季冻区路基由于冻融循环产生的灾害日益严重,土体内部温度作为致灾因素不容忽视,针对有线线材对于土体本身的影响、测试设备在现场安装的繁琐以及测试装置的暴露问题,采用低功耗蓝牙技术,设计了一种基于低功耗蓝牙的无线小尺寸温度检测装置,可以对路基温度进行实时采集,传感器大小仅为2.5 cm×2.5 cm×0.5 cm,可忽略测试中的尺寸效应;利用手机作为无线接收平台,免除了有线、有源测试的不便;编写了专门的APP,可根据需要设置采样的开始停止及采样频率,使传感器智能化;直接埋置于路基土中,在埋深30 cm位置接收信号稳定良好;传感器测温范围为-40℃125℃,实现了对季冻区环境温度的全覆盖.该装置实现了对隐蔽工程内部物性参数的动态、无损检测.测试结果表明,该测试装置稳定可靠、测试结果真实可信、测试手段简便易行,且耐腐蚀、能耗低,具有应用前景和推广价值.
针对青藏铁路格拉段的自然环境特点,研发基于热敏电阻的高精度地温自动检测系统。检测系统由数据采集设备、手持数据转储设备、无线数据传输设备和管理计算机4部分组成。检测系统采用恒流源电路和比值法测量电阻提高数据采集的精度,利用差动放大屏蔽导线电阻和多路开关导通内阻的影响,通过休眠状态的设计和电源管理实现系统的低功耗运行。该系统安装在青藏铁路沿线的10个冻土地温观测断面中,并于2006年8月开始运行,采集的数据量大、精确,实现了自动化检测。检测系统的核心采集模块通用性很好,可以方便地移植到其他应用领域。