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一种基于弹性波道路检测装备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-09 15:18:07

本技术涉及道路检测领域,特别涉及一种基于弹性波道路检测装备。

背景技术:

1、道路作为现代交通运输体系的重要基础设施,其建设质量和使用性能关系到社会经济的健康发展。然而,由于道路长期承受车辆荷载和环境因素的双重作用,不可避免地会产生裂缝、空洞、松散等内部病害,若不能及时检出和修复,将导致路面破坏,缩短道路使用寿命,甚至引发安全事故,带来严重的经济损失和社会影响。

2、近年来,随着电子信息和传感检测等技术的快速发展,道路病害无损检测方法取得了长足进步。地质雷达、高频表面波、数字成像等检测设备相继问世,在一定程度上提高了病害识别的精度和速度。但是检测深度有限,难以获知深层病害信息。

3、在相关技术中,比如中国专利文献cn109001794a中提供了一种适用于城市环境的车载移动式地震探测系统,包括至少一移动式车载震源子系统和至少一移动式车载观测子系统,其中:移动式车载震源子系统,包括第一车体,以及搭载于第一车体上的震源、震源控制模块、激震记录模块、定位模块与激震—观测同步控制模块,震源控制模块控制震源震击地面激发地震波,激震记录模块实时记录激发地震波频谱和波形曲线;移动式车载观测子系统,包括第二车体,以及搭载于第二车体上的观测数据采集模块、观测控制模块、记录存储模块、定位模块与激震—观测同步控制模块,观测控制模块控制观测数据采集模块采集震波信号,记录存储模块对采集数据进行存储;定位模块检测所属车体的位置,激震—观测同步控制模块通过无线信号传输控制第一车体激震与第二车体观测采集数据的同步进行。但是该方案中,系统中的震源子系统和观测子系统各自搭载于不同的车体上,通过无线信号进行同步控制。这种设计可能会限制系统在深层道路病害检测方面的效率,因为需要确保震源与观测数据的同步性,而在城市环境中,特别是在复杂道路条件下,这种同步性可能受到车辆运动和环境变化的影响而降低。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的深层道路病害检测效率低问题,本技术提供了一种基于弹性波道路检测装备,采用重力耦合的接触式震源激发与检波技术、温度补偿的能量自适应控制等,提高了深层道路检测效率。

2、本技术的目的通过以下技术方案实现。

3、本说明书提供一种基于弹性波道路检测装备,包括:数据控制系统、检波器系统、震源系统和轮式框架;数据控制系统,用于控制震源系统激发,采集和记录检波器系统接收到的模拟地震信号和检波器系统的空间坐标数据;检波器系统,包含沿轮式框架圆周方向间隔布置的多个重力耦合检波器,用于接收震源系统产生并耦合至地面的模拟地震信号,并将模拟地震信号转换为电信号并传递给数据控制系统;震源系统,在数据控制系统的控制下,产生模拟地震信号并将模拟地震信号耦合至地面;轮式框架,用于安装检波器系统和震源系统,带动震源系统和检波器系统在运动过程中采集道路下方结构的数据。

4、其中,轮式框架包括轮式支撑框架和与轮式支撑框架转动连接的多个轮子,轮式支撑框架用于安装检波器系统和震源系统,多个轮子用于带动轮式支撑框架在道路上移动。轮式框架的内部设有蓄电池组,蓄电池组通过导线与震源系统和数据采集与控制系统电连接,为震源系统和数据采集与控制系统提供电力。

5、其中,在道路检测中,激发是指人为施加机械力,在道路表面产生弹性应力波的过程。常见的激发方式有落锤、震荡器、超声换能器等。激发产生的应力波在道路内传播,并携带介质物理属性的信息。通过分析应力波的传播特性,可以得知道路结构参数。激发是道路无损检测的前提,其质量直接影响系统的信噪比和分辨率。重力耦合检波器是一种将地面振动转换为电信号的传感器。其敏感元件通常为压电晶体、电容膜片或速度传感线圈,可在1mg~1g的振动加速度范围内工作。“”重力耦合“”是指检波器与地面耦合的方式,利用检波器自重产生与地面的正压力,使二者振动同步。相比注液耦合,重力耦合无需润滑介质,适合车载连续作业,但存在一定散耦风险。道路下方结构的数据是指反映路基、路面、管线等隐藏目标物理属性的数字量。具体包括:路基压实度、路面厚度、空鼓分布、管线埋深等。这些数据通过对地震信号的反演获得,是评价路况、指导养护的依据。由于道路结构复杂,获取全面、精确的下方结构数据是一项复杂的系统工程,需要从激发、检波到信号分析的协同。

