一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置的制作方法

1.本技术涉及极地冰雪道路检测维护的技术领域，尤其是涉及一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置。


背景技术：

2.南极位于地球的南端，指南纬60度以南的区域，由南极大陆和南大洋两部分组成。当今世界，南极作为全球治理新焦点、科技竞争新高地和资源新产地，已成为人类活动发展的“新疆域”以及世界大国部署全球的战略要地。从地球系统科学角度看，由于南极独特的地理位置及其与地球系统的相互作用，南极对人类生存环境和可持续发展起着重要的生态环境屏障作用，是开展圈层相互作用、环境和气候变化、地球系统演化的天然实验室。该地区在全球大气和海洋环流、碳循环和水循环、物质和能量平衡中作用重大，研究其对海平面上升与全球环境和气候变化影响的需求日益迫切，致使南极成为目前国际科学研究中极具前景的领域。
3.人类自1820年开始对南极大陆进行探索，形成了人员、物资进出南极依靠航空和海运的交通运输的基本格局。当前各国在南极的地位、控制力强弱和科研探索能力在很大程度上取决于交通运输工具的活动范围和支撑保障力度，航空能力在一定程度上决定了活动和影响范围的边界，因此，航空基础设施建设已成为各国在南极争夺控制、博弈竞争实际范围的工具。对于发展南极航空能力体系而言，是否具备南极机场建设的技术能力和工程经验是核心关键。
4.目前，南极机场跑道可分为五类：砂石跑道、海冰跑道、蓝冰跑道、雪橇跑道和压实雪层跑道。
5.对于砂石跑道来讲，跑道建在裸露基岩区，南极大陆99%的面积被冰雪覆盖，可供建设砂石跑道适用的裸露基岩区非常稀少，目前运营的3条砾石跑道，分别由英国、智利和阿根廷管理运行，都集中在南极半岛区域。
6.对于海冰跑道来讲，都是建在南极沿岸的固定海冰上，海冰与岸线连接在一起不发生漂移运动，具备建设海冰跑道的条件是：海冰是厚度超过1.5米的平整海冰，没有裂隙发育，上浮积雪少。
7.对于蓝冰机场跑道来讲，是在南极冰盖无积雪覆盖的冰川上建设的冰面机场，蓝冰具有足够的承载能力满足轮式运输飞机起降需求，蓝冰积雪反射率高，80%的入射光都会被反射回去，在自然光下呈现明亮的白色，建设蓝冰跑道的主要障碍在于南极地区蓝冰地带极少，蓝冰在南极冰盖表层占比不超过1%，再加之符合蓝冰机场建设条件的更是稀少，由于蓝冰致密坚硬强度高，修建难度不大，只需适用的工程机械对冰面进行平整处理，再用冰犁反复作业形成冰槽，增加表面摩擦力，就可以满足包括远程运输机和商业飞机等在内的洲际飞机起降需求。
8.对于雪橇跑道来说，雪橇板的用途是在飞机起降中分散压力，建在南极冰盖表面积雪上，属于非刚性道面，由于雪面松软，承载力有限，无法起降轮式飞机，它的用途是满足
配备有起降雪橇板这类飞机的需求，雪橇机场仅对雪面做平整、密实和雪槽等处理，易于修建好维护，选址易实现，最大的缺点是道面松软，无法满足轮式飞机起降的要求。
9.对于压实雪层跑道来讲，建在南极积雪上，采用换雪回填、强夯碾压致密等技术方法，形成压实雪层，加固改良成刚性雪面，提升承载力和道面强度，满足包括大型轮式飞机在内的各类飞机起降要求。
10.运输机每次在极地起降时，极地冰雪路面会产生轻微的局部破损，会出现凹坑或裂隙，待运输机再次起飞后，极地冰雪路面维护部门采用雪、土、木屑及冰的混合物对凹坑或裂隙进行灌注，以填补凹坑或裂隙，使极地冰雪路面能够长期正常使用。
11.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：目前，对于极地冰雪路面的定期检测过程绝大多数是采用人工巡检方式，费时费力，且非常依赖巡检人员的自身工作经验，检测效果有待改善。


