CN113691895B - 一种高速公路施工监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路施工监控管理系统，运用边坡监测信号的正半周对电容C1进行充电，并运用运放器AR4对电容C1上电压与二极管D2输出的边坡监测信号进行比较，以确定边坡监测信号的第一个峰值，之后导通可控硅Q1、继电器K3，运用运放器AR6将电容C1上电压与电阻R5‑R6分压值之和、边坡监测信号进行比较，以检测边坡监测信号的第二、第三个峰值，且在检测到边坡监测信号的第二个峰值时运用双T网络进行滤波，在检测到边坡监测信号的第三个峰值时运用双T网络和带阻网络进行滤波，能够判断边坡监测信号受谐波干扰的状态，并对出现波峰凹陷、波谷凸起的边坡监测信号进行调谐滤波，以提高边坡监测信号解调器解调出的数据、图像的准确性。

Description

一种高速公路施工监控管理系统

技术领域

本发明涉及监控技术领域，特别是涉及一种高速公路施工监控管理系统。

背景技术

随着路网建设的推进，高速公路已进入山区，在山区建设高速公路的过程中，由于山区环境的复杂，路堑施工时具有高边坡滑坡的风险，将严重威胁高速公路的施工安全；传统的边坡监测手段主要是地面布点监测和人工巡检，开展监测工作效率低、范围小；现有的自动化边坡监测系统主要对地下变形监测和影响因素监测，往往通过传感器、摄像头获取数据、图像，并利用发射机将获取的数据、图像进行编码、数字调制、功率放大，得到边坡监测信号发射至对应的接收机进行解调，再发送至边坡监测终端进行分析，以做出有效的边坡处理措施；

然而，在数据、图像进行调制的过程中，由于非线性器件的存在，边坡监测信号中不仅仅只有调制所用载波基波，而是载波基波与其多次谐波叠加在一起，使得边坡监测信号将出现波峰凹陷、波谷凸起的失真状况，即出现谐波干扰现象，当接收机接收到边坡监测信号并对其进行解调时，谐波干扰将影响边坡监测信号解调出的数据、图像的准确性，甚至会使解调出的数据错误、图像出现畸变，导致不能对边坡进行正常监测工作。

发明内容

针对上述情况，本发明能够监测边坡监测信号接收器接收到的边坡监测信号，判断边坡监测信号受谐波干扰的状态，并对出现波峰凹陷、波谷凸起的边坡监测信号进行调谐滤波，以提高边坡监测信号解调器解调出的数据、图像的准确性。

其解决的技术方案是，一种高速公路施工监控管理系统，包括边坡监测信号发射机、边坡监测信号接收器、边坡监测信号前置放大器、抗谐波干扰模块、边坡监测信号解调器，所述边坡监测信号接收器接收边坡监测信号发射传来的边坡监测信号，并传输至边坡监测信号前置放大器，进行信号放大后输出至抗谐波干扰模块，所述抗谐波干扰模块检测边坡监测信号在一个正半周的峰值个数，并根据峰值个数，选择边坡监测信号的滤波状态，经抗谐波干扰模块后的边坡监测信号传输至边坡监测信号解调器，所述抗谐波干扰模块包括谐波监测电路、畸变判断电路、调谐滤波电路、谐振选频电路；

