基于智能颗粒的沥青路面结构内力感知监测系统设计

于红艳，潘 芳，王力扬

1.江苏省交通运输厅公路事业发展中心，江苏 南京 210000

2.江苏东交智控科技有限公司，江苏 南京 210000

智能颗粒能够实时监测沥青面层的温度、内部受到的正应力、大地坐标下的三维欧拉角、剪应变和高精度三轴加速度，可通过低功耗蓝牙技术或其他通信协议与便携式接收器进行数据传输，也可通过远程控制路边信号采集器（STRDAL GLOBAL）将数据实时上传至云端便于用户实时查询。

1 系统硬件功能模块设计

1.1 传感器模块

（1）数据模块：由CPU、三轴耐高温应力片、三轴加速度传感器、三轴磁力器和温度计模块组成，该模块可以准确了解沥青面层的结构内的应力、变形、转动和振动的情况。

（2）通信模块：采用低功耗蓝牙技术将数据模块采集到的数据传送给后台并接受用户指令，低功耗蓝牙技术采样率高，传输距离较长，功耗低便于航距离、长时间的实时动态监测。

（3）电源模块：为了承受路面摊铺过程中的高温环境，采用耐高温锂锰电池，保证传感器可以长期实时工作。

1.2 远程控制路边信号采集器模块

远程控制路边信号采集器（STRDAL GLOBAL）是一款配合Smart Rock用于户外接收、运算处理、远程监控和云端大数据接口的数据超级终端，支持多种供电方式，可根据现场情况配置220V电源、110V电源、自带电源、太阳能供电、风力供电等；支持多种数据传输方式，可根据现场情况配置 WLAN、Wi-Fi、3G（CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA）、4G（TD-LTE、FDD-LTE）等。

（1）主运算单元性能参数：MCU四核1900处理器，根据现场情况定制型号，配套M100_6118板SOC板，2G、4G、64G存储器，含多口USB、COM口、VGA口、MIC口等接口。……