[发明专利]基于分布式长标距光纤光栅传感器的桥梁式动态称重方法

权利要求书

1.一种基于分布式长标距光纤光栅传感器的桥梁式动态称重方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在桥梁各个车道正下方沿纵向方向标记1列4个截面位置，沿纵向根据结构表面状况挑选四个截面1-4，截面间相对距离为l₁₂、l₂₃、l₃₄；

S2：在标记位置安装分布式长标距光纤光栅传感器来采集各个车道下车辆经过时桥梁的长标距应变；具体的，将标距长度为l_g的分布式长标距光纤光栅传感器1-4粘在步骤S1选定的截面1-4处，通过光纤熔接机将一列四个传感器串联在一起组成传感器序列i，并连接到光纤解调仪的输入端持续记录桥梁长标距应变响应；

S3：将每列前三个和后三个截面采集到的长标距弯曲应变做组内二阶差分，得到两组长标距应变曲率曲线；具体的，将通过传感器序列i中传感器1-4得到的长标距应变相应S₁-S₄，分为S₁-S₃和S₂-S₄两组，并按l₁₂×S₃+l₂₃×S₁-(l₁₂+l₂₃)×S₂和l₂₃×S₄+l₃₄×S₂-(l₂₃+l₃₄)×S₂进行二阶差分，得到两组长标距应变曲率曲线Q₁，Q₂；

S4：对两条长标距应变曲率曲线上相应的峰值出现时刻进行统计，用传感器距离除以相对应峰值时间差得到车辆速度；具体步骤为：

S4.1：统计长标距应变曲率曲线Q₁与Q₂上峰值出现时刻t₁₁,t₁₂,…,t_1N与t₂₁,t₂₂,…,t_2N，其中N为车辆总轴数；

S4.2：通过得到的两组峰值时刻，车辆车速v由下式确定：

S5：对每条长标距应变曲率曲线上的峰值相对间距时间进行统计，乘以步骤得到的车辆速度得到车辆轴距，具体由下式确定：

其中A_ij为车轴i与车轴j间的轴距；

S6：统计长标距应变曲率曲线上峰值的幅值，得到车辆轴重；具体步骤为：

S6.1：在系统运行前，先通过一已知轴重P_t的测试车辆跑过桥梁，记录相应长标距应变时程，带入步骤3)并统计相对应长标距应变曲率曲线峰值高度h_t；

S6.2：统计长标距应变曲率曲线Q₁与Q₂上各个峰值的高度h₁₁,h₁₂,…,h_1N与h₂₁,h₂₂,…,h_2N；

S6.2：车辆的轴重由下式确定：

其中P_i为车辆第i轴轴重。