所述谐波监测电路利用边坡监测信号的正半周对电容C1进行充电至边坡监测信号的第一个峰值，二极管D1截止，电容C1停止充电，若此时电容C1上电压大于经二极管D2输出的边坡监测信号，则运放器AR5开始将电容C1上电压与电阻R5-R6的分压值进行加法运算，得到的和值与运放器AR2输出的边坡监测信号通过运放器AR6进行比较，若运放器AR2输出的边坡监测信号大于运放器AR5输出的和值，则运放器AR6输出正电平；所述畸变判断电路在运放器AR6第一次输出正电平时导通可控硅Q6，输出+5V电压，同时，导通继电器K4和继电器K10，运用运放器AR7将运放器AR6的输出电压反相，运放器AR7的输出电压经继电器K4的触点接通触点3加载在可控硅Q4的控制极，在运放器AR6第二次输出正电平时导通可控硅Q5，输出+5V电压；若可控硅Q6未输出+5V电压，则调谐滤波电路将边坡监测信号经运放器AR8电压跟随后输出；若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5未输出+5V电压，则边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波后输出，双T网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率；若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5输出+5V电压，则边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波，并经电阻R20-R21、电容C5-C6组成的带阻网络进行带阻滤波后输出，带阻网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率；谐振选频电路运用电感L1、电容C7组成LC并联网络，抑制边坡监测信号调制所用载波频率外的干扰信号，运用三极管Q7、电阻R24-R28组成共集放大电路，放大边坡监测信号的电流，运用运放器AR10、电阻R30-R31、变阻器R32组成电压放大电路，放大边坡监测信号的电压。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1.运用边坡监测信号的正半周向电容C1充电，并运用运放器AR4将电容C1上电压与二极管D2输出的边坡监测信号进行比较，以检测边坡监测信号的第一个峰值，边坡监测信号的电压从第一个峰值下降后，导通继电器K3，运用运放器AR6将电容C1上电压与电阻R5-R6分压值之和、边坡监测信号进行比较，以检测边坡监测信号的第二、第三个峰值，当边坡监测信号在同一个正半周内有两个峰值时，说明边坡监测信号受到三次谐波干扰的影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，故导通继电器K6，运用双T网络对三次谐波进行带阻滤除，当边坡监测信号在同一个正半周内有三个峰值时，说明边坡监测信号受到三次谐波干扰和五次谐波干扰的影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，故导通继电器K6、继电器K7和继电器K8，运用双T网络和带阻网络对三次谐波和五次谐波进行带阻滤除，从而实现检测边坡监测信号受谐波干扰的状态，并对出现波峰凹陷、波谷凸起的边坡监测信号进行调谐滤波，提高边坡监测信号的信噪比，从而提高边坡监测信号解调器解调出的数据、图像的准确性。

2.当边坡监测信号在同一个正半周内达到第二个峰值时，运放器AR6输出正电平，可控硅Q6导通，输出+5V导通继电器K6，运用双T网络对三次谐波进行带阻滤除，同时，继电器K10导通，继电器K4一直导通，反相电路将运放器AR6输出的正电平反相为负电平，使可控硅Q5不能输出+5V；且边坡监测信号在达到第一个峰值后且第二个峰值到来之前的时间段内，运放器AR6输出负电平，利用这段时间内运放器AR6输出的负电平，经反相电路将运放器AR6输出的负电平反相为正电平，导通可控硅Q5，输出+5V导通继电器K7和继电器K8，运用双T网络和带阻网络对三次谐波和五次谐波进行带阻滤除，以实现检测边坡监测信号受谐波干扰的状态及谐波种类，并根据边坡监测信号受谐波干扰的状态决定进行滤波的状态，根据边坡监测信号受干扰的谐波种类选择双T网络、带阻网络去滤除谐波，提高边坡监测信号的信噪比。

附图说明

图1为本发明的谐波监测电路原理图；

图2为本发明的畸变判断电路原理图；

图3为本发明的调谐滤波电路原理图；

图4为本发明的谐振选频电路原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

一种高速公路施工监控管理系统，包括边坡监测信号发射机、边坡监测信号接收器、边坡监测信号前置放大器、抗谐波干扰模块、边坡监测信号解调器，抗谐波干扰模块包括谐波监测电路、畸变判断电路、调谐滤波电路、谐振选频电路；边坡监测信号发射机将自动化边坡监测系统监测所得数据、图像进行编码、数字调制、功率放大后，得到边坡监测信号，并将其发射至边坡监测信号接收器，边坡监测信号接收器接收边坡监测信号发射传来的边坡监测信号，并传输至边坡监测信号前置放大器，进行信号放大后输出至抗谐波干扰模块，抗谐波干扰模块检测边坡监测信号在一个正半周的峰值个数，并根据峰值个数，选择边坡监测信号的滤波状态，经抗谐波干扰模块后的边坡监测信号传输至边坡监测信号解调器，边坡监测信号解调器解调出边坡监测信号中的数据、图像后发送至边坡监测终端进行分析，以做出有效的边坡处理措施。

