[发明专利]基于数字孪生的索力移动检测方法、系统和设备

说明书

本发明揭露一种基于数字孪生的索力移动检测方法、系统和设备，方法包括：获取拉索的拉索标识信息；根据拉索标识信息获得桥梁信息模型中拉索的相关数据；获取拉索的加速度；根据相关数据和加速度计算拉索的索力。本发明通过自带各种传感器的智能电子设备采集各种数据，并且通过采集的各种数据计算出拉索的索力，具有携带方便、低成本、方便快捷、易操作、扩展性高和索力检测准确等优点。

技术领域

本发明涉及桥梁无损检测技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生的索力移动检测方法、系统和设备。

背景技术

拉索是缆索承重桥梁的主要受力构件之一，其作用为将主梁上的荷载传递给桥塔，拉索受力的大小、变化和分布是评估桥梁受力状态的重要依据，因此，准确地测试拉索的索力，对于处于施工阶段和运营阶段的桥梁安全评估和健康监测十分重要。目前索力的常见测试方法有油压表测试法、压力传感器法、磁通量法、频率法。油压表法、压力传感器和磁通量传感器都不适用于运营阶段的拉索索力检测。频率法因其精度较高、成本较低的缘故，在工程中已应用广泛。近几年，随着智能手机的技术发展，智能手机具有多种传感器，并且运算能力也越来越强大，因此开发一种基于智能手机等移动电子设备的索力移动检测方法，用于检测桥梁的拉索的索力具有广阔的应用前景和重要的工程意义。

发明内容

因此，为了克服现有技术的不足之处，本发明提供一种方便快捷、易操作、低成本和扩展性高的基于数字孪生的索力移动检测方法、系统和设备。

本发明的一种技术方案是，提供一种基于数字孪生的索力移动检测方法，包括如下步骤：

获取拉索的拉索标识信息；

根据所述拉索标识信息获得桥梁数字孪生模型中所述拉索的相关数据；

所述拉索的振动加速度；

根据所述相关数据和所述振动加速度计算所述拉索的索力。

进一步，在上述获取所述拉索的所述拉索标识信息的步骤前，还包括如下步骤：

获取检测指令信息；

根据所述检测指令信息获得所述桥梁信息模型。

进一步，还包括：所述检测指令信息是检测位置信息或检测桥梁标识信息。

进一步，还包括：

获取当前实际地理位置信息；

根据所述当前实际地理位置信息获得其在所述桥梁信息模型中对应的模拟位置信息。

进一步，所述拉索标识信息是拉索地理位置信息、拉索倾斜角、识别码和/或编码。

进一步，在上述获取所述拉索的所述拉索标识信息的步骤中，通过所述拉索的定位信息、所述拉索的拉索倾斜角、对所述拉索的识别码扫描识别或者录入所述拉索的编码信息，获取所述拉索的所述拉索标识信息。

进一步，在上述获得所述拉索的所述相关数据的步骤中，所述相关数据包括拉索的型号、材质、长度、直径、使用时间、倾斜角度、线密度、编号和/或位置。

进一步，在上述获取所述拉索的加速度的步骤中，所述加速度包括位于所述拉索的垂直平面内的两个方向的加速度，所述两个方向的加速度相互垂直。

进一步，在计算所述拉索的所述索力的步骤中，还包括如下步骤：

对加速度原始时程数据进行处理，得到时间间隔相同的采样时程数据；

对采样时程数据进行FFT变换，得到索振动加速度频谱图；

根据所述索振动加速度频谱图获得拉索等效基频；

根据所述拉索等效基频计算获得所述拉索的所述索力。