立柱内部锈蚀和积水检测方法、检测终端及检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种立柱内部锈蚀和积水检测方法、检测终端及检测系统，包括：获取目标立柱反射的超声波回波信号；对超声波回波信号进行滤波，得到目标信号；对目标信号进行能量分析，确定目标立柱是否发生锈蚀和积水。当钢结构立柱内部发生锈蚀和积水时，超声波回波信号的能量特征会发生变化。本发明专利技术采用超声波进行探测，提取超声波回波信号的能量特征，根据能量特征确定立柱的锈蚀和积水情况，可探测到立柱内部的锈蚀和积水情况，探测结果准确。该检测终端适用范围广，不仅可用于铁路站房钢结构立柱内壁的锈蚀检测、积水检测，还可以用于管类构件(包括金属和非金属管)的壁厚、内部异物检测，检测速度快，精度高，更智能。更智能。更智能。

【技术实现步骤摘要】
立柱内部锈蚀和积水检测方法、检测终端及检测系统


[0001]本专利技术涉及检测
，更具体的说是涉及立柱内部锈蚀检测方法、检测终端及检测系统。

技术介绍

[0002]目前，钢结构立柱是高铁站房和雨棚的重要结构。钢结构立柱因外界环境影响会产生锈蚀，影响钢结构的寿命。
[0003]但是，现有技术中，通常由工作人员巡检观察钢结构立柱是否存在锈蚀。但由于钢结构立柱采用空心设计，立柱底部固定在地面，钢结构立柱内是否发生锈蚀不得而知，从而严重威胁着站房安全。
[0004]因此，现有技术中钢结构立柱人为巡检不准确，存在安全风险是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种立柱内部锈蚀和积水检测方法、检测终端及检测系统。该方法包括：获取目标立柱反射的超声波回波信号；对超声波回波信号进行滤波，得到目标信号；对目标信号进行能量分析，确定目标立柱是否发生锈蚀和积水。当钢结构立柱内部发生锈蚀时，超声波回波信号的能量特征会发生变化。本专利技术实施例采用超声波进行探测，提取超声波回波信号中的能量特征，根据能量特征确定立柱的锈蚀和积水情况，可探测到立柱内部的锈蚀和积水情况，探测结果准确
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，包括以下步骤：
[0008]获取目标立柱反射的超声波回波信号；
[0009]对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号；
[0010]对所述目标信号进行能量分析，确定所述目标立柱是否发生锈蚀。
[0011]优选的，所述超声波回波信号为多个；所述对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号，包括：
[0012]分别对各个超声波回波信号进行傅里叶变换，得到多个频域信号；
[0013]确定各个频域信号的主频；
[0014]若存在主频与预设频率的差值在预设范围内的频域信号，则将该频域信号对应的超声波回波信号作为所述目标信号。
[0015]优选的，所述对所述目标信号进行能量分析，确定所述目标立柱是否发生锈蚀和积水，包括：
[0016]对所述目标信号进行功率谱分析，得到目标功率谱；
[0017]确定所述目标功率谱中的最大功率值，并确定所述最大功率值与预设功率值之间的差值，记为第一差值；
[0018]若所述第一差值小于第一预设差值且大于第二预设差值，则确定所述目标立柱不存在锈蚀和积水；
[0019]若所述第一差值不小于所述第一预设差值，则确定所述目标立柱腐蚀和积水；
[0020]若所述第一差值不大于所述第二预设差值，则确定所述目标立柱生锈和积水；
[0021]其中，所述第一预设差值为正，所述第二预设差值为负。
[0022]优选的，在所述获取目标立柱反射的超声波回波信号之前，所述检测方法还包括：
[0023]向所述目标立柱发送超声波信号；其中，所述预设频率与所述超声波信号的频率相同。
[0024]优选的，所述对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号，包括：
[0025]采用小波变换对所述超声波回波信号进行滤波，得到所述目标信号。
[0026]优选的，所述采用小波变换对所述超声波回波信号进行滤波，得到所述目标信号，包括：
[0027]对所述超声波回波信号进行小波变换，得到频域下的各个分量；
[0028]选取预设频率范围内的分量，得到所述目标信号。
[0029]优选的，所述对所述目标信号进行能量分析，确定所述目标立柱是否发生锈蚀，包括：
[0030]所述目标信号进行时频分析，得到各个频率分别对应的小波系数；
[0031]确定各个小波系数中的最大小波系数，并确定所述最大小波系数与预设系数之间的差值，记为第二差值；
[0032]若所述第二差值小于第三预设差值且大于第四预设差值，则确定所述目标立柱不存在锈蚀和积水；
[0033]若所述第二差值不小于所述第三预设差值，则确定所述目标立柱腐蚀和积水；
[0034]若所述第二差值不大于所述第四预设差值，则确定所述目标立柱生锈和积水；