技术实现要素：

12.为了减少对于极地冰雪路面的定期检测所投入的时间、人力成本，改善检测效果，本技术提供一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置。
13.本技术提供的一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置采用如下的技术方案：一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置，包括安装座、压力传感器、支路光缆及干路光缆，所述安装座有多个且均预埋入极地机场的冰层内，安装座沿极地机场的跑道延伸方向等距分布，压力传感器与安装座固接，压力传感器与支路光缆连接，支路光缆与干路光缆连接，干路光缆的末端与极地科考站的控制中心连接。
14.通过采用上述技术方案，当极地机场路面产生轻微的局部破损，出现凹坑或裂隙时，发生局部破损的位置会产生集中应力，压力传感器能够检测到集中应力，压力传感器将压力信号转变为电信号，电信号经支路光缆、干路光缆传递到极地科考站的控制中心，极地科考站控制中心内的工作人员能够立即获知极地机场发生局部破损的位置，并快速进行修复，整个压力检测装置能够对极地机场进行实时检测，减少对于极地机场冰雪路面的定期检测所投入的时间成本、人力成本，并且改善检测效果。
15.可选的，所述干路光缆及支路光缆均套设有护管。
16.通过采用上述技术方案，由于极地的常年气温较低，护管既能够对干路光缆、支路光缆进行保温，又能够避免干路光缆、支路光缆直接接触冰层，对干路光缆、支路光缆进行保护。
17.可选的，所述护管的内壁固设有保温层。
18.通过采用上述技术方案，保温层能够进一步提高护管对干路光缆、支路光缆的保温效果。
19.可选的，所述护管的外壁沿护管自身长度方向固设有多组防转组件，防转组件包括多个防转齿，防转齿沿护管的外壁周向均布。
20.通过采用上述技术方案，将护管埋入极地机场的冰层内后，防转齿与冰层形成相互卡接、制约的装配关系，防转齿能够降低护管在冰层内移动或转动的可能性，使护管保持稳定。
21.可选的，所述防转齿呈扇形体，防转齿背离护管的外侧面为平面。
22.通过采用上述技术方案，将防转齿背离护管的外侧面设为平面便于稳定运输护管，将防转齿设为扇形体，能够增加防转齿与冰层的接触面积，提高护管嵌入安装进冰层内的稳定性。
23.可选的，所述安装座背离压力传感器的底部固设有防倾插杆，在远离安装座的方向，防倾插杆的周向尺寸逐渐增大。
24.通过采用上述技术方案，防倾插杆对安装座进行支撑，提高安装座位于冰层内的稳定性；在远离安装的方向，使防倾插杆的周向尺寸逐渐增大，能够使防倾插杆的重心靠近防倾插杆的自身底部，提高防倾插杆及安装座的稳定性。
25.可选的，所述防倾插杆开设有多个通孔。
26.通过采用上述技术方案，防倾插杆自身开设多个通孔后，既能够减轻防倾插杆自身的重量，节约制造材料，同时，冰层能够穿进通孔内形成冰柱，冰柱与防倾插杆插接配合，提高冰层与防倾插杆的相互连接复杂度，提高冰层与防倾插杆之间的连接稳定性。
27.可选的，所述安装座的周向侧面均固设有防偏转块。
28.通过采用上述技术方案，防偏转块与冰层形成相互卡接配合，防偏转块能够避免安装座转动，提高安装座的稳定性。
29.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
30.1.通过设置压力传感器、支路光缆及干路光缆，压力传感器能够检测到集中应力并将压力信号转变为电信号，电信号经支路光缆、干路光缆传递到极地科考站的控制中心，极地科考站控制中心内的工作人员能够立即获知极地机场发生局部破损的位置，并快速进行修复，实现对极地机场进行实时检测，减少对于极地机场冰雪路面的定期检测所投入的时间成本、人力成本，并且改善检测效果；
31.2.通过设置安装座，安装座对压力传感器进行稳定支撑，提高压力传感器的稳定性；
32.3.通过设置护管，护管既能够对干路光缆、支路光缆进行保温，又能够避免干路光缆、支路光缆直接接触冰层，对干路光缆、支路光缆进行保护。
附图说明
33.图1是本技术实施例的一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置的剖视图；
34.图2是体现多个压力传感器的结构示意图；
35.图3是体现支路光缆的剖视图。
