锚杆无损检测数据智能解释方法技术

本发明专利技术所设计的锚杆无损检测数据智能解释方法，该方法包括步骤1：得到历史声波反射数据的相位、频谱和振幅特征曲线；步骤2：进行基于相位、频谱和振幅特征的锚杆锚固质量的分类；步骤3：得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位、频谱和振幅数据；步骤4：得到锚杆锚固声波检测典型数据库；步骤5将实时的声波反射数据与锚杆锚固声波检测典型数据库进行对比，确定声波反射数据对应的锚固质量类型。

Intelligent Data Interpretation Method for Nondestructive Testing of Bolts

【技术实现步骤摘要】
锚杆无损检测数据智能解释方法
本专利技术涉及地质检测
，具体地指一种锚杆无损检测数据智能解释方法。技术背景将无损检测技术应用于锚杆、锚固质量检测始于上世纪八十年代，但是与之相关的检测数据分析与处理理论与方法一直停滞不前，因此锚杆质量无损检测数据的分析与处理方法的研究具有重要的实际意义。当前，最常见的处理分析手段是能量对比法。该项方法分两个思路是在锚杆(固)体系中，广义波阻抗在锚固段从首至末由大而小，声波能量沿锚固段轴向近似的呈指数衰减关系，这种能量衰减系数的幅值就成为了锚杆质量评价的分级依据。二是使用标准锚杆的一维模型为基准检测并保留其各段幅值曲线数据作为标准值，把实际检测的锚杆检测所得的相应指标逐段与标准曲线相比较，把比较差值而非衰减系数作为了锚杆质量评价的分级依据。以上两种方法都是直观对比，完全以传播能量在各区的强度作为评价依据，因此，该类处理思路一般对锚固体系的轴向性状变化做定性分析，由于能量分布和衰减会受到噪声影响，该手段很少能准确地判断出缺陷存在的具体位置和幅度。汪明武等利用计算机算法优势将BP神经网络分析的方法用于对该类数据的分析与处理，其选定、对比和运算的特征值仍然是锚固及自由端长度、声波衰减及吸收系数等能量参数,虽然能利用计算机更强大的运算能力进行更加精细的对比计算和幅度衡量,但是仍然受到信噪比的限制使得处理结果精度受限。以上分析处理方法主要依靠数学处理方法对采集的数据进行定量分析，当采集数据难以依靠数学分析方法解决或采集的数据质量较差时就需要拉拔试验再结合技术人员经验判断锚杆锚固质量，这些数据的分析方法具有片面性，对采集数据的处理分析结论并不完全可靠，将这些不可靠的结论用来评价锚杆锚固质量是存在一定风险的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锚杆无损检测数据智能解释方法，该方法将深度学习算法引入到锚杆无损检测数据处理与解释工作中，提高锚杆锚固质量判断的准确性。为实现此目的，本专利技术所设计的一种锚杆无损检测数据智能解释方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行希尔伯特变换得到历史声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行傅立叶变换的到历史声波反射数据的频谱特征曲线，并得到历史声波反射数据的振幅特征曲线；步骤2：对历史声波反射数据的相位特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于相位特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的频谱特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于频谱特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的振幅特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于振幅特征的锚杆锚固质量的分类；步骤3：对每一类锚杆锚固质量下对应的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据；步骤4：根据每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据、每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据，以及每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据采用自动编码器神经网络结构模型进行自动编码器学习记忆识别得到锚杆锚固声波检测典型数据库；步骤5：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行希尔伯特变换得到实时声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行傅立叶变换的到实时声波反射数据的频谱特征曲线，并得到实时声波反射数据的振幅特征曲线；步骤6：对实时声波反射数据的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位特征提取，对实时声波反射数据的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱特征提取，对实时声波反射数据的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，并将特征提取的结果与锚杆锚固声波检测典型数据库进行对比，以确定实时声波反射数据的相位特征曲线、频谱特征曲线和振幅特征曲线分别属于哪一类锚杆锚固质量。一般情况下，检测人员依靠个人经验解释检测的数据，而检测人员由于自身掌握的理论知识、积累的经验水平参差不齐对解释的结果不准确也不可靠，本专利技术可以实时的为检测技术人员提供专家研讨得到的历史解释成果作为参考。本专利技术的优点在于为检测技术人员提供参考，提高技术人员解释数据的准确性和可靠性。附图说明图1为本专利技术中各类别锚杆锚固质量下的声波反射数据图；具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：本专利技术设计的一种锚杆无损检测数据智能解释方法，它包括如下步骤：步骤1：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行希尔伯特变换得到历史声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行傅立叶变换的到历史声波反射数据的频谱特征曲线，并得到历史声波反射数据的振幅特征曲线；步骤2：对历史声波反射数据的相位特征曲线利用专家通过大量实践和研究讨论得到的锚固密实度评判标准，如表1所示，进行基于相位特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的频谱特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于频谱特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的振幅特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于振幅特征的锚杆锚固质量的分类；步骤3：对每一类锚杆锚固质量下对应的