一种基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法，包括：利用频谱尖峰搜索法获得桥梁时域振动信号的幅频向量；构建基频清洗网络以获得候选基频集合；构建基频识别网络以获得基频提取值；基于基频输入样本集与基频识别样本集训练基频清洗网络与基频识别网络；将训练完毕后的两个网络组合以获得振动基频提取网络，向振动基频提取网络输入实时的幅频向量以输出基频值，并可以计算得到桥梁的索力值。本发明专利技术提供了一种桥梁索力实时监测装置。本发明专利技术提供的方法可以对桥梁的振动信号的基频进行准确提取，并计算桥梁索力以实现对桥梁的监测。桥梁的监测。桥梁的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法及装置


[0001]本专利技术属于结构工程监测领域，具体涉及一种基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法及装置。

技术介绍

[0002]桥梁作为公共交通的重要载体，对区域交通的通畅运行、社会经济发展起到至关重要的作用。随着社会经济的飞跃式发展，桥梁交通流量快速提升，桥梁安全危害影响加剧，并且恶劣环境、荷载作用、年限过长等因素也会导致桥梁损伤，产生病害，从而威胁桥梁安全，引起桥梁事故。特别是早年建造的工程项目多数缺乏正规系统的结构计算设计，往往仅凭工程经验修建,可能存在结构缺陷，其安全性难以得到有效保障。因此，通过提升桥梁监测手段的科技含量进而提升整个工程体系的效率，是现如今急需解决的问题。
[0003]近年来，我国开展了大量有针对性的研究和实施工作。其中，索结构作为桥梁的主要承载构件，它的受力状况成为了评价索体结构受力状态是否良好的一个重要指标，并且采用电池供电无线通信的低功耗振动传感器已经成为索力动测法采集的重要手段。为了让振动传感器能够依靠电池长期工作，测量索力时一般会先在传感器内部进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法，其特征在于，包括：步骤1、采集获得桥梁拉索的振动信号，采用频谱分析法计算获得对应的频谱图；步骤2、采用频谱尖峰搜索法，将步骤1获得的频谱图转换为幅频向量，并将幅频向量发送至用于实时监测桥梁索力的监测系统；步骤3、所述监测系统包括预构建的基频清洗网络和基频识别网络，所述基频清洗网络用于判断输入的幅频向量是否为有效的多阶倍频，剔除数据异常的幅频向量，输出获得候选基频集合，所述基频识别网络用于根据所述候选基频集合计算输出对应的综合基频值；步骤4、根据所述监测系统输出的综合基频值，计算获得用于反映桥梁安全状况的桥梁索力。2.根据权利要求1所述的基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法，其特征在于，在步骤1中，所述频谱分析法包括对获得的振动信号进行傅里叶变换后，按照振动频率从小到大对变换后的振动信号进行排列，获得最终的频谱图。3.根据权利要求1所述的基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法，其特征在于，在步骤2中，所述频谱尖峰搜索法包括：步骤2
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1、取频谱图全频域的幅值最大值及其对应的振动频率将振动频率f
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的领域内的所有频域数据点设置为0，其中是理论基频初值；步骤2
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2、重复以上步骤，直至寻找到M个幅值最大值，将M个幅值最大值以及对应的频率数据组合，构成M
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2维的幅频向量。4.根据权利要求1所述的基于振动基频提取网络的桥梁索力实时监测方法，其特征在于，在步骤3中，所述基频清洗网络包括多个频率筛选卷积块和分类块，所述频率筛选卷积块用于对输入的幅频向量进行基频特征提取，所述分类块根据提取获得的基频特征进行频率异常状态的概率分布计算，根据概率值最大的频率异常状态，提取前X个正常状态的幅频向量作为候选基频集合输出。5.根据权利要求4所述的基于振动基频提取网络的桥梁索力实时检测方法，其特征在于，所述幅频向量在输入基频清洗网络前需要预处理，所述预处理包括以S步历史数据为步长，按照时间从远到近的顺序将当前时刻的M<...

【专利技术属性】
技术研发人员：董亚波，张君如，董天哲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：