6、进一步的,数据控制系统,包括:触发开关、gps定位系统、放大电路和控制电路;触发开关,用于产生高电平触发信号以触发震源系统激发和数据采集,并将高电平触发信号传输至震源系统和控制电路;gps定位系统,用于获取重力耦合检波器的空间坐标数据,并将获取的平空间坐标数据传输至控制电路;放大电路,用于对重力耦合检波器采集的模拟地震信号进行放大处理,并将放大处理后的地震信号传输至控制电路;控制电路,在接收到高电平触发信号后,获取空间坐标数据和放大后的模拟地震信号并进行关联,得到带有空间坐标的地震波形数据。

7、其中,高电平触发信号是一种幅值较高(如5v)、持续时间较短(如10us)的方波信号,常用于控制系统的同步和定时。在道路检测中,高电平触发信号由控制电路产生,分别送给震源系统和数据采集系统,指示二者同步工作。当震源系统收到触发信号时,立即启动激发过程;数据系统收到触发信号后,开始记录检波器数据,直至触发信号消失。触发信号的准确性和实时性,决定了震源和检波数据的对准度。

8、其中,触发开关包括弹性元件和触点,弹性元件的一端与触点的一端固定连接,弹性元件的另一端与触发开关的壳体固定连接;当触发开关与地面接触并受到预设阈值压力的作用时,弹性元件发生形变,推动触点的另一端与触发开关的另一触点接触,使触发开关闭合并产生高电平触发信号。gps定位系统包括gps天线和gps接收机,gps天线设置在轮式框架的顶部,用于接收gps卫星信号;gps接收机设置在轮式支撑框架上,用于对gps天线接收到的gps卫星信号进行解码,获得空间坐标数据。

9、进一步的,放大电路对模拟地震信号进行放大处理,包括:将采集的模拟地震信号转换为电信号,传输至放大电路;对电信号进行整流滤波,得到反映电信号幅值变化的直流信号;将直流信号与预设的幅度阈值电压进行比较,判断当前电信号幅度是否处于预设的信号动态范围内,得到电信号幅度检测结果;根据电信号幅度检测结果,按照预设的放大倍数控制策略,对电信号进行放大处理;将放大后的电信号转换为数字信号,作为放大处理后的模拟地震信号。

10、其中,整流滤波是一种将交流信号转换为直流信号的信号处理方法,常用于包络提取和幅度检测。“整流”是指用二极管等非线性器件对交流信号进行单向导通,使其中一个半周期的幅度变为0,得到脉动直流。“滤波”是指用rc、lc等无源网络对整流后的信号进行平滑,滤除高频脉动成分,得到幅值稳定的直流电平。整流滤波可将模拟地震信号的幅度信息转换为易于处理的数字量,为信号放大和阈值判决提供依据。

11、优选的,对电信号进行多级放大和自适应滤波处理,得到放大滤波后的电信号;多级放大和自适应滤波处理包括:将电信号依次经过预放大电路、带通滤波器和主放大电路进行多级放大,预放大电路采用低噪声放大器,主放大电路采用可变增益放大器;将多级放大后的电信号输入至自适应陷波器,自适应陷波器根据电信号中主要干扰频率成分,自动调整陷波器的中心频率、带宽和陷波深度参数,对电信号进行自适应陷波滤波处理,有效抑制工频干扰和谐波干扰;对放大滤波后的电信号进行幅度检测,获取电信号的幅度值;幅度检测电路采用真有效值检波器,通过对电信号进行全波整流和低通滤波,得到与电信号幅度成正比的直流信号,并将直流信号转换为数字信号输出;采用多级放大和自适应滤波相结合的方式对微弱的地震信号进行放大和干扰抑制处理。通过在不同放大级间插入带通滤波器,可以有效降低放大电路的噪声和干扰;引入自适应陷波器对放大后的电信号进行自适应陷波滤波,可根据实际的干扰情况自动调整滤波器参数,实现对工频干扰等主要干扰频率的精准滤除,提高了信号的信噪比。