[0035]其中，所述第三预设差值为正，所述第四预设差值为负。
[0036]一种立柱内部锈蚀和积水检测终端，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行立柱内部锈蚀和积水检测方法。
[0037]一种立柱内部锈蚀和积水检测系统，包括：超声波发射器、超声波接收器及检测终端；
[0038]所述超声波发射器用于向目标立柱发射超声波信号；
[0039]所述超声波接收器用于获取所述目标立柱反射的超声波回波信号，并将所述目标立柱反射的超声波回波信号发送给所述检测终端。
[0040]优选的，所述超声波发射器包括：超声波探头及水膜层；所述水膜层设置在所述超声波探头的前端。
[0041]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种立柱内部锈蚀和积水检测方法、检测终端及检测系统。该方法包括：获取目标立柱反射的超声波回波信号；对超声波回波信号进行滤波，得到目标信号；对目标信号进行能量分析，确定目标立柱是否发生锈蚀和积水。当钢结构立柱内部发生锈蚀时，超声波回波信号的能量特征会发生变化。本专利技术实施例采用超声波进行探测，提取超声波回波信号中的能量特征，根据能量特
征确定立柱的锈蚀和积水情况，可探测到立柱内部的锈蚀和积水情况，探测结果准确。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0043]图1为本专利技术实施例提供的一种立柱内部锈蚀和积水检测方法的实现流程示意图
[0044]图2为本专利技术实施例提供的超声波信号的波形图。
[0045]图3为本专利技术实施例提供的目标信号的频谱图。
[0046]图4为本专利技术实施例提供的立柱正常、生锈积水及腐蚀积水情况下目标信号的功率谱对比图。
[0047]图5为本专利技术实施例提供的立柱内部锈蚀和积水检测装置的示意图。
[0048]图6为本专利技术实施例提供的检测终端的示意图。
[0049]图7为本专利技术实施例提供的钢结构立柱结构示意图。
[0050]图8为本专利技术实施例提供的超声初始信号示意图。
[0051]图9为本专利技术实施例提供的滤波后信号示意图。
[0052]图10为本专利技术实施例提供的功率谱示意图。
[0053]图11为本专利技术实施例提供的有无积水时频分析示意图。
具体实施方式
[0054]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标立柱反射的超声波回波信号；对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号；对所述目标信号进行能量分析，确定所述目标立柱是否发生锈蚀和积水。2.根据权利要求1所述的一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，其特征在于，所述超声波回波信号为多个；所述对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号，包括：分别对各个超声波回波信号进行傅里叶变换，得到多个频域信号；确定各个频域信号的主频；若存在主频与预设频率的差值在预设范围内的频域信号，则将该频域信号对应的超声波回波信号作为所述目标信号。3.根据权利要求2所述的一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，其特征在于，所述对所述目标信号进行能量分析，确定所述目标立柱是否发生锈蚀，包括：对所述目标信号进行功率谱分析，得到目标功率谱；确定所述目标功率谱中的最大功率值，并确定所述最大功率值与预设功率值之间的差值，记为第一差值；若所述第一差值小于第一预设差值且大于第二预设差值，则确定所述目标立柱不存在锈蚀和积水；若所述第一差值不小于所述第一预设差值，则确定所述目标立柱腐蚀和积水；若所述第一差值不大于所述第二预设差值，则确定所述目标立柱生锈和积水；其中，所述第一预设差值为正，所述第二预设差值为负。4.根据权利要求1或2所述的一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，其特征在于，在所述获取目标立柱反射的超声波回波信号之前，所述检测方法还包括：向所述目标立柱发送超声波信号；其中，预设频率与所述超声波信号的频率相同。5.根据权利要求1所述的一种立柱内部锈蚀和积水检测方法，其特征在于，所述对所述超声波回波信号进行滤波，得到目标信号，包括：采用小波变换对所述超声波回波信号进行滤波，得到所述目标信号。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯奇，胡海天，冯海龙，王博，吴笑雷，王域辰，沈毅峰，张勇，左强新，刘春蕊，蓝燕强，齐婷，张景利，李佩遥，景雷，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国铁道科学研究院集团有限公司中国铁路北京局集团有限公司北京科学技术研究所，
类型：发明
国别省市：