边坡监测信号所用调制载波的多次谐波以三次谐波、五次谐波为主，因此本发明针对边坡监测信号受到载波的三次谐波干扰、五次谐波干扰进行检测、滤除，本发明仅适用于边坡监测信号受到三次谐波干扰时在一个正半周中出现两个幅度相同峰值、受到五次谐波干扰时在一个正半周中出现三个幅度相同峰值的情况，且本发明仅适用于一种频率的载波对边坡监测信号进行调制的传输系统。

为了检测边坡监测信号受谐波干扰的状态，采用谐波监测电路运用运放器AR1将边坡监测信号与地作比较，当边坡监测信号为正半周时，运放器AR1输出正电平，继电器K1导通，边坡监测信号的正半周通过继电器K1的触点1接通触点2输出，边坡监测信号的正半周达到二极管的导通电压后，二极管D1、D2皆导通，电容C1开始充电，运放器AR4也开始将边坡监测信号的正半周与电容C1上电压作比较，直至电容C1充电至边坡监测信号正半周的第一个峰值，二极管D1截止，电容C1停止充电，待边坡监测信号的电压从正半周第一个峰值下降后，运放器AR4输出正电平，此时二极管D3导通，可控硅Q8导通，继电器K3导通，触点4接通触点3，触点7接通触点6，同时，可控硅Q1随之导通，电容C1上电压通过继电器K2的触点1接通触点2开始向运放器AR5的同相输入端传输，运用运放器AR5、电阻R5-R10组成加法电路，将电阻R5-R6的分压值与电容C1上电压作加法运算，其中电阻R5-R6的分压值根据二极管D1的管压降设置，且略小于二极管D1的管压降，以弥补电容C1上电压充电时二极管D1管压降对电容C1上电压的降压作用，运放器AR5的比例系数由电阻R10与电阻R9的比值决定，且比例系数为1，运放器AR5输出和值，运用运放器AR6将该和值与边坡监测信号的正半周实时进行比较；

因为继电器K3是在运放器AR4输出正电平后导通的，所以当边坡监测信号的电压达到正半周的第一个峰值时，继电器K3还未导通，运放器AR6也不能输出正电平；若边坡监测信号在同一个正半周内只有一个峰值，即边坡监测信号的电压小于运放器AR5输出的和值电压，则说明边坡监测信号未受到谐波干扰或受谐波干扰的影响不大，不足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，此时运放器AR6输出负电平；若边坡监测信号在同一个正半周内有两个峰值，则边坡监测信号在达到第一个峰值后且第二个峰值到来之前，边坡监测信号的电压都小于运放器AR5输出的和值电压，此时间段内运放器AR6输出负电平；当边坡检测信号在同一个正半周内达到第二个峰值时，即边坡监测信号的电压大于运放器AR5输出的和值电压，则说明边坡监测信号受到三次谐波干扰影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，此时运放器AR6第一次输出正电平；若边坡监测信号在同一个正半周内有三个峰值，则边坡监测信号在达到第一个峰值后且第二个峰值到来之前、达到第二个峰值后且第三个峰值到来之前的两个时间段里，边坡监测信号的电压都小于运放器AR5输出的和值电压，此时间段内运放器AR6输出负电平；当边坡检测信号在同一个正半周内达到第三个峰值时，即边坡监测信号的电压再次大于运放器AR5输出的和值电压，则说明边坡监测信号受到三次谐波干扰和五次谐波干扰影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，此时运放器AR6第二次输出正电平；

当边坡监测信号为负半周时，运放器AR1输出负电平，继电器K1截止，二极管D1、D2也都截止，运放器AR4输出负电平，二极管D3截止，三极管Q9导通，继电器K9随之导通，触点1接通触点3，可控硅Q8截止，继电器K3截止，运放器AR6无输出，同时，三极管Q2导通，继电器K2随之导通，电容C1上电压通过继电器K2的触点1接通触点3迅速放电，可控硅Q1截止；

