光能转换成电能，再输送至电网，形成一个巨大的充电宝，光伏路面是新能源发展的趋势，但是，由于光伏路面为多层复合结构，不同层之间材质不同，层与层之间通过粘接层粘接，而各层在承重受力后压力及形变分布不均匀，形变较大的位置会存在层间开裂的隐患，暴露出光伏组件，造成电路故障，形成光伏路面安全隐患。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述多层复合结构的光伏路面，层间材质不同，承重受力后存在开裂风险，会造成电路故障的缺陷，本发明提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，以解决上述技术问题。
本发明提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，包括如下步骤：
S1.在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器；
S2.统计已发生承重变形失效的光伏路面的压力传感器及位移传感器数据，计算光伏路面失效的形变量阈值及压力分布阈值；
S3.实时采集压力传感器及位移传感器数据，获取光伏路面实时形变量，计算出光伏路面实时压力分布值，在光伏路面实时形变量大于等于形变量阈值，或者光伏路面实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警。
进一步地，步骤S1具体步骤如下：
S11.在光伏路面的透光层与光伏组件层之间设置第一压力传感器及第一位移传感器；
S12.在光伏路面的光伏组件层与道路基层之间设置第二压力传感器及第二位移传感器。第一压力传感器、第一位移传感器、第二压力传感器以及第二位移传感器的数量均为若干个，具体数量可根据精度需求设置。
进一步地，步骤S2具体步骤如下：
S21.获取已发生承重变形的光伏路面的各压力传感器及各位移传感器数据；
S22.获取发生承重变形的光伏路面的相邻两层，根据该相邻两层的位移传感器数据，设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值；
S23.根据发生承重变形的光伏路面的压力传感器数据及位移传感器数据分布范围，计算对应承重变形时光伏路面的车轮接触面积，再根据各压力传感器数据设置压力分布阈值。
进一步地，步骤S22具体步骤如下：
S221.获取光伏路面承重变形所在的相邻两层；
S222.统计该发生承重变形的相邻两层的所有位移传感器数据，取出最大值，定义为形变量极限值；
S223.设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值小于形变量极限值。
进一步地，步骤S223中，形变量极限值与形变量阈值的差值为第一设定值。
进一步地，步骤S3具体步骤如下：
S31.实时采集光伏路面各相邻层间的压力传感器及位移传感器数据；
S32.获取各位移传感器数据，设置为对应相邻两层的实时形变量；
S33.统计各压力传感器及位移传感器数据实时分布范围，计算出光伏路面的实时车轮接触面积，再根据各压力传感器实时数据计算出实时压力分布值；
S34.当实时形变量大于等于形变量阈值，或者，实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警。
进一步地，步骤S34具体步骤如下：
S341.将光伏路面各相邻层的实时形变量与对应形变量阈值进行比较，判断是否有实时形变量大于等于形变量阈值的相邻层；
若是，进入步骤S343；
若否，进入步骤S342；
S342.将光伏路面实时压力分布值与压力分布阈值进行比较，判断压力分布值是否大于等于压力分布阈值；
若是，进入步骤S343；
若否，返回步骤S31；
S343.发出光伏路面承重变形失效预警。
进一步地，步骤S23具体步骤如下：
S231.统计光伏路面发生承重变形时，获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S232.定位在光伏路面获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出承重变形时光伏路面的车轮接触面积；
S233.统计光伏路面发生承重变形时，各压力传感器数据，计算出压力均值；
S234.根据光伏路面发生承重变形时，压力均值及车轮接触面面积计算压力分布极限值，设定压力分布阈值小于压力分布极限值。
进一步地，步骤S234中，压力分布极限值与压力分布阈值的差值为第二设定值。
进一步地，步骤S33具体步骤如下：
S331.统计光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S332.定位在光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出实时光伏路面的车轮接触面积；
S333.统计实时各压力传感器数据，计算出实时压力均值；