12、进一步的,根据电信号幅度检测结果,按照预设的放大倍数控制策略,对电信号进行放大处理,包括:预设多个信号幅度阈值,多个阈值划分为不同的信号幅度区间;将当前电信号幅度与各幅度阈值进行比较,判断当前电信号所属的幅度区间,在预设的放大倍数控制策略中选择对应幅度区间对应的放大倍数;利用选择的放大倍数对电信号进行放大处理;判断放大处理后的电信号的幅度是否超出预设的信号幅度上限阈值;如果超过上限阈值,则降低选择的放大倍数的数值,并利用降低后的放大倍数,对电信号进行放大处理,直至放大处理后的电信号的幅度小于预设的信号幅度上限阈值,得到幅度受限的放大后的电信号,作为放大处理后的电信号。

13、其中,在对电信号进行放大处理时,先根据电信号幅度检测结果确定电信号幅度所属的区间,然后在预设的放大倍数控制策略中选取该区间对应的放大倍数,利用可变增益放大器将电信号放大指定倍数。这样可以针对不同幅度范围的电信号使用不同的放大倍数,避免放大倍数过大导致的信号失真或过小导致的信噪比低的问题。同时,为防止放大后的电信号幅度过大超出系统的动态范围,引入了信号幅度上限阈值,当放大后电信号的幅度超出该阈值时,通过递减可变增益放大器的增益值,将电信号幅度限制在合理范围内,防止信号失真,提高了放大电路的适应性。

14、优选地,采用多级放大结构,将放大过程分为前置放大、主放大、后置放大等多个步骤。前置放大采用低噪声放大器(lna),提高微弱信号的信噪比;主放大采用可变增益放大器(vga),根据agc控制电压调节增益,实现信号幅度的自适应调节;后置放大采用限幅放大器(la),对信号进行削顶限幅,防止信号过载。多级放大结构可充分发挥各类放大器的优势,在降低噪声的同时,扩展了信号的动态范围。

15、优选地,采用预失真补偿技术,通过对放大器的输入信号进行预处理,抵消放大器的非线性影响。常用的预失真补偿方法有:查表法、函数拟合法等。查表法通过测试放大器的输入输出特性,建立补偿值查找表,根据输入信号幅度从查表中索引出对应的补偿值,叠加到输入信号中,实现非线性失真的逆向补偿。函数拟合法则通过数学建模,拟合出放大器的非线性传输函数,再求其反函数,对输入信号进行预处理,从而抵消失真。预失真补偿可有效改善放大器的线性度,提高信号的动态范围和信噪比。

16、进一步的,重力耦合检波器包括:重力耦合的接触式震源换能器、震源激发控制模块和高压电源;震源激发控制模块,用于接收触发开关的高电平触发信号,根据预设的激发参数生成第一数字控制信号和第二数字控制信号;第一数字控制信号用于指示震源激发的次数和频率,由震源激发控制模块输入高压电源的频率控制接口;第二数字控制信号用于指示高压脉冲峰值电压的温度补偿值,由震源激发控制模块经数模转换后输入高压电源的幅值控制接口;高压电源,根据频率控制接口获取的第一数字控制信号,按照指示的频率和次数,通过高压开关给重力耦合的接触式震源换能器供电;高压电源,根据幅值控制接口获取的模拟控制电压,调整输出至重力耦合的接触式震源换能器的高压脉冲信号峰值电压;重力耦合的接触式震源换能器,采用压电陶瓷堆作为激振元件,在高压脉冲信号的激励下产生机械振动,通过振动传递杆将机械振动传递至底板并产生模拟地震信号,底板将模拟地震信号耦合至地面。将震源激发控制过程拆分为频率控制和峰值电压控制两部分,频率控制通过数字控制信号直接实现,电压控制采用模拟控制电压调节,简化了控制流程。引入环境温度传感器,根据温度变化对峰值电压进行补偿,使激发能量恒定。

17、其中,重力耦合的接触式震源换能器是一种利用压电材料的逆压电效应,将电能转换为机械振动能的装置。其主要部件包括压电陶瓷堆、顶锤、底板和减震弹簧等。当对压电陶瓷施加脉冲电压时,陶瓷产生轴向形变,推动顶锤高速下落,撞击底板,产生机械冲击波。底板与地面接触,将冲击波耦合入地,形成弹性应力波。“重力耦合”是指换能器依靠自重与地面保持接触,无需其他耦合装置。这种换能器结构紧凑,激发效率高,适合移动平台连续作业。高压电源是一种将低压直流电转换为高压脉冲电的电源装置。其核心部件是升压变压器和功率开关管。升压变压器初级绕组连接低压直流母线,次级绕组并联大电容和震源换能器。当开关管导通时,初级绕组储能,次级绕组感应出高电压;当开关管关断时,次级绕组释放出高压脉冲,给换能器供电。通过控制开关管的通断时间和频率,可调节脉冲电压的峰值和重复频率。高压电源是震源系统的驱动装置,其参数匹配度影响激发信号的品质。

