基于水泥基压电传感器的车辆监测研究.pdf

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1、第26卷第2期传感技术学报Vo1．26No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20132013年2月MonitoringofVehicleUsingCement-BasedPiezoelectricSensorsYANGXiaoming，LIZong]‘in(1．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，LiaoningTechnicalUniversity，FuxinLiaoning123000，China；2．DepartmentofCivilandEnvironmentalEngi

2、neering，HongKongUniversityofScienceandTechnology，Hongkong，China)Abstract：Monitoringonvehicleissignificanttomanagementandmaintenanceofhighway．Amethodbasedoncement-basedpiezoelectricsensorstomonitorvehicleisdevelopedanditsfeasibilityandvalidityareverifiedbyfieldtest．First，fabricationandperf

3、ormanceofthesensorwaspresented．Andthen，twopiezoelectricsensorswereembeddedintoaconcretebeamasthesensingelementinstalledunderroad．Inthefieldtest，fourbeamswereinstalledinonelaneforcountingtraficflowaccordingtothenumberofpeakgroupsintheresponsesofsensors，re．cordingthespeedofvehiclesintermsof

4、thetimeshiftbetweentheresponsesoftwosensorsintworowsandthedistanceoftworows，andmeasuringthegrossweightofvehiclesusingtheamplitudeofpeaksinsensor’Sresponseanditscalibratedsensitivity．Finally，theresultsoffieldtestshowthatthecement—basedpiezoelectricsensorcancorrectlymeasurethevolume，speedan

5、dweight-in—motionofvehicles．So，themethodusingcement—basedpiezoelectricsensorstomonitorvehicleisfeasibleandvalid．Keywords：piezoelectricsensor；cement-based；vehiclemonitoring；impactload；weigh—in-motionEEACC：7230；8520Bdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．02．023基于水泥基压电传感器的车辆监测研究术杨晓明，李宗津(1．辽宁工程技术大

6、学建筑工程学院，辽宁阜新123000；2．香港科技大学土木及环境工程学系，香港九龙清水湾)摘要：车辆监测在公路管理养护系统中有着重要的作用。开发了一种基于新型水泥基压电传感器车辆监测方法，并通过现场试验对验证其可行性及有效性。首先介绍该传感器的制作及其基本性能，之后将两个水泥基压电传感器埋置于一段混凝土梁中，以该梁作为埋入路面以下的传感单元。在现场试验中，将四根测试好的混凝土梁埋人一条车道的两道沟槽内，每道槽内放入两根并通过已知重量的卡车进行传感器的现场标定。车辆通过时以测试信号中的峰值组个数计算车辆数，以传感器的响应之和计算车重并以两道沟槽内传感器响应的时间差及距离计算

7、车速。最后，通过与视频监测结果的对照发现，该水泥基压电传感器能够准确的测得车流量、车辆速度而且能够进行动态称重及车辆分类。由此可见，使用水泥基压电传感器进行车辆监测是可行且有效的。关键词：压电传感器；水泥基；车辆监测；冲击荷载；动态称重中图分类号：U472．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)02—0266—05在公路管理系统中，对车辆的监测是非常重要的。好、成本较低且配套设施较少等优点。利用这种传感准确的车辆数据(包括车流量、车速及车重)能够为制器的动态荷载测试能力，可以考虑将其埋在路面以定合理的公路管理