待边坡监测信号的下一个正半周到来，重复以上步骤，以实现检测边坡监测信号受谐波干扰的状态及谐波种类；且电阻R1-R4为限流电阻，运放器AR2、AR3利用自身负反馈作点电压跟随器。

为了判断边坡监测信号受干扰的谐波的种类，为后级滤除谐波作基础，采用畸变判断电路，当边坡监测信号在同一个正半周内达到第二个峰值时，即运放器AR6第一次输出正电平时，二极管D7导通，可控硅Q6一直导通，持续输出+5V电压，二极管D4导通，可控硅Q3一直导通，继电器K4随之一直导通，同时，三极管Q10导通，继电器K10随之导通，运放器AR6第一次输出的正电平电压通过继电器K10的触点2接通触点3传输至运放器AR7、电阻R11-R13组成的反相电路中，反相电路将运放器AR6第一次输出的正电平电压反相，输出负电平通过继电器K4的触点2接通触点3传输至二极管D5的阳极，运放器AR7的比例系数由电子R12与电阻R11的比值决定，且比例系数为1，二极管D5截止，可控硅Q4截止，继电器K5随之截止，可控硅Q5截止；

边坡监测信号在达到第一个峰值后且第二个峰值到来之前的时间段内，运放器AR6输出负电平，这段时间内，反相电路将运放器AR6输出的负电平电压反相，输出正电平通过继电器K4的触点2接通触点3传输至二极管D5的阳极，二极管D5导通，可控硅Q4一直导通，继电器K5随之一直导通，将运放器AR6输出的负电平通过继电器K5的触点2接通触点3传输至二极管D6的阳极，二极管D6截止，可控硅Q5截止；

当边坡监测信号在同一个正半周内达到第三个峰值时，即运放器AR6第二次输出正电平时，运放器AR6第二次输出的正电平通过继电器K5的触点2接通触点3传输至二极管D6的阳极，二极管D6导通，可控硅Q5一直导通，输出+5V电压；且电阻R14-R15、电阻R29为限流电阻。

为了对边坡监测信号中夹杂的谐波进行滤波，采用调谐滤波电路，若可控硅Q6未输出+5V电压，即边坡监测信号在同一个正半周内只有一个峰值，说明边坡监测信号未受到谐波干扰或受谐波干扰的影响不大，不足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，则继电器K6未导通，边坡监测信号放大器输出的边坡监测信号通过继电器K6的触点1接通触点2输出；

若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5未输出+5V电压，即边坡监测信号在同一个正半周内有两个峰值，说明边坡监测信号受三次谐波干扰的影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，则继电器K6导通，继电器K7未导通，触点1接通触点2，继电器K8截止，故边坡监测信号放大器输出的边坡监测信号通过继电器K6的触点1接通触点3传输至电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络中，其中电阻R17-R18、电容C2组成低通网络1，其截止频率为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率，电容C3-C4、电阻R19组成高通网络1，其截止频率也为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率，将边坡监测信号中夹杂的三次谐波旁落到地，以实现带阻滤除边坡监测信号中夹杂的三次谐波，边坡监测信号经双T网络带阻滤波后输出；

若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5输出+5V电压，即边坡监测信号在同一个正半周内有三个峰值，说明边坡监测信号受三次谐波干扰和五次干扰的影响较大，足以使边坡监测信号解调器解调出的数据错误、图像出现畸变，则继电器K6导通，其触点1接通触点3，继电器K7导通，其触点1接通触点3，继电器K8也导通，其触点3接通触点4，故边坡监测信号放大器输出的边坡监测信号经双T网络进行带阻滤波，将边坡监测信号中夹杂的三次谐波旁落到地，并经电阻R20-R21、电容C5-C6组成的带阻网络进行带阻滤波后输出，其中，电阻R20、电容C5组成低通网络2，其截止频率为边坡监测信号调制所用载波的五次谐波的中心频率，电容C6、电阻R21组成高通网络2，其截止频率也为边坡监测信号调制所用载波的五次谐波的中心频率，将边坡监测信号中夹杂的三五次谐波旁落到地，以实现带阻滤除边坡监测信号中夹杂的五次谐波，边坡监测信号经双T网络、带阻网络带阻滤波后输出；且运放器AR8-AR9运用自身负反馈作电压跟随器，起电压跟随作用。

