基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置及测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置及测定方法，包括激发装置、电磁信号传输装置和电磁信号接收终端；在路基的最底层安装激发装置，在激发装置上方的路基内安装电磁信号传输装置；激发装置利用脉冲波检测其与第一电磁信号传输装置之间的第一位置信息，并发送给第一电磁信号传输装置，第一电磁信号传输装置利用脉冲波检测其与第二电磁信号传输装置之间的第二位置信息，并发送第一、第二位置信息给第三电磁信号传输装置，以此类推，各个电磁信号传输装置将所有的位置信息传给最顶层的电磁信号传输装置；位于最顶层的电磁信号传输装置接收位置信息，并发送给电磁信号接收终端，电磁信号接收终端处理各个位置信息。各个位置信息。各个位置信息。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置及测定方法


[0001]本专利技术属于道路工程领域，并涉及电磁辐射检测
，具体而言，涉及一种通过利用电磁辐射检测仪及其定位追踪系统来进行路基沉降观测的观测装置及其方法。

技术介绍

[0002]路基沉降即为路基病害的主要类型之一，沿竖向表现为道路的整体下沉或局部不均匀沉降，引起路面纵向线形不连续，视觉不良，影响行车安全。因此，加强路基沉降观测，对于保障交通运营安全、减少道路养护费用具有重要意义。
[0003]目前，路基沉降观测的常用方法有一般有观测桩、沉降板、沉降杯、剖面沉降仪、水平测斜仪等。相比较，除仅可用于表面沉降观测的观测桩外，其余方法均需随路基施工同步埋设，不仅耗时长、影响施工进度及路基碾压质量，其监测精度受施工及外界环境影响大，且无法在运营期安装使用。而常规分层式电磁沉降装置需打入非磁性导管并放入磁性探头监测磁环位置，打入磁性导管既大大增加工作量，又会影响该测点路基沉降情况，还会对道路结构产生影响。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于电磁辐射定位追踪系统的路基沉降观测装置及使用方法，设计了信号传输装置，克服了电磁辐射信号在地下传播距离短的问题；不同于传统沉降测定装置，本专利技术能够自动定位预埋监测仪的位置信息，能及时为工作人员提供有效准确监测结果，极大降低人力成本，此外还有受环境影响小、操作简便、设备小巧、几乎不影响工程施工、后期可长久监测等诸多优点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，包括激发装置、电磁信号传输装置、电磁信号接收终端、通信部件、供电系统、定位服务器和终端设备；
[0007]在路基的最底层安装所述的激发装置，然后沿着路基的高度方向，从下至上依次在激发装置上方的路基内的不同层安装电磁信号传输装置；所述的激发装置利用脉冲波检测其与紧邻的第一电磁信号传输装置之间的第一位置信息，并发送第一位置信息给第一电磁信号传输装置，第一电磁信号传输装置利用脉冲波检测其与紧邻的第二电磁信号传输装置之间的第二位置信息，并发送第一、第二位置信息给第三电磁信号传输装置，以此类推，依次各个层的电磁信号传输装置将所有的位置信息传给最顶层的电磁信号传输装置；位于最顶层的电磁信号传输装置接收下面所有电磁信号传输装置传送来的位置信息，并发送给电磁信号接收终端，所述的电磁信号接收终端用于处理各个电磁信号传输装置发来的位置信息。
[0008]进一步对，所述的电磁信号接收终端通过通信装置与定位服务器通信，定位服务器接收并处理通信装置所发出的路基沉降信息，并且可设定路基各个层的沉降预警线，当
某一层沉降超过该层对应沉降预警线时，生成并向终端设备发送报警指令；所述终端设备，用于响应于所述定位服务器发送的报警指令,根据所述报警指令生成位置变化的提示信息和位置轨迹，并将位置轨迹转化成路基沉降量的实时变化信息。
[0009]作为进一步的技术方案，所述的激发装置通电后产生磁场，激发与其紧邻的第一电磁信号传输装置通电，然后第一电磁信号传输装置再激发与其紧邻的第二电磁信号传输装置通电，以此类推，最后使最顶层的电磁信号传输装置通电。
[0010]作为进一步的技术方案，所述的激发装置包括外接电源、电磁感应激发装置、第一电磁脉冲波发射器、第一数据处理装置和保护壳，所述的外接电源通过导线给电磁感应激发装置供电，所述的电磁感应激发装置使整个装置通电，所述的第一电磁脉冲波发射器可向上一级的第一电磁信号传输装置发射脉冲波且可以接收第一数据处理装置发出的信号并传递给上一级的第一电磁信号传输装置，所述的第一数据处理装置接收第一电磁信号传输装置反射回的信号，根据前录入的电磁波传播速度信息和反射时长计算激发装置和第一电磁信号传输装置之间的距离并生成位置信息给第一电磁脉冲波发射器。
[0011]作为进一步的技术方案，多个电磁信号传输装置的结构相同，每个电磁信号传输装置包括内部电源、金属块、第一电磁辐射信号反射器、第二电磁脉冲波发射器和第二数据处理装置；所述的内部电源通过导线与金属块相连形成回路但不通电，仅当所述的激发装置通电产生磁场吸附金属块下落，回路才通电；所述的第一电磁辐射信号反射器用于反射第一电磁脉冲波发射器发射的信号，第二电磁脉冲波发射器可向上一级的第二电磁信号传输装置发射脉冲波且可以接收第二数据处理装置发出的信号并传递给上一级的第二电磁信号传输装置，所述的第二数据处理装置接收第二电磁信号传输装置反射回的信号，根据前录入的电磁波传播速度信息和反射时长计算第一电磁信号传输装置和第二电磁信号传输装置之间的距离并生成位置信息给第二电磁脉冲波发射器。