18、其中,指示是一种控制信号的传递方式,用于在系统各部件间交互信息和状态。常见的指示方式有电平指示、脉冲指示、数字指示等。电平指示用高低电平表示开关状态,如高电平触发信号。脉冲指示用脉冲个数表示计数值,如震源激发次数。数字指示用并行或串行编码表示数据内容,如激发频率控制字。指示信号通常由控制模块产生,通过电气接口传递给执行部件,实现系统的同步和协调。高压脉冲峰值电压的温度补偿值是一种修正激发能量温漂的控制数据。压电陶瓷的电畴取向性能受温度影响明显,温度升高时,其机-电耦合系数下降,换能效率降低。为保证激发信号幅度恒定,需要对高压脉冲峰值电压进行动态调节,抵消温度影响。温度补偿值由系统运行的环境温度和压电材料的温度特性曲线计算得出,以数字量的形式由震源控制模块传递给高压电源,经d/a转换后叠加在幅值控制电压上,实现闭环功率控制。压电陶瓷堆是一种将多片压电陶瓷片层叠而成的复合压电元件。单片压电陶瓷的振动位移很小,一般在微米量级,难以产生有效激发。通过将多片陶瓷片机械串联,电气并联,可将其振动位移累加,显著提高激发能量。同时,并联结构降低了元件阻抗,有利于与高压电源匹配。压电陶瓷堆数量、尺寸的设计需兼顾换能效率和频带宽度,是影响震源性能的关键因素。目前常用的压电陶瓷材料为pzt系列,其中pzt-4、pzt-5品种的机-电耦合系数高,温度稳定性好,是压电陶瓷堆的首选材料。

19、优选地,重力耦合的接触式震源换能器包括导电线圈和振动锤,导电线圈固定在轮式框架上,振动锤位于导电线圈中心;当高压电脉冲信号通过导电线圈时,在导电线圈中产生强磁场,在强磁场的作用下,振动锤高速运动并敲击地面,产生模拟地震信号。震源激发控制模块包括mcu控制器和继电器,mcu控制器的输入端与触发开关电连接,mcu控制器的输出端与继电器的控制端电连接,继电器的输入端与高压电源的输出端电连接,继电器的输出端与重力耦合的接触式震源换能器电连接;触发开关闭合后产生的高电平触发信号传输至mcu控制器,mcu控制器输出控制信号至继电器,继电器闭合后高压电源对重力耦合的接触式震源换能器供电。

20、进一步的,震源激发控制模块,包括:存储单元、温度采集单元和信号生成单元;存储单元,用于存储预设的激发参数,激发参数包含地震波的目标频率、持续时间和能量;温度采集单元,用于采集环境温度传感器获取的温度数据;信号生成单元,用于根据激发参数,生成第一数字控制信号;同时,根据采集的温度数据,结合预设的温度补偿策略,生成第二数字控制信号。

21、预设的温度补偿策略包含:将环境温度范围划分为多个温度区间,每个温度区间对应一个预设的高压脉冲峰值电压补偿值;根据采集的温度数据,判断当前温度所属的温度区间,获取温度区间对应的峰值电压补偿值;将获取的峰值电压补偿值与基准峰值电压相加,得到补偿后的目标峰值电压,并将目标峰值电压转换为第二数字控制信号;其中,基准峰值电压为在预设基准温度下,目标能力的高压脉冲峰值电压。

22、通过提前测试和统计不同温度下压电陶瓷堆的振动幅度与高压峰值电压的关系,得到分温度区间的峰值电压补偿值。例如,可以每10℃作为一个区间,0-10℃、10-20℃、20-30℃等,统计各区间内压电陶瓷堆输出相同振动能量时所需的高压脉冲峰值电压与基准电压(20℃时的电压)的差值,作为该温度区间的补偿值。信号生成单元可以根据实时温度测量值,快速判断并调取相应区间的补偿值,与基准电压相加后得到补偿后的目标峰值电压,进而生成第二数字控制信号,用于控制可编程高压电源的输出,使其在不同温度工况下输出峰值恒定的高压脉冲,最终保证震源换能器输出稳定的模拟地震信号。