为了补偿滤波后的边坡监测信号，提高其信噪比，采用谐振选频电路，运用电感L1、电容C7组成LC并联网络，其谐振频率为边坡监测信号调制所用载波频率，以抑制边坡监测信号调制所用载波频率外的干扰信号，初步提高边坡监测信号的信噪比，运用三极管Q7、电阻R24-R28组成共集放大电路，以放大边坡监测信号的电流，运用运放器AR10、电阻R30-R31、变阻器R32组成电压放大电路，运放器AR10的比例系数由变阻器R32与电阻R31的比值决定，可通过调节电阻R32的阻值来调节运放器AR10的放大倍数，以放大边坡监测信号的电压，从而达到补偿滤波后的边坡监测信号，提高其信噪比的目的。

所述谐波监测电路的具体结构，运放器AR1的同相输入端接边坡监测信号放大器输出端口、继电器K1的触点1和调谐滤波电路中继电器K6的触点1，运放器AR1的反相输入端接地，运放器AR1的输出端接电阻R1、电阻R2的一端，电阻R1的另一端接继电器K1的触点3，电阻R2的另一端接三极管Q2的基极和三极管Q9的基极，三级管Q2的发射极接电源+5V，三极管Q2的集电极接继电器K2的触点4，继电器K1的触点4接地，继电器K1的触点2接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接运放器AR2的输出端、二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和继电器K3的触点7，二极管D2的阴极接运放器AR4的反相输入端，二极管D1的阴极接运放器AR4的同相输入端、电容C1的一端和继电器K2的触点1，电容C1的另一端接地和继电器K2的触点3，继电器K2的触点5接地，继电器K2的触点2接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接运放器AR3的输出端和可控硅Q1的阳极，可控硅Q8的控制极接二极管D3的阴极和可控硅Q8的控制极，二极管D3的阴极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放器AR4的输出端，可控硅Q8的阳极接继电器K9的触点1，继电器K9的触点3接地和继电器K9的触点3，继电器K9的触点2接电源+5V，继电器K9的触点4接三极管Q9的集电极，三极管Q9的发射极接电源+5V，可控硅Q8的阴极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接继电器K3的触点1，可控硅Q1的阴极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电阻R8的一端和运放器AR5的同相输入端，电阻R8的另一端接电阻R5、电阻R6的一端，电阻R5的另一端接电源+5V,电阻R6的另一端接地和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接电阻R10的一端和运放器AR5的反相输入端,电阻R10的另一端接运放器AR5的输出端和继电器K3的触点4，继电器K3的触点2接地，继电器K3的触点5接地，继电器K3的触点8接地，继电器K3的触点3接运放器AR6的反相输入端，继电器K3的触点6接运放器AR6的同相输入端，运放器AR6的输出端接畸变判断电路中继电器K10的触点2、电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R14的一端。

