[发明专利]一种自适应抗震降噪方法、装置及桥墩

说明书

本发明公开了桥梁抗震技术领域的一种自适应抗震降噪方法、装置及桥墩，能自动判断作用于桥墩等实体的震动信号是否由地震引起，并通过与震动信号相位相反的振动反作用于桥墩等实体，减少地震带来的破坏和损失，方法包括采集作用于实体的第一震动信号；获取所述第一震动信号的频谱信息，基于所述频谱信息，判断所述第一震动信号是否符合设定条件，并在判断结果为“是”时，发出控制信号；基于所述频谱信息和所述控制信号产生与所述第一震动信号相位相反的第二震动信号，并使所述第二震动信号作用于所述实体。

技术领域

本发明属于桥梁抗震技术领域，具体涉及一种自适应抗震降噪方法、装置及桥墩。

背景技术

我国山区占国土面积67%，由于路网建设要求，山区地形上兴建了大量长、大桥梁，山区地形条件复杂、地震频发，这对桥梁的设计建设以及安全监测提出了更高的要求。地震对桥梁等结构物的破坏主要是由于地震波通过地形传至桥墩基础，诱发桥梁产生水平和竖直振动，造成桥梁构件的损坏和破坏，甚至使桥梁倒坍。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种自适应抗震降噪方法、装置及桥墩，能自动判断作用于桥墩等实体的震动信号是否由地震引起，并通过与震动信号相位相反的振动反作用于桥墩等实体，减少地震带来的破坏和损失。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自适应抗震降噪方法，包括：采集作用于实体的第一震动信号；获取所述第一震动信号的频谱信息，基于所述频谱信息，判断所述第一震动信号是否符合设定条件，并在判断结果为“是”时，发出控制信号；基于所述频谱信息和所述控制信号产生与所述第一震动信号相位相反的第二震动信号，并使所述第二震动信号作用于所述实体。

进一步地，获取所述第一震动信号的频谱信息，基于所述频谱信息，判断所述第一震动信号是否符合设定条件，并在判断结果为“是”时，发出控制信号，具体包括：对所述第一震动信号进行傅里叶变换，获取第一震动信号的加速度波形图和频谱信息，并提取峰值数据；在设定分析模式下，判断第一震动信号的加速度波形图、频谱信息和/或峰值数据是否符合设定条件，当判断结果为“否”时，发出减频信号，所述减频信号用于减小采集第一震动信号的采样频率；当判断结果为“是”时，发出控制信号和增频信号，所述增频信号用于增大采集第一震动信号的采样频率。

一种自适应抗震降噪装置，包括：震动传感器，用于采集作用于实体的第一震动信号；信号实时处理与特征提取模块，用于获取所述第一震动信号的频谱信息，基于所述频谱信息，判断所述第一震动信号是否符合设定条件，并在判断结果为“是”时，发出控制信号；反相位振动激发器，用于基于所述频谱信息和所述控制信号产生与所述第一震动信号相位相反的第二震动信号，并使所述第二震动信号作用于所述实体。

进一步地，所述信号实时处理与特征提取模块，用于当判断结果为“否”时，发出减频信号，所述减频信号用于减小采集第一震动信号的采样频率；当判断结果为“是”时，发出增频信号，所述增频信号用于增大采集第一震动信号的采样频率。

进一步地，还包括太阳能收集模块和/或风能收集模块、蓄电池，所述太阳能收集模块和/或风能收集模块与蓄电池电连接，所述蓄电池与所述振动传感器和信号实时处理与特征提取模块电连接。

进一步地，所述实体包括桥墩、信号塔和电力塔架。

一种自适应抗震降噪桥墩，包括桥墩主体和桥墩墩底结构，在所述桥墩主体和桥墩墩底结构之间设有设备室，所述设备室内安装有反相位振动激发器，若干个用于采集作用于桥墩的第一震动信号的震动传感器安装在所述桥墩主体的设定位置，每个所述震动传感器与一个信号实时处理与特征提取模块电连接，每个所述信号实时处理与特征提取模块分别与所述反相位振动激发器通信连接。