智能混凝土、智能混凝土的自感知方法、设备及存储介质技术

技术编号:40973922 阅读:12 留言:0更新日期:2024-04-18 21:22
本发明专利技术提供了一种智能混凝土、智能混凝土的自感知方法、设备及存储介质,智能混凝土包括混凝土和嵌入在所述混凝土中的长距离、大容量、多参量的光纤传感光缆;所述智能混凝土用于自感知外部状态和内部健康状态。本发明专利技术将光纤传感光缆形成的光栅传感网络类似神经网络一样植入至混凝土中,使智能混凝土具备大面积、全域自感知能力,为公路、机场、桥梁等领域智能化提供了新的技术和手段。并且无需挖洞埋设传感器,布设方式简单,更适用于大面积、大容量和大体积的混凝土结构。同时,光纤传感光缆无探头,在使用过程中不易损坏。进一步地,通过设置多参量的光纤传感光缆,提高了测量参数的维度,进而提高了对外部状态和内部健康状态监测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构测试、感知,尤其涉及混凝土状态感知。


技术介绍

1、混凝土是迄今为止世界上最大宗的人工制备材料,混凝土建筑已成为现代文明的重要标志,混凝土无处不在,具有不可替代的作用,为中国经济快速发展和城市现代化做出重大贡献,是国家发展的重要基石。但随着基础设施数字化和智能化发展的需求,混凝土材料亟需新型的感知手段和数字化方案。

2、有研究人员在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高混凝土强度和韧性,而且其电阻变化与其内部结构变化是相对应的,可作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力情况和内部损伤情况。但是该项技术环境适应性较差,难以工程化应用。也有研究人员直接将电类(压电陶瓷)或者光纤类传感器(光纤光栅传感器)埋入混凝土内部,采用点式的传感器完成局部状态的监测,不仅施工困难、价格昂贵、难以大规模推广,而且测量参数单一,功能有限。所以,实现混凝土数据化和智能化的难点如下:1、混凝土结构通常体量大、面积广,例如:高速公路路面、地铁轨道板、机场跑道道面等长线型应用场景,点式传感器的局部检测难以实现全域的智能化,且点式传感器只能局部感知内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能混凝土,其特征在于,包括混凝土和嵌入在所述混凝土中的长距离、大容量、多参量的光纤传感光缆;所述智能混凝土用于全域自感知外部状态和内部健康状态。

2.根据权利要求1所述的智能混凝土,其特征在于,所述光纤传感光缆包括振动光纤传感光缆、应变光纤传感光缆、温度光纤传感光缆和湿度光纤传感光缆。

3.一种智能混凝土的自感知方法,其特征在于,智能混凝土为权利要求1-2中任一项所述的智能混凝土,所述智能混凝土的自感知方法包括:

4.根据权利要求3所述的智能混凝土的自感知方法,其特征在于,所述基于所述历史全域多参量光纤传感数据确定所述外部状态与传感数据的第一...

【技术特征摘要】

1.一种智能混凝土,其特征在于,包括混凝土和嵌入在所述混凝土中的长距离、大容量、多参量的光纤传感光缆;所述智能混凝土用于全域自感知外部状态和内部健康状态。

2.根据权利要求1所述的智能混凝土,其特征在于,所述光纤传感光缆包括振动光纤传感光缆、应变光纤传感光缆、温度光纤传感光缆和湿度光纤传感光缆。

3.一种智能混凝土的自感知方法,其特征在于,智能混凝土为权利要求1-2中任一项所述的智能混凝土,所述智能混凝土的自感知方法包括:

4.根据权利要求3所述的智能混凝土的自感知方法,其特征在于,所述基于所述历史全域多参量光纤传感数据确定所述外部状态与传感数据的第一关联关系,包括:

5.根据权利要求3所述的智能混凝土的自感知方法,其特征在于,所述外部状态包括外部载荷和表面状态,所述外部载荷包括水载荷、交通载荷、风载荷和温度载荷中的至少一种,所述表面状态包括结冰状态、融化状态和表面破损的至少一种;所述内部健康状态包括内部错位、内部空洞、材料老化和预应...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜德生王发洲江山王立新徐一旻李盛岳丽娜范典董雷宋珂
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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