S334.根据实时压力均值及实时光伏路面的车辆接触面积，计算实时压力分布值。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的光伏路面承重变形失效风险评估方法，通过在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器，将已发生承重变形的光伏路面压力及形变数据作为基准，对光伏路面实时的压力传感器及位移传感器数据进行分析，提前预估光伏路面出现承重受力变形的趋势，避免造成光伏路面开裂，造成道路故障。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的光伏路面承重变形失效风险评估方法流程示意图一；
图2是本发明的光伏路面承重变形失效风险评估方法流程示意图二。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，包括如下步骤：
S1.在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器；
S2.统计已发生承重变形失效的光伏路面的压力传感器及位移传感器数据，计算光伏路面失效的形变量阈值及压力分布阈值；
S3.实时采集压力传感器及位移传感器数据，获取光伏路面实时形变量，计算出光伏路面实时压力分布值，在光伏路面实时形变量大于等于形变量阈值，或者光伏路面实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警。
实施例2：
如图2所示，本发明提供一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，包括如下步骤：
S1.在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器；具体步骤如下：
S11.在光伏路面的透光层与光伏组件层之间设置第一压力传感器及第一位移传感器；
S12.在光伏路面的光伏组件层与道路基层之间设置第二压力传感器及第二位移传感器；第一压力传感器、第一位移传感器、第二压力传感器以及第二位移传感器的数量均为若干个，具体数量可根据精度需求设置；
S2.统计已发生承重变形失效的光伏路面的压力传感器及位移传感器数据，计算光伏路面失效的形变量阈值及压力分布阈值；具体步骤如下：
S21.获取已发生承重变形的光伏路面的各压力传感器及各位移传感器数据；
S22.获取发生承重变形的光伏路面的相邻两层，根据该相邻两层的位移传感器数据，设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值；具体步骤如下：
S221.获取光伏路面承重变形所在的相邻两层；
S222.统计该发生承重变形的相邻两层的所有位移传感器数据，取出最大值，定义为形变量极限值；
S223.设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值小于形变量极限值；形变量极限值与形变量阈值的差值为第一设定值；
S23.根据发生承重变形的光伏路面的压力传感器数据及位移传感器数据分布范围，计算对应承重变形时光伏路面的车轮接触面积，再根据各压力传感器数据设置压力分布阈值；具体步骤如下：
S231.统计光伏路面发生承重变形时，获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S232.定位在光伏路面获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出承重变形时光伏路面的车轮接触面积；
S233.统计光伏路面发生承重变形时，各压力传感器数据，计算出压力均值；
S234.根据光伏路面发生承重变形时，压力均值及车轮接触面面积计算压力分布极限值，设定压力分布阈值小于压力分布极限值；压力分布极限值与压力分布阈值的差值为第二设定值；
S3.实时采集压力传感器及位移传感器数据，获取光伏路面实时形变量，计算出光伏路面实时压力分布值，在光伏路面实时形变量大于等于形变量阈值，或者光伏路面实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警；具体步骤如下：
S31.实时采集光伏路面各相邻层间的压力传感器及位移传感器数据；
S32.获取各位移传感器数据，设置为对应相邻两层的实时形变量；
S33.统计各压力传感器及位移传感器数据实时分布范围，计算出光伏路面的实时车轮接触面积，再根据各压力传感器实时数据计算出实时压力分布值；具体步骤如下：
S331.统计光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S332.定位在光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出实时光伏路面的车轮接触面积；
S333.统计实时各压力传感器数据，计算出实时压力均值；
S334.根据实时压力均值及实时光伏路面的车辆接触面积，计算实时压力分布值；
S34.当实时形变量大于等于形变量阈值，或者，实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警；具体步骤如下：
S341.将光伏路面各相邻层的实时形变量与对应形变量阈值进行比较，判断是否有实时形变量大于等于形变量阈值的相邻层；
若是，进入步骤S343；
若否，进入步骤S342；
S342.将光伏路面实时压力分布值与压力分布阈值进行比较，判断压力分布值是否大于等于压力分布阈值；