[0012]作为进一步的技术方案，所述的电磁信号接收终端、通信部件、供电系统位于路基边坡或其他不影响交通的位置上。
[0013]作为进一步的技术方案，所述的电磁信号接收终端，包括主定位模块和辅助定位模块，所述主定位模块至少包括北斗卫星导航系统模块和全球定位系统模块；所述辅助定位模块至少包括基站定位模块、WIFI定位模块。
[0014]作为进一步的技术方案，在每层路基内可设置多个电磁信号传输装置。
[0015]作为进一步的技术方案，沿着高度方向，位于同一列的激发装置、电磁信号传输装置为一组，进行信号的向上传递。
[0016]第二方面，基于所述的基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，本专利技术还提供了一种测定方法，如下：
[0017]开启电源，使最底端激发装置通电，激发装置产生磁场，上一层的电磁信号传输装置中通电，以此类推，最后使激发装置上层的所有电磁信号传输装置通电；
[0018]自动开启激发装置的第一电磁辐射发射器，第一电磁辐射发射器向上发出脉冲波并由电磁信号传输装置所安装的第一信号反射器反射一部分回来，激发装置内部的数据处理装置在接收到反射回来的信号后，根据脉冲测距法原理，由提前录入的电磁波传播速度信息和反射时长计算两装置之间的距离，电磁波在各种介质中的传播速度可由来计
算，其中c是真空中的光速，ε是介质的介电常数；
[0019]得到位置信息后，激发装置将位置信息转化为文字信息，以一频率的电磁波发送给上方的第一电磁信号传输装置；
[0020]第一电磁信号传输装置在接收该位置信息后发射脉冲波，之后重复测距过程和传输信息过程给其上方邻近的第二电磁信号传输装置，以此类推，最终将各个装置的位置信息传递给道路表层的电磁信号接收终端。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1.本专利技术与其他电磁式分层沉降仪相比，本专利技术通过在路基的不同层安装电磁信号传输装置，电磁信号传输装置与激发装置配合，克服了电磁辐射信号在地下传播距离短的问题，电磁信号传输装置、电磁信号传输装置利用电磁信号反射测距的方式，避免打孔下入电测辐射探头，最大程度上减小对埋入设备的位置扰动和对路基承载力的不良影响。所以其对路基沉降的观测结果更准确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，其特征在于，包括激发装置、电磁信号传输装置和电磁信号接收终端；在路基的最底层安装所述的激发装置，然后沿着路基的高度方向，从下至上依次在激发装置上方的路基内的不同层安装电磁信号传输装置；所述的激发装置利用脉冲波检测其与紧邻的第一电磁信号传输装置之间的第一位置信息，并发送第一位置信息给第一电磁信号传输装置，第一电磁信号传输装置利用脉冲波检测其与紧邻的第二电磁信号传输装置之间的第二位置信息，并发送第一、第二位置信息给第三电磁信号传输装置，以此类推，依次各个层的电磁信号传输装置将所有的位置信息传给最顶层的电磁信号传输装置；位于最顶层的电磁信号传输装置接收下面所有电磁信号传输装置传送来的位置信息，并发送给电磁信号接收终端，所述的电磁信号接收终端用于处理各个电磁信号传输装置发来的位置信息。2.如权利要求1所述的基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，其特征在于，所述的电磁信号接收终端通过通信装置与定位服务器通信，定位服务器接收并处理通信装置所发出的路基沉降信息，并且可设定路基各个层的沉降预警线，当某一层沉降超过该层对应沉降预警线时，生成并向终端设备发送报警指令；所述终端设备，用于响应于所述定位服务器发送的报警指令,根据所述报警指令生成位置变化的提示信息和位置轨迹，并将位置轨迹转化成路基沉降量的实时变化信息。3.如权利要求1所述的基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，其特征在于，所述的激发装置通电后产生磁场，激发与其紧邻的第一电磁信号传输装置通电，然后第一电磁信号传输装置再激发与其紧邻的第二电磁信号传输装置通电，以此类推，最后使最顶层的电磁信号传输装置通电。4.如权利要求1所述的基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，其特征在于，所述的激发装置包括外接电源、电磁感应激发装置、第一电磁脉冲波发射器、第一数据处理装置和保护壳，所述的外接电源通过导线给电磁感应激发装置供电，所述的电磁感应激发装置使整个装置通电，所述的第一电磁脉冲波发射器可向上一级的第一电磁信号传输装置发射脉冲波且可以接收第一数据处理装置发出的信号并传递给上一级的第一电磁信号传输装置，所述的第一数据处理装置接收第一电磁信号传输装置反射回的信号，根据前录入的电磁波传播速度信息和反射时长计算激发装置和第一电磁信号传输装置之间的距离并生成位置信息给第一电磁脉冲波发射器。5.如权利要求4所述的基于电磁辐射定位系统的路基沉降测定装置，其特征在于，多个电磁信号传输装置的结构相同，每个电磁信号传输装置包括内部电源、金属块、第一电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜聪，王岩梓，李英勇，孙杰，张洪波，张亚童，王曼，张宏博，宋修广，
申请(专利权)人：山东省交通运输事业服务中心济宁市公路事业发展中心济宁市公路管理局泗水公路局山东鹏程路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：