所述畸变判断电路的具体结构，电阻R14的另一端接三级管Q10、三级管Q11的基极和二极管D4的阳极，二极管D4的阴极接可控硅Q3的控制极，可控硅Q3的阳极接电源+5V，可控硅Q3的阴极接继电器K4的触点5，三极管Q10的集电极接+5V，三极管Q10的发射极接继电器K10的触点5和三极管Q11的集电极，三极管Q11的发射极接电源+5V，继电器K10的触点4接地，继电器K10的触点1接地，继电器K10的触点3接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电阻R12的一端和运放器AR7的反相输入端，运放器AR7的反相输入端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地和继电器K4的触点4，电阻R12的另一端接运放器AR7的输出端和电阻R29 的一端，电阻R29的另一端接继电器K4的触点2，继电器K4的触点接地，继电器K4的触点3接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接可控硅Q4的控制极，可控硅Q4的阳极接电源+5V，可控硅Q4的阴极接继电器K5的触点4，继电器K5的触点5接地，继电器K5的触点1接地，继电器K5的触点2接电阻R15的另一端，继电器K5的触点3接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接可控硅Q5的控制极，可控硅Q5的阳极接电源+5V，可控硅Q5的阴极接调谐滤波电路中继电器K7的触点4和继电器K8的触点2，电阻R16的另一端接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极接可控硅Q6的控制极，可控硅的阳极接电源+5V，可控硅Q6的阴极接调谐滤波电路中继电器K6的触点4。

所述调谐滤波电路的具体结构，继电器K6的触点5接地，继电器K6的触点2接运放器AR8的同相输入端，运放器AR8的反相输入端接运放器AR8的输出端、运放器AR9的输出端、运放器AR9的反相输入端和谐振选频电路中电感L1、电容C7的一端，继电器K6的触点3接电阻R17、电阻C3的一端和继电器K8的触点3，电容C3的另一端接电阻R19、电容C4的一端，电容C4的另一端接继电器K7的触点1，电阻R19的另一端接地和电容C2的一端，电容C2的另一端接电阻R18的一端和电阻R17的另一端，电阻R18的另一端接继电器K7的触点2、电阻R20的一端、电阻R21的一端、电容C5的一端、电容C6的一端和运放器AR9的同相输入端，电阻R20的另一端接地，电容C5的另一端接地和电阻R21的另一端、继电器K7的触点5，继电器K8的触点4接电容C6的另一端，继电器K8的触点1接地。

所述谐振选频电路的具体结构，电感L1的另一端接电容C7的另一端和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接电阻R25、电阻R26的一端，电阻R25的另一端接电源+12V和电阻R27的一端，电阻R27的另一端接三极管Q7的集电极，三极管Q7的发射极接电阻R28、电阻R30的一端，电阻R28的另一端接地和电阻R31的一端，电阻R30的另一端接运放器AR10的同相输入端，电阻R31的另一端接变阻器R32的一端，变阻器R32的另一端接运放器AR10的输出端和边坡监测信号解调器输入端口。

本发明具体使用时，谐波监测电路利用边坡监测信号的正半周对电容C1进行充电至边坡监测信号的第一个峰值，二极管D1截止，电容C1停止充电，若此时电容C1上电压大于经二极管D2输出的边坡监测信号，则运放器AR4输出正电平，可控硅Q1和可控硅K9导通，运放器AR5开始将电容C1上电压与电阻R5-R6的分压值进行加法运算，得到的和值与运放器AR2输出的边坡监测信号通过运放器AR6进行比较，若运放器AR2输出的边坡监测信号大于运放器AR5输出的和值，则运放器AR6输出正电平；畸变判断电路在运放器AR6第一次输出正电平时导通可控硅Q6，输出+5V电压，同时，导通可控硅Q3和三极管Q10，继电器K4和继电器K10随之导通，运用运放器AR7、电阻R11-R13组成的反相电路将运放器AR6的输出电压反相，运放器AR7的输出电压经继电器K4的触点接通触点3加载在可控硅Q4的控制极，在运放器AR6第二次输出正电平时导通可控硅Q5，输出+5V电压；