若是，进入步骤S343；
若否，返回步骤S31；
S343.发出光伏路面承重变形失效预警。
上述实施例2的步骤223中，若发生形变的相邻层为透光层和光伏组件层，则统计透光层和光伏组件层的所有第一位移传感器数据，取出各第一位移传感器数据中最大值，定义为形变量极限值。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在光伏路面各层间设置压力传感器及位移传感器；
S2.统计已发生承重变形失效的光伏路面的压力传感器及位移传感器数据，计算光伏路面失效的形变量阈值及压力分布阈值；
S3.实时采集压力传感器及位移传感器数据，获取光伏路面实时形变量，计算出光伏路面实时压力分布值，在光伏路面实时形变量大于等于形变量阈值，或者光伏路面实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警；
步骤S2具体步骤如下：
S21.获取已发生承重变形的光伏路面的各压力传感器及各位移传感器数据；
S22.获取发生承重变形的光伏路面的相邻两层，根据该相邻两层的位移传感器数据，设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值；
S23.根据发生承重变形的光伏路面的压力传感器数据及位移传感器数据分布范围，计算对应承重变形时光伏路面的车轮接触面积，再根据各压力传感器数据设置压力分布阈值。
2.如权利要求1所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：
S11.在光伏路面的透光层与光伏组件层之间设置第一压力传感器及第一位移传感器；
S12.在光伏路面的光伏组件层与道路基层之间设置第二压力传感器及第二位移传感器。
3.如权利要求1所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S22具体步骤如下：
S221.获取光伏路面承重变形所在的相邻两层；
S222.统计该发生承重变形的相邻两层的所有位移传感器数据，取出最大值，定义为形变量极限值；
S223.设置光伏路面该相邻两层的形变量阈值小于形变量极限值。
4.如权利要求3所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S223中，形变量极限值与形变量阈值的差值为第一设定值。
5.如权利要求1所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S3具体步骤如下：
S31.实时采集光伏路面各相邻层间的压力传感器及位移传感器数据；
S32.获取各位移传感器数据，设置为对应相邻两层的实时形变量；
S33.统计各压力传感器及位移传感器数据实时分布范围，计算出光伏路面的实时车轮接触面积，再根据各压力传感器实时数据计算出实时压力分布值；
S34.当实时形变量大于等于形变量阈值，或者，实时压力分布值大于等于压力分布阈值时，进行光伏路面承重变形失效预警。
6.如权利要求5所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S34具体步骤如下：
S341.将光伏路面各相邻层的实时形变量与对应形变量阈值进行比较，判断是否有实时形变量大于等于形变量阈值的相邻层；
若是，进入步骤S343；
若否，进入步骤S342；
S342.将光伏路面实时压力分布值与压力分布阈值进行比较，判断压力分布值是否大于等于压力分布阈值；
若是，进入步骤S343；
若否，返回步骤S31；
S343.发出光伏路面承重变形失效预警。
7.如权利要求6所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S23具体步骤如下：
S231.统计光伏路面发生承重变形时，获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S232.定位在光伏路面获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出承重变形时光伏路面的车轮接触面积；
S233.统计光伏路面发生承重变形时，各压力传感器数据，计算出压力均值；
S234.根据光伏路面发生承重变形时，压力均值及车轮接触面面积计算压力分布极限值，设定压力分布阈值小于压力分布极限值。
8.如权利要求7所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S234中，压力分布极限值与压力分布阈值的差值为第二设定值。
9.如权利要求7所述的光伏路面承重变形失效风险评估方法，其特征在于，步骤S33具体步骤如下：
S331.统计光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器；
S332.定位在光伏路面实时获取到数据的压力传感器及位移传感器位置坐标，计算出实时光伏路面的车轮接触面积；
S333.统计实时各压力传感器数据，计算出实时压力均值；
S334.根据实时压力均值及实时光伏路面的车辆接触面积，计算实时压力分布值。
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