随着煤炭运输需求的持续增长，重载路段的路面承载压力日益加剧，传统人工巡检方式已难以满足高效养护需求。本文将系统阐述路面健康监测系统的实施路径，为公路管理部门提供技术参考。

一、系统架构设计

1. 感知层部署

采用分布式光纤传感器和动态称重设备，以200-300米为间隔布设应变监测点，重点覆盖弯道、坡道等易损路段。压电传感器需嵌入路面基层5-8cm深度，采样频率不低于100Hz。

2. 数据传输方案

建议搭建LoRaWAN低功耗广域网络，配合4G/5G冗余链路。数据包应包含时间戳、GPS坐标和荷载特征值，传输延迟控制在3秒以内。

3. 数据分析平台

需集成BIM+GIS三维建模功能，开发专项算法库：

- 基于FEM的沥青层疲劳损伤模型

- 多轴荷载叠加效应分析模块

- 路面剩余寿命预测算法

二、关键实施步骤

1. 前期路基评估

使用落锤式弯沉仪(FWD)进行路基模量检测，结合探地雷达扫描隐蔽缺陷，建立初始健康档案。

2. 传感器网络施工

采用非开挖式埋设工艺，确保传感器存活率＞95%。温度补偿模块需与主控单元同步校准，误差范围±0.5℃。

3. 系统联调测试

进行72小时连续荷载试验，验证系统在以下工况的可靠性：

- 单轴13吨标准荷载

- 40km/h动态通过场景

- 暴雨天气下的数据完整性

三、运维管理要点

1. 建立三级预警机制：

- 轻微损伤（黄色预警）：局部修补

- 中度损伤（橙色预警）：专项加固

- 严重损伤（红色预警）：封闭抢修

2. 数据应用策略

每月生成结构健康指数(SHI)报表，结合历年气温、运量数据建立退化预测模型，指导预防性养护决策。

本系统实施后，可降低养护成本30%以上，延长路面使用寿命2-3年。建议每季度进行传感器标定，每年更新分析算法，持续提升监测精度。