[发明专利]一种桥梁形变监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量领域，尤其涉及一种桥梁形变监测方法及系统。

背景技术

桥梁形变监测对于掌握桥梁健康程度、确保桥梁安全具有重要意义。目前，桥梁形变监测的常用设备有：常规地面测量设备，GPS桥梁位移检测设备，以及雷达形变测量设备。

其中，常规地面测量设备(如测距仪、经纬仪等)可以提供桥梁整体的变形状态，能适应不同的监测环境，但是现场工作量大，测量精度不高；GPS桥梁位移检测设备自动化程度高，受大气、天气因素影响较小，定位速度快，精度高，但检测成本高、设备复杂；而雷达形变测量设备具有非接触、易布设、无人值守、全天候、全天时、全天时测量的特点，可以达到亚毫米量级测量精度，其难点是检测系统的大批量布设和运行对设备成本和稳健性提出较高要求。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明提供一种桥梁形变检测方法及系统，以解决现有技术中桥梁形变检测系统布设复杂且成本高的技术问题。

第一方面，本发明提供一种桥梁形变检测方法，包括：

接收至少一个雷达传感器以预设时间为周期，周期性发送的桥梁形变的微波回波信号，得到不同时刻的各微波回波信号；

根据不同时刻的各微波回波信号，确定每一时刻的桥梁形变量；

将每一时刻的桥梁形变量发送至远程管理终端，以使所述远程管理终端实时显示所述桥梁形变量。

可选地，所述根据不同时刻的各微波回波信号，确定每一时刻的桥梁形变量，包括：

根据不同时刻的各微波回波信号，确定不同时刻的各峰值频率；

根据所述不同时刻的各峰值频率，确定不同时刻的各峰值相位；

根据所述不同时刻的各峰值相位，确定每一时刻的桥梁形变量。

可选地，所述根据不同时刻的各微波回波信号，确定不同时刻的各峰值频率，包括：

对所述不同时刻的各微波回波信号做傅立叶变换处理，并基于以下公式确定不同时刻的各峰值频率：

S(f)=sinc[T(f-K2Rc)]exp(-j4πRλ);]]>

其中，S(f)为不同时刻的各微波回波信号的频域响应函数，f为不同时刻的各微波回波信号的频率，T为每一雷达传感器发射信号的时域宽度，K为每一雷达传感器的发射信号的调频率，R为每一雷达传感器的雷达视线向的距离，c为光速，λ为每一雷达传感器的发射信号的载频的波长。

可选地，所述根据所述不同时刻的各峰值频率，确定不同时刻的各峰值相位，包括：

根据以下公式，确定峰值频率处的峰值相位：

Φ_IF＝angle[S(f_IF)]；

其中，Φ_IF为峰值相位，angle为取相位操作。

可选地，所述根据所述不同时刻的各峰值相位，确定每一时刻的桥梁形变量，包括：

对所述不同时刻的各峰值相位进行去噪处理，确定由桥梁形变引起的各形变相位；

根据所述各形变相位，确定每一时刻的桥梁形变量。

可选地，所述根据所述各形变相位，确定每一时刻的桥梁形变量，包括：

根据所述各形变相位，基于以下公式，确定每一时刻的桥梁形变量：