[发明专利]一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法及系统，包括：获取桥梁拉索待测位置的声发射信号；提取所述声发射信号的特征参数，构建特征向量；采用主成分分析法，计算所述特征向量的统计量；将所述统计量与预先确定的统计量控制限值进行比较，判断所述声发射信号是否为断丝信号。本发明方法具有良好的判别断丝信号的效果，另外，该方法具有可普遍应用于实桥监测的优势。

技术领域

本发明涉及桥梁拉索健康监测技术领域，尤其涉及一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

缆索作为斜拉桥的核心承力部件，其质量直接关联到桥梁的安全，而缆索的质量主要受其内部钢丝断裂程度的影响。因此为了确保斜拉索桥的安全和可靠性，在桥梁运营过程中，缆索长期受到动态荷载，环境腐蚀，应力腐蚀和疲劳等因素的作用，这些因素均有可能会导致缆索中的钢丝在使用过程中断裂。

声发射信号的产生由被监测材料内部或外部的损伤直接引起，通过声发射信号分析进行材料损伤判别具有现实的意义。

现有的利用声发射信息进行拉索断丝判别的方法：一种是基于单一的声发射信号特征参数的突变情况判断断丝，参数选择的主观性影响较大，且没有提出数值型的判别标准；另一种是基于大量的不同类别信号样本训练信号模式识别的模型判断断丝信号，存在的不足是断丝信号本身难以大量获取，且不便于实际应用于不同的桥梁拉索断丝监测中。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法及系统，采用主成分分析多元统计方法对声发射信号的特征向量进行综合分析，

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法，包括：

获取桥梁拉索待测位置的声发射信号；

提取所述声发射信号的特征参数，构建特征向量；

采用主成分分析法，计算所述特征向量的统计量；

将所述统计量与预先确定的统计量控制限值进行比较，判断所述声发射信号是否为断丝信号。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于声发射信号分析的拉索断丝判别系统，包括：

用于获取桥梁拉索待测位置的声发射信号的装置；

用于提取所述声发射信号的特征参数，构建特征向量的装置；

用于采用主成分分析法，计算所述特征向量的统计量的装置；

用于将所述统计量与预先确定的统计量控制限值进行比较，判断所述声发射信号是否为断丝信号的装置。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的基于声发射信号分析的拉索断丝判别方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：