若可控硅Q6未输出+5V电压，则调谐滤波电路中的继电器未导通，边坡监测信号放大器输出的边坡监测信号经运放器AR8电压跟随后输出，若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5未输出+5V电压，则继电器K6导通，边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波后输出，若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5输出+5V电压，则继电器K6-K8都导通，边坡监测信号放大器输出的边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波，并经电阻R20-R21、电容C5-C6组成的带阻网络进行带阻滤波后输出，其中，双T网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率，带阻网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率；谐振选频电路运用电感L1、电容C7组成LC并联网络，其谐振频率为边坡监测信号调制所用载波频率，以抑制边坡监测信号调制所用载波频率外的干扰信号，运用三极管Q7、电阻R24-R28组成共集放大电路，以放大边坡监测信号的电流，运用运放器AR10、电阻R30-R31、变阻器R32组成电压放大电路，以放大边坡监测信号的电压。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高速公路施工监控管理系统，包括边坡监测信号发射机、边坡监测信号接收器、边坡监测信号前置放大器、抗谐波干扰模块、边坡监测信号解调器，其特征在于，所述边坡监测信号接收器接收边坡监测信号发射机传来的边坡监测信号，并传输至边坡监测信号前置放大器，进行信号放大后输出至抗谐波干扰模块，所述抗谐波干扰模块检测边坡监测信号在一个正半周的峰值个数，并根据峰值个数，选择边坡监测信号的滤波状态，经抗谐波干扰模块后的边坡监测信号传输至边坡监测信号解调器，所述抗谐波干扰模块包括谐波监测电路、畸变判断电路、调谐滤波电路、谐振选频电路；

所述谐波监测电路利用边坡监测信号的正半周对电容C1进行充电至边坡监测信号的第一个峰值，二极管D1截止，电容C1停止充电，若此时电容C1上电压大于经二极管D2输出的边坡监测信号，则运放器AR5开始将电容C1上电压与电阻R5-R6的分压值进行加法运算，得到的和值与运放器AR2输出的边坡监测信号通过运放器AR6进行比较，若运放器AR2输出的边坡监测信号大于运放器AR5输出的和值，则运放器AR6输出正电平；

畸变判断电路在运放器AR6第一次输出正电平时导通可控硅Q6，输出+5V电压，同时，导通继电器K4和继电器K10，运用运放器AR7将运放器AR6的输出电压反相，运放器AR7的输出电压经继电器K4的触点接通触点3加载在可控硅Q4的控制极，在运放器AR6第二次输出正电平时导通可控硅Q5，输出+5V电压；

若可控硅Q6未输出+5V电压，则调谐滤波电路将边坡监测信号经运放器AR8电压跟随后输出；若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5未输出+5V电压，则边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波后输出，双T网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率；若可控硅Q6输出+5V电压且可控硅Q5输出+5V电压，则边坡监测信号经电阻R17-R19、电容C2-C4组成的双T网络进行带阻滤波，并经电阻R20-R21、电容C5-C6组成的带阻网络进行带阻滤波后输出，带阻网络的阻带为边坡监测信号调制所用载波的三次谐波的中心频率。

2.如权利要求1所述一种高速公路施工监控管理系统，其特征在于， 所述谐波监测电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接边坡监测信号放大器输出端口、继电器K1的触点1和调谐滤波电路中继电器K6的触点1，运放器AR1的反相输入端接地，运放器AR1的输出端接电阻R1、电阻R2的一端，电阻R1的另一端接继电器K1的触点3，电阻R2的另一端接三极管Q2的基极和三极管Q9的基极，三级管Q2的发射极接电源+5V，三极管Q2的集电极接继电器K2的触点4，继电器K1的触点4接地，继电器K1的触点2接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接运放器AR2的输出端、二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和继电器K3的触点7，二极管D2的阴极接运放器AR4的反相输入端，二极管D1的阴极接运放器AR4的同相输入端、电容C1的一端和继电器K2的触点1，电容C1的另一端接地和继电器K2的触点3，继电器K2的触点5接地，继电器K2的触点2接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接运放器AR3的输出端和可控硅Q1的阳极，可控硅Q8的控制极接二极管D3的阴极和可控硅Q8的控制极，二极管D3的阴极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接运放器AR4的输出端，可控硅Q8的阳极接继电器K9的触点1，继电器K9的触点3接地和继电器K9的触点3，继电器K9的触点2接电源+5V，继电器K9的触点4接三极管Q9的集电极，三极管Q9的发射极接电源+5V，可控硅Q8的阴极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接继电器K3的触点1，可控硅Q1的阴极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接电阻R8的一端和运放器AR5的同相输入端，电阻R8的另一端接电阻R5、电阻R6的一端，电阻R5的另一端接电源+5V,电阻R6的另一端接地和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接电阻R10的一端和运放器AR5的反相输入端,电阻R10的另一端接运放器AR5的输出端和继电器K3的触点4，继电器K3的触点2接地，继电器K3的触点5接地，继电器K3的触点8接地，继电器K3的触点3接运放器AR6的反相输入端，继电器K3的触点6接运放器AR6的同相输入端，运放器AR6的输出端接畸变判断电路中继电器K10的触点2、电阻R15的一端、电阻R16的一端和电阻R14的一端。

