[发明专利]土木结构的完整性

说明书

本公开涉及土木结构的完整性，并且尤其是土木结构的一个或多个接合处的完整性评估。在形成结构接合处(112)的不同子结构(102)和(106)上提供两个或更多个传感器(200a)和(200b)，其中每个传感器(200a)和(200b)产生与其上提供有所述传感器的所述子结构相关的传感器数据。在所述传感器数据之间确定相似性度量。所述结构接合处的完整性度量基于相似性度量。方法利用以下发现：当接合处受到应力并且健康(并且相应地具有良好的结构完整性)时，感测到的形成接合处的每个子结构的移动例如在频率或振幅上基本上是相似的。本发明的其它方面包括软件和计算机实现方法。

技术领域

本公开涉及土木结构的完整性，尤其涉及土木结构的一个或多个接合处的完整性评估。各方面包括计算机实现方法、软件和计算机系统。本领域技术人员将理解计算机系统和软件设计。

背景技术

土木结构通常是大型结构，并且通常是公共工程，例如桥梁、水坝或建筑物。

土木结构在结构(子结构)的结构子组件之间具有接合处。随着时间的推移，作为风化、腐朽和腐蚀的后果，这些接合处失去了一些它们的完整性。为了保存结构的完整性，优选的是恶化的早期检测并且执行适当的维护(预防性维护和/或反应性维护)。

检测通常通过定期的目视检查或者通过观察完整性损失的后果(例如结构故障)来检测。这个过程可能导致在损坏和故障检测之间延迟几个星期或者几个月。在这个时间期间，故障可能进一步扩散，使得维修更加困难和昂贵。

发明内容

在第一方面提供一种计算机实现方法，用于评估土木结构的结构接合处的完整性，该方法包括：

确定在两个或更多个传感器的传感器数据之间的相似性度量，每个传感器提供与形成结构接合处的不同子结构相关联的传感器数据，其中，结构接合处的完整性度量基于所述相似性度量。

这个方法通过结合在确定相似性步骤中的传感器数据，以连续的、实时的和低成本的方式提供了精确地评估结构接合处的完整性的能力。至少一个实施例的优点是：可以使用低精度传感器和高噪声传感器信号，同时仍然交付高精度的完整性评估。至少一个实施例的更进一步优点是：不要求传感器的精确放置。至少一个实施例的更进一步优点是：方法所评估的完整性与人的目测评估相比是非主观的，也是可靠的。至少一个实施例的进一步优点是：可以减少维修并且增加结构本身的寿命，这是由于可以作出更明智的关于应在何时、何处以及如何执行维护的决定。至少一个实施例的更进一步优点是：不要求激励或结构上的外部负荷的现有知识。

相似性度量可以基于两个或更多个传感器的时间校准的传感器数据中形成的模式相关性。

相似性度量可以基于在时间校准的传感器数据之间的距离度量。这个实施例的优点是，实际值不是主要确定因素，而传感器数据的相对值是主要确定因素。相似性度量可以进一步基于确定在时间校准的传感器数据之间的平均距离。传感器数据基本上可以表示移动的幅度而非移动的方向。

方法进一步包括确定完整性度量，其中，通过确定相似性度量的步骤所确定的相似性越大，则基本上完整性度量越大。

在替代例中，相似性度量可以基于在两个或更多个传感器的传感器数据中的交叉相关，以使得增加的相似性基于在基本上较短的时间周期内发生的最大交叉相关的传感器数据。

在这种情况下，相似性度量可以进一步基于确定达到时间校准的传感器数据的最大交叉相关所需的时移。

也在这种情况下，相似性度量可以基于当通过确定相似性度量的步骤所确定的相似性处在最大时在两个或更多个传感器的交叉相关传感器数据之间的时移分布。

进一步，方法可以进一步包括确定完整性度量，其中，分布越窄，则基本上完整性度量越大。