[发明专利]基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法及系统

权利要求书

1.基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1：利用激励装置对悬挂风机预埋钢板施加脉冲激励，分别采集激励和响应时域信号，同一预埋钢板进行m次试验，m为整数；

S2：对所述激励和响应的时域信号进行信号处理得到处理结果；

S3：根据所述处理结果判断出基础的稳定性状态，所述S2中信号处理具体步骤包括：

S201：分别对激励和响应时域信号进行加窗处理，然后分别计算出m次试验的传递函数和相干函数；

S202：根据单自由度结构幅频特性和相频特性曲线求解第j次试验预埋板的前n阶特征频率集W_j＝(w_1j,w_2j,…,w_nj)，j＝1,2,…,m，n为整数；所述S2中信号处理具体步骤还包括：S203：建立基于多阶特征频率的基础稳定性识别模型；

S204：根据所述基础稳定性识别模型求解预埋基础健康性检测结果；所述S203中，基于多阶特征频率的基础稳定性识别模型采用传递函数幅值加权融合方法，其计算公式为：其中，i为特征频率阶数i＝1,2,…,n；j为试验次数，j＝1,2,…,m；W传递函数幅值加权融合计算结果；k_i为权值，w_ij为第j次试验预埋板第i阶特征频率所对应的传递函数幅值。

2.如权利要求1所述的基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测方法，其特征在于：所述S3中，所述根据所述处理结果判断出基础的稳定性状态方法为：其中，W为传递函数幅值加权融合计算结果；λ₁、λ₂均为基础稳定性计算模型参数；Q为基础稳定性检测结果，Q＝1，预埋基础健康状态等级达一级，预埋基础整体健康状态良好，无松动；Q＝2，预埋基础健康状态等级达二级，预埋基础整体健康状态良好，部分测点松动；当Q＝3，预埋基础健康状态等级达三级，预埋基础整体健康状态较差，松动。

3.一种基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测系统，其特征在于：包括激励装置，用于敲击预埋钢板产生脉冲激励信号；加速度传感器，用于采集预埋钢板的响应信号；数据采集仪，分别对激励信号和响应信号进行信号处理；通信模块，用于传输数据；控制器，用于接收数据采集仪的输出数据并判断预埋基础的稳定性，所述数据采集仪的具体工作步骤包括：a.对激励和响应的时域信号进行加窗处理，然后计算出传递函数和相干函数；

b.根据单自由度结构幅频特性和相频特性曲线求解特征频率；所述数据采集仪的具体工作步骤还包括：c.建立基于多阶特征频率的基础稳定性识别模型；

d.根据所述基础稳定性识别模型求解预埋基础健康性检测结果；所述基于多阶特征频率的基础稳定性识别模型采用传递函数幅值加权融合方法，其计算公式为：其中，i为特征频率阶数，i＝1,2,…,n；j为试验次数，j＝1,2,…,m；W传递函数幅值加权融合计算结果；k_i为权值，w_ij为第j次试验，预埋板第i阶特征频率所对应的传递函数幅值。

4.如权利要求3所述的基于冲激响应的公路隧道悬挂风机基础稳定性检测系统，其特征在于：所述控制器判断出基础的稳定性状态方法为：其中，W为传递函数幅值加权融合计算结果；λ₁、λ₂为基础稳定性计算模型参数；Q为基础稳定性检测结果，Q＝1，预埋基础健康状态等级达一级，预埋基础整体健康状态良好，无松动；Q＝2，预埋基础健康状态等级达二级，预埋基础整体健康状态良好，部分测点松动；当Q＝3，预埋基础健康状态等级达三级，预埋基础整体健康状态较差，松动。