3.如权利要求1所述一种高速公路施工监控管理系统，其特征在于，所述畸变判断电路包括电阻R14，电阻R14的另一端接三级管Q10、三级管Q11的基极和二极管D4的阳极，二极管D4的阴极接可控硅Q3的控制极，可控硅Q3的阳极接电源+5V，可控硅Q3的阴极接继电器K4的触点5，三极管Q10的集电极接+5V，三极管Q10的发射极接继电器K10的触点5和三极管Q11的集电极，三极管Q11的发射极接电源+5V，继电器K10的触点4接地，继电器K10的触点1接地，继电器K10的触点3接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电阻R12的一端和运放器AR7的反相输入端，运放器AR7的反相输入端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接地和继电器K4的触点4，电阻R12的另一端接运放器AR7的输出端和电阻R29 的一端，电阻R29的另一端接继电器K4的触点2，继电器K4的触点接地，继电器K4的触点3接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接可控硅Q4的控制极，可控硅Q4的阳极接电源+5V，可控硅Q4的阴极接继电器K5的触点4，继电器K5的触点5接地，继电器K5的触点1接地，继电器K5的触点2接电阻R15的另一端，继电器K5的触点3接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接可控硅Q5的控制极，可控硅Q5的阳极接电源+5V，可控硅Q5的阴极接调谐滤波电路中继电器K7的触点4和继电器K8的触点2，电阻R16的另一端接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极接可控硅Q6的控制极，可控硅的阳极接电源+5V，可控硅Q6的阴极接调谐滤波电路中继电器K6的触点4。

4.如权利要求1所述一种高速公路施工监控管理系统，其特征在于，所述调谐滤波电路包括继电器K6，继电器K6的触点5接地，继电器K6的触点2接运放器AR8的同相输入端，运放器AR8的反相输入端接运放器AR8的输出端、运放器AR9的输出端、运放器AR9的反相输入端和谐振选频电路中电感L1、电容C7的一端，继电器K6的触点3接电阻R17、电阻C3的一端和继电器K8的触点3，电容C3的另一端接电阻R19、电容C4的一端，电容C4的另一端接继电器K7的触点1，电阻R19的另一端接地和电容C2的一端，电容C2的另一端接电阻R18的一端和电阻R17的另一端，电阻R18的另一端接继电器K7的触点2、电阻R20的一端、电阻R21的一端、电容C5的一端、电容C6的一端和运放器AR9的同相输入端，电阻R20的另一端接地，电容C5的另一端接地和电阻R21的另一端、继电器K7的触点5，继电器K8的触点4接电容C6的另一端，继电器K8的触点1接地。

5.如权利要求1所述一种高速公路施工监控管理系统，其特征在于，所述谐振选频电路包括电感L1，电感L1的另一端接电容C7的另一端和电阻R24的一端，电阻R24的另一端接电阻R25、电阻R26的一端，电阻R25的另一端接电源+12V和电阻R27的一端，电阻R27的另一端接三极管Q7的集电极，三极管Q7的发射极接电阻R28、电阻R30的一端，电阻R28的另一端接地和电阻R31的一端，电阻R30的另一端接运放器AR10的同相输入端，电阻R31的另一端接变阻器R32的一端，变阻器R32的另一端接运放器AR10的输出端和边坡监测信号解调器输入端口。