36.附图标记说明：1、极地机场；2、安装座；21、防倾插杆；211、通孔；22、防偏转块；3、压力传感器；4、支路光缆；5、干路光缆；6、护管；61、保温层；7、防转组件；71、防转齿。
具体实施方式
37.以下结合附图1
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3对本技术作进一步详细说明。
38.本技术实施例公开一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置，参照图1和图2，极地冰雪道路内嵌式压力检测装置包括一根干路光缆5、多条支路光缆4、多个安装座2及多个压力传感器3，干路光缆5、支路光缆4、安装座2及压力传感器3均预埋入极地机场1的冰层内，安装座2沿极地机场1的跑道延伸方向等距分布，所有的安装座2均位于极地机场1宽度方向
的中间处，压力传感器3与安装座2固定连接，每个压力传感器3分别与一根支路光缆4连接，所有支路光缆4远离压力传感器3的一端均与干路光缆5连接，干路光缆5的末端与极地科考站的控制中心连接，干路光缆5及支路光缆4均套设有用以保护干路光缆5、支路光缆4的护管6。
39.参照图1和图2，安装座2对压力传感器3进行稳定地固定支撑，护管6既能够对干路光缆5、支路光缆4进行保温，又能够避免干路光缆5、支路光缆4直接接触冰层，对干路光缆5、支路光缆4进行保护；当极地机场1路面产生轻微的局部破损，出现凹坑或裂隙时，发生局部破损的位置会产生集中应力，压力传感器3能够检测到集中应力，压力传感器3将压力信号转变为电信号，电信号经支路光缆4、干路光缆5传递到极地科考站的控制中心，极地科考站控制中心内的工作人员能够立即获知极地机场1发生局部破损的位置，并快速进行修复，整个压力检测装置能够对极地机场1进行实时检测，减少对于极地机场1冰雪路面的定期检测所投入的时间成本、人力成本，并且改善检测效果。
40.参照图1和图2，安装座2背离压力传感器3的底部一体成型有圆台状的防倾插杆21，防倾插杆21直径较小的一端与安装座2固定连接，防倾插杆21自身开设有多个通孔211；安装座2的周向侧面的中部均一体成型有防偏转块22。防倾插杆21的重心靠近防倾插杆21的自身底部，能够提高防倾插杆21及安装座2的稳定性，通孔211既能够减轻防倾插杆21自身的重量，节约制造材料，同时，冰层能够穿进通孔211内形成冰柱，冰柱与防倾插杆21插接配合，提高冰层与防倾插杆21的相互连接复杂度，提高冰层与防倾插杆21之间的连接稳定性；防偏转块22与冰层形成相互卡接配合，防偏转块22能够避免安装座2转动，提高安装座2的稳定性。
41.参照图2和图3，护管6的内壁固定连接有一层采用挤塑聚苯乙烯泡沫原材料制造的保温层61；护管6的外壁沿护管6自身长度方向固定设置有多组防转组件7，防转组件7包括多个防转齿71，本实施例以四个防转齿71为例进行叙述，防转齿71沿护管6的外壁周向均布，防转齿71与护管6的外壁固定连接，所有防转齿71共同构成的名义平面与护管6的轴线垂直，防转齿71呈扇形体，防转齿71背离护管6的外侧面为平面。
42.参照图2和图3，护管6能够避免干路光缆5、支路光缆4直接接触冰层，对干路光缆5、支路光缆4进行保护和保温，保温层61能够进一步提高护管6对干路光缆5、支路光缆4的保温效果；将护管6埋入极地机场1的冰层内后，防转齿71与冰层形成相互卡接、制约的装配关系，防转齿71能够降低护管6在冰层内移动或转动的可能性，使护管6保持稳定，将防转齿71背离护管6的外侧面设为平面便于稳定运输护管6，将防转齿71设为扇形体，能够增加防转齿71与冰层的接触面积，提高护管6嵌入安装进冰层内的稳定性。
43.本技术实施例一种极地冰雪道路内嵌式压力检测装置的实施原理为：当极地机场1路面产生轻微的局部破损，出现凹坑或裂隙时，发生局部破损的位置会产生集中应力，压力传感器3能够检测到集中应力，压力传感器3将压力信号转变为电信号，电信号经支路光缆4、干路光缆5传递到极地科考站的控制中心，极地科考站控制中心内的工作人员能够立即获知极地机场1发生局部破损的位置，并快速进行修复，整个压力检测装置能够对极地机场1进行实时检测，减少对于极地机场1冰雪路面的定期检测所投入的时间成本、人力成本，并且改善检测效果。
44.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护
范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。