[发明专利]桥梁伸缩缝状态的监测方法及监测系统

说明书

本申请公开了一种桥梁伸缩缝状态的监测方法及监测系统，涉及工程测量相关技术领域，该监测方法包括采集桥梁伸缩缝在活载作用下的声音信号；对声音信号进行音频分析，确定声音信号的有效特征参数；根据声音信号的有效特征参数与预设值的比较结果确定出桥梁伸缩缝的状态。本申请能够实时采集桥梁伸缩缝的声音信号，并对声音信号的有效特征参数进行定量分析，能够有效识别桥梁伸缩缝的状态，为后续根据该桥梁伸缩缝的状态进行预警反馈提供基础，以提高监测的时效性。

技术领域

本申请涉及工程测量相关技术领域，尤其涉及一种桥梁伸缩缝状态的监测方法及监测系统。

背景技术

桥梁伸缩缝是评判桥梁安全性的重要参数之一，在桥梁伸缩缝发生异常时，易造成桥梁结构损坏、并影响桥梁运行安全。因此，需对桥梁伸缩缝进行监测以保障桥梁运行安全。

现有桥梁伸缩缝的监测方法为人工巡检。其主要为巡检人员根据桥梁伸缩缝在正常状态下受到活载作用所发出的声音与异常状态下受到活载作用所发出的声音的差异，定性分析桥梁伸缩缝的结构状态，以确定是否需要进一步监测或维修。在监测完成后，巡检人员需以报告形式将桥梁伸缩缝结构状态提供给桥梁管理者，以指导桥梁管理者做出养护处理。因此，这种人工巡检监测方法只能定期巡查，无法对桥梁伸缩缝进行实时监测，且响应性差。

发明内容

本申请的目的是提供一种桥梁伸缩缝状态的监测方法，其能够改善人工巡检法只能定期巡查，无法对桥梁伸缩缝进行实时监测，且响应性差的问题。

另一目的还在于提供一种桥梁伸缩缝状态的监测系统。

第一方面，本申请实施例提供一种桥梁伸缩缝状态的监测方法，其包括：

采集桥梁伸缩缝在活载作用下的声音信号；

对声音信号进行音频分析，确定声音信号的有效特征参数；

根据声音信号的有效特征参数与预设值的比较结果确定出桥梁伸缩缝的状态。

在一种可能的实施方案中，对声音信号进行音频分析，确定声音信号的有效特征参数包括：

信号分割：将声音信号分割成等时间间隔的多个片段，相邻片段之间部分重叠；

特征提取：获取每一片段的频谱分析结果，根据所有片段的频谱分析结果提取出该声音信号在频域上的多个特征参数，多个特征参数确定出该声音信号的特征参数集；

特征降维：计算特征参数集中特征参数的相关度，筛选出该声音信号的有效特征参数。

在一种可能的实施方案中，在信号分割之前，还包括构建声音信号表征参数库；构建声音信号表征参数库包括：

采集桥梁伸缩缝在正常状态下以及不同异常类型的异常状态下的声音信号样本；

对声音信号样本进行分类；声音信号样本分为正常状态、桥梁伸缩缝破损状态、桥梁伸缩缝挤压状态和桥梁伸缩缝其他异常状态。

在一种可能的实施方案中，在特征提取的步骤中，特征参数集的特征参数包括信号强度、单个信号的持续时间和连续信号的出现次数。

在一种可能的实施方案中，根据声音信号的有效特征参数与预设值的比较结果确定出桥梁伸缩缝的状态包括：

在声音信号的有效特征参数小于或等于预设值时，确定桥梁伸缩缝的状态为正常状态；

在声音信号的有效特征参数大于预设值时，确定桥梁伸缩缝的状态为异常状态；

在桥梁伸缩缝的状态为异常状态时，进一步判断桥梁伸缩缝的异常类型。

在一种可能的实施方案中，在进一步判断桥梁伸缩缝的异常类型之后，还包括：

将桥梁伸缩缝的异常类型结果进行报警提示。