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据；步骤4：根据每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据、每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据，以及每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据采用自动编码器神经网络结构模型进行自动编码器学习记忆识别得到锚杆锚固声波检测典型数据库；步骤5：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行希尔伯特变换得到实时声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行傅立叶变换的到实时声波反射数据的频谱特征曲线，并得到实时声波反射数据的振幅特征曲线；步骤6：对实时声波反射数据的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位特征提取，对实时声波反射数据的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱特征提取，对实时声波反射数据的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，并将特征提取的结果与锚杆锚固声波检测典型数据库进行对比，以确定实时声波反射数据的相位特征曲线、频谱特征曲线和振幅特征曲线分别属于哪一类锚杆锚固质量。所述锚杆锚固质量类别分为合格和不合格，如果实时声波反射数据的相位特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚杆无损检测数据智能解释方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行希尔伯特变换得到历史声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行傅立叶变换的到历史声波反射数据的频谱特征曲线，并得到历史声波反射数据的振幅特征曲线；步骤2：对历史声波反射数据的相位特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于相位特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的频谱特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于频谱特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的振幅特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于振幅特征的锚杆锚固质量的分类；步骤3：对每一类锚杆锚固质量下对应的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据；步骤4：根据每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据、每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据，以及每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据采用自动编码器神经网络结构模型进行自动编码器学习记忆识别得到锚杆锚固声波检测典型数据库；步骤5：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行希尔伯特变换得到实时声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的实时声波反射数据进行傅立叶变换的到实时声波反射数据的频谱特征曲线，并得到实时声波反射数据的振幅特征曲线；步骤6：对实时声波反射数据的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位特征提取，对实时声波反射数据的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱特征提取，对实时声波反射数据的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，并将特征提取的结果与锚杆锚固声波检测典型数据库进行对比，以确定实时声波反射数据的相位特征曲线、频谱特征曲线和振幅特征曲线分别属于哪一类锚杆锚固质量。...

【技术特征摘要】
1.一种锚杆无损检测数据智能解释方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：在锚杆待解释区域对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行希尔伯特变换得到历史声波反射数据的相位特征曲线，还对锚杆锚固声波法检测的历史声波反射数据进行傅立叶变换的到历史声波反射数据的频谱特征曲线，并得到历史声波反射数据的振幅特征曲线；步骤2：对历史声波反射数据的相位特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于相位特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的频谱特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于频谱特征的锚杆锚固质量的分类，对历史声波反射数据的振幅特征曲线利用锚固密实度评判标准进行基于振幅特征的锚杆锚固质量的分类；步骤3：对每一类锚杆锚固质量下对应的相位特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效相位范围，进行相位信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的频谱特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效频谱范围，进行频谱信息提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据；对每一类锚杆锚固质量下对应的振幅特征曲线根据预设的锚固质量评判用有效振幅范围，进行振幅特征提取，得到每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数据；步骤4：根据每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射相位数据、每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射频谱数据，以及每一类锚杆锚固质量下的历史声波反射振幅数...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶辉，金彦，周超，刘玉，
申请(专利权)人：武汉市工程科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42