23、优选的,在温度补偿公式中引入滞后项,建立压电陶瓷堆温度与环境温度的动态模型。通过系统辨识方法,确定模型的滞后阶数和系数。当环境温度变化时,根据滞后模型预测陶瓷堆的实际温度,再代入补偿公式计算补偿值。温度滞后补偿降低了动态温度误差,提高了温度补偿的动态性能。采用自适应补偿策略,根据压电陶瓷堆的输出性能实时调整补偿公式的系数。具体实现时,在压电陶瓷堆输出端并联电压采样电路,监测其输出电压幅值。将采样电压与目标幅值比较,得到幅值误差。将误差信号反馈给自适应算法,通过参数估计方法(如lms、rls等),实时修正补偿公式系数。自适应补偿可跟踪压电陶瓷堆温度特性的变化,自动修正补偿模型,保证了补偿精度的长期稳定性。

24、进一步的,高压电源,包括:高压脉冲生成电路和高压开关;高压脉冲生成电路,输入端与震源激发模块的频率控制接口和幅值控制接口相连,接收第一数字控制信号和模拟控制电压;高压脉冲生成电路,根据第一数字控制信号中的频率和次数,生成高压脉冲信号;同时,根据模拟控制电压的幅值大小,调整生成的高压脉冲信号的峰值电压;高压开关,控制端与震源激发控制模块的开关控制接口相连,输入端连接高压脉冲生成电路,输出端连接重力耦合的接触式震源换能器,用于控制高压脉冲信号对重力耦合的接触式震源换能器的供电。

25、进一步的,重力耦合的接触式震源换能器,包括:压电陶瓷堆、振动传递杆和金属底板;压电陶瓷堆,输入端连接高压开关的输出端,用于在高压脉冲信号的激励下产生机械振动;振动传递杆,一端与压电陶瓷堆的振动输出面相连,另一端与金属底板相连,用于将压电陶瓷堆产生的机械振动传递至金属底板;金属底板,将振动传递杆的机械振动转换为模拟地震信号,通过与地面的直接接触面,将模拟地震信号垂直向下耦合至地面。

26、进一步的,检波器系统,包含沿轮式框架圆周方向间隔布置的多个重力耦合检波器,包括:每个重力耦合检波器包含沿轮式框架轴向间隔设置的至少两个检波器单元,每一检波器单元均包含:永磁体、磁质振膜和线圈;当检波器单元接收到模拟地震信号引起的振动时,磁质振膜相对永磁体产生相对运动,在线圈中产生与模拟地震信号振幅成正比的感应电流;检波器单元将感应电流转换为与模拟地震信号对应的电信号,并将电信号传递给数据控制系统的放大电路进行放大处理。

27、其中,磁质振膜采用永久磁体材料制成,磁质振膜周向设有环形线圈;当模拟地震信号作用于磁质振膜时,磁质振膜振动,在环形线圈中产生与模拟地震信号对应的感应电流。检波器单元是重力耦合检波器的基本组成单元,由永磁体、磁质振膜和线圈三部分组成,用于将模拟地震信号转换为电信号。当地震波到达检波器单元时,磁质振膜在惯性力作用下相对永磁体振动,改变线圈中的磁通量,在线圈中感应出与振动速度成正比的电流信号。通过检波器单元的串并联设计,可优化检波器的灵敏度和频带宽度。多个检波器单元的组合,可实现对不同方位、不同偏移距的地震波的同步采集,提高系统的空间分辨率和信噪比。永磁体是一种具有稳定磁场的永久磁铁,由高矫顽力的铁氧体或稀土材料制成。在检波器单元中,永磁体提供稳定的磁偏置场,是磁质振膜振动的参考基准。永磁体的磁场强度、磁化方向是影响检波灵敏度的关键参数。为避免相邻检波器单元间的磁场干扰,永磁体多采用钕铁硼等高矫顽力材料,其剩磁密度高,磁场分布集中。通过优化永磁体的几何尺寸和布置方式,可有效减小检波器单元间的串扰,提高检波器的一致性和可靠性。磁质振膜是一种柔性磁导体薄膜,在检波器单元中起着耦合机-电转换的作用。磁质振膜一般由高磁导率的软磁合金制成,如坡莫合金、非晶合金等。其特点是磁导率高,矫顽力低,具有良好的磁致伸缩效应。当地震波引起磁质振膜振动时,振膜内部磁畴发生位移,改变其磁导率,进而调制永磁体的磁场分布,在线圈中感应出电流信号。磁质振膜的材料属性、厚度、平面尺寸等参数,决定了检波器单元的灵敏度、频响和机械阻抗。通过优选磁质振膜的材料配方和工艺参数,可获得高信噪比、宽频带的检波性能。

