[发明专利]基于无线低功耗多通道采集技术的桥梁监测方法及装置

说明书

本发明涉及桥梁监测领域，提供了一种基于无线低功耗多通道采集技术的桥梁监测方法与装置，包括：步骤1：目标桥梁的不同片梁设置数据采集装置，并通过预设频率采集不同片梁的应变数据，生成第一应变数据序列；步骤2：将所述应变数据序列进行加窗计算，生成剥离基线后的第二应变数据序列；步骤3：计算所述第二应变数据序列中每个数据特征值，并进行特征统计生成特征量组；步骤4：将所述第二应变数据序列进行减窗计算，并重复所述步骤2和步骤3，确定新增数据的新增特征量组；步骤5：将所述特征量组和新增特征量组代入预设的加权分块相关系数算法，计算不同片梁应变数据的相关系数，确定桥梁监测结果。

技术领域

本发明涉及桥梁监测技术领域，特别涉及一种基于无线低功耗多通道采集技术的桥梁监测方法及装置。

背景技术

目前，梁式桥(T梁、空心板梁等)是一种十分常见的桥梁形式，其易发病害为铰缝连接性能降低或失效(如下图所示位置，沿道路方向)，因此有必要对其长期性能进行监测。

由于无线传感网具有恶劣环境适应性强、安装便利、灵活性强及易扩展等优点，目前多在中小跨径桥梁上采用无线传感网进行桥梁铰缝连接性能监测。

然而，现有的使用无线传感网监测铰缝连接性能的方式会造成传输功耗大、数据分析效率低的问题。因此，如何降低利用无线传感网监测铰缝连接性能的传输功耗、提高工作效率成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供基于无线低功耗多通道采集技术的桥梁监测方法及装置，用以解决现有的使用无线传感网监测铰缝连接性能的方式会造成传输功耗大、数据分析效率低的问题的情况。

一种基于无线低功耗多通道采集技术的桥梁监测方法，包括：

步骤1：在目标桥梁的不同片梁设置数据采集装置，并通过预设频率采集不同片梁的应变数据，生成第一应变数据序列；

步骤2：将所述应变数据序列进行加窗计算，生成剥离基线后的第二应变数据序列；

步骤3：计算所述第二应变数据序列中每个数据特征值，并进行特征值统计生成特征量组；

步骤4：将所述第二应变数据序列进行减窗计算，并重复所述步骤2和步骤3，确定新增数据的新增特征量组；

步骤5：将所述特征量组和新增特征量组代入预设的加权分块相关系数算法，计算不同片梁应变数据的相关系数，确定桥梁监测结果。

优选的、，所述步骤1中采集装置包括：应变传感器和采集仪；其中，

所述采集仪为无线多通道应变采集仪；

所述应变传感器包括但不限于：电阻式应变传感器；

所述应变传感器和采集仪用于在不同的频率下进行应变数据采集；

所述应变数据为在不同频率电阻式应变传感器和采集仪得到的传感数据。

优选的、所述加窗计算包括：

将所述第一应变数据序列进行分窗，并预先设置半窗长为N；其中，

所述第一应变数据序列通过多个连续数据点组成数据窗口；

计算每个窗口内应变数据的基线值；其中，

所述基线值为桥梁在无通行时的稳定数据

获取不同片梁原始数据，并计算所述原始数据的加窗值；

通过所述加窗值减去基线值，生成剥离基线后的应变数据序列。

优选的、所述基线值包括以下计算步骤得到：

获取分窗后预设半窗的窗口内数据的中位数作为该窗口中点位置处的基线值；