[发明专利]一种基于数据切片的圆柱形桥墩质量检测方法

权利要求书

1.一种基于数据切片的圆柱形桥墩质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对圆柱形桥墩进行质量检测，采集得到原始检测数据记录；具体方法为：

S1.1，设置探测雷达的初始仪器参数值，包括：采样频率和扫描速率，其中，扫描速率的单位为道/秒，或道/米；

S1.2，在所述圆柱形桥墩的外表面选取n个与圆柱形桥墩的轴心线垂直的环形测线；

以所述圆柱形桥墩的轴心线为Z轴，每个所述环形测线所在的平面分别定义为XOY平面，记录每个所述环形测线的Z值；

S1.3，对于每个所述环形测线，以X轴正方向与所述环形测线的交点位置定义为测线起点，从所述测线起点开始，按扫描速率移动雷达天线扫描一周并进行检测记录，由此记录得到剖面数据记录；其中，所述剖面数据记录由m道数据记录组成，并且，按扫描先后顺序，将所述m道数据记录分别记为：第1道数据记录、第2道数据记录、第3道数据记录…第m道数据记录；

每道数据记录的采集方式为：当雷达天线沿所述环形测线移动到任意一个探测点时，使雷达天线与所述探测点紧密接触，然后，雷达天线朝向所述环形测线的中心方向发射电磁脉冲，并记录不断接收到的反射波的双程走时t和振幅A，由此得到该探测点所对应的一道数据记录；

S1.4，设共选取P个环形测线，则共记录得到P个剖面数据记录，所述P个剖面数据记录即为所述原始检测数据记录；

S2，对所述原始检测数据记录中的振幅A进行数字信号处理，得到处理后的检测数据，将处理后的检测数据记作λ；

S3，对所述处理后的检测数据进行分析，计算得到每个剖面数据记录中每道数据记录中的每个采样点的三维空间坐标值；具体分析方法如下：

S3.1，对于任意的所述环形测线，总道数m和圆柱形桥墩的半径r已知，则依据下式计算得到相邻道之间的夹角α；

α＝2π/(m-1)；

S3.2，将m道数据记录按扫描先后顺序，依次记为：第1道数据记录、第2道数据记录…第m道数据记录；

对于任意的第i道数据记录，按采样规则设共选取y个采样点，按双程走时由小而大的顺序，将y个采样点依次记为：P₁、P₂…P_y；

将电磁波在混凝土中的传播速度记作v，则各个采样点的深度值S通过以下公式计算：

S＝vP/2；

其中，P为采样点的双程走时；

由此得到各个采样点的深度值，将P₁、P₂…P_y的深度值依次记为：S₁、S₂…S_y；

则：建立直角坐标系，其中，x轴方向即为S1.3中的X轴正方向；

对于y个采样点中任意一个采样点P_i，其深度值为S_i；其在所述直角坐标系中的二维坐标分别为：

X_i＝(r-S_i)cosα_i；

Yi＝(r-S_i)sinα_i；

其中，α_i＝α(i-1)；

S3.3，由此计算得到每个环形测线中所有采样点的二维坐标；由于环形测线的深度值z已知，即将所有采样点的二维坐标转化为三维空间坐标；

S4，基于三维成像软件，以每个采样点的三维空间坐标值以及进行过数字信号处理后的参数λ值作为输入，得到反映桥墩浇注质量缺陷的雷达检测三维成像图。

2.根据权利要求1所述的基于数据切片的圆柱形桥墩质量检测方法，其特征在于，S1.3中，X轴正方向为正东方向或者道路线路前进方向。

3.根据权利要求1所述的基于数据切片的圆柱形桥墩质量检测方法，其特征在于，S2具体为：

对所述原始检测数据记录中的振幅A进行零点校正、增益、滤波和谱能比分析，然后，对每道数据记录按设定取样间隔进行抽样，得到处理后的检测数据记录。

4.根据权利要求1所述的基于数据切片的圆柱形桥墩质量检测方法，其特征在于，S4中，在所述雷达检测三维成像图中，通过不同的色度显示各个采样点的检测数据λ。