28、进一步的,还包括:数据控制系统的触发开关与震源系统的重力耦合的接触式震源换能器,在轮式框架的同一径向界面上对称布置,沿轮式框架轴向间隔设置;当轮式框架移动至预设位置时,触发开关和重力耦合的接触式震源换能器,在轮式框架的重力作用下同时与地面接触;触发开关设有弹性元件,当触发开关受到道路面反作用力挤压弹性元件达到预设阈值时,触发开关电路闭合并输出高电平触发信号至数据控制系统和震源系统,触发地震波激发和信号采集;震源系统在接收到触发信号后,由重力耦合的接触式震源换能器产生模拟地震信号耦合至道路基层,信号沿道路基层和轮式框架传播至与重力耦合的接触式震源换能器对称布置的一组重力耦合检波器;重力耦合检波器对称采集由震源激发产生的模拟地震信号,并转换为电信号传递至数据控制系统,以进行震源激发和信号采集的同步控制。

29、优选的,与触发开关和重力耦合的接触式震源换能器位于相同圆周角度的一组重力耦合检波器中的各个重力耦合检波器之间通过连接件机械连接,组成一体化的检波单元。触发开关包括外壳、弹性元件、触点和触点支架;外壳的底部开设有开口,弹性元件的一端与外壳的顶部内壁固定连接,弹性元件的另一端与触点支架的一端固定连接;触点支架的另一端与触点的一端固定连接,触点的另一端延伸至外壳的开口处;触点支架与外壳之间设有复位弹簧,复位弹簧的两端分别与触点支架和外壳内壁固定连接;外壳内壁上固定安装有与触点配合的另一触点,两个触点的接触面均镀有导电材料;当轮式框架移动至预设位置时,触发开关随轮式框架下降并在重力作用下与地面接触,此时触点受到地面的反作用力向上运动,并受到预设阈值压力的作用;在预设阈值压力的作用下,弹性元件发生形变,推动触点支架和触点向上运动,直至触点与外壳内壁上的另一触点接触并保持接触状态,使触发开关闭合;触发开关闭合后,触发开关的输出端输出高电平触发信号至数据采集与控制系统的控制电路和震源系统的震源激发控制模块,以触发震源激发和数据采集;当轮式框架继续移动,触发开关脱离地面后,在复位弹簧的作用下,触点支架和触点回到初始位置,触发开关断开。

30、相比于现有技术,本技术的优点在于:

31、采用重力耦合的接触式震源换能器和检波器,利用轮式框架自重产生稳定的耦合力,保证了模拟地震信号的有效激发和采集。震源换能器采用压电陶瓷堆产生高频振动,通过振动传递杆和金属底板转换为垂直向下的径向振动耦合至道路,激发效率高,耦合方式可靠;检波器采用永磁体-磁质振膜-线圈结构,利用磁电转换原理实现对模拟地震信号的灵敏检测。

32、震源系统引入基于环境温度的能量自适应控制,采用温度传感器实时检测当前环境温度,震源激发控制模块根据温度值计算压电陶瓷堆的温度漂移量,通过数字控制信号动态调整高压脉冲峰值电压,补偿压电陶瓷堆的温度特性变化,使震源换能器保持稳定一致的激发能量输出,有效消除了环境温度变化对检测信号的影响,保障检测结果的可靠性。

33、数据控制系统与震源系统协同配合,通过布置在轮式框架同一径向面内的触发开关,利用道路面反作用力推动触发开关闭合,同步启动震源激发和数据采集,确保了激发信号与采集窗口的严格对准,避免了时间窗口偏移导致的检测盲区,实现了道路全方位扫查。同时,采用一对一的震源-检波器同步触发模式,沿轮式框架圆周方向开展连续采集,可获得道路基层全方位的弹性波响应信息,不仅提高了病害检出率,还可对病害部位进行精确定位。

34、数据控制系统采用多通道并行采集架构,支持多组震源-检波器单元的独立工作,可同时获取不同径向位置的检测数据,配合轮式框架的连续滚动,可在单次测线行进中完成对道路横向和纵向的全覆盖扫查,检测效率较常规逐点采集模式大幅提升。

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