【技术实现步骤摘要】
本申请一般地涉及桥梁施工，尤其涉及一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法及系统。
技术介绍
1、桥梁是城市交通中的重要的基础设施之一，而在桥梁施工的过程中，顶推法施工又是常用且重要的一种施工方法，顶推法施工是指在桥头沿桥轴线方向逐段将预制梁向前推出使之就位的桥梁施工方法。具体而言，顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体连成整体，然后利用顶推装置将梁体向前方顶推出施工场地，重复这些工序即可完成全部梁体施工；顶推施工过程中，顶推装置的性能好坏直接影响顶推施工的精度和效率。
2、目前，公开号为cn111324923a的专利申请文件公开了一种桥梁顶推结构实时监控方法、装置及系统，其中的方法包括：获取目标桥梁的当前桥位信息及至少一个桥梁监测点的实测数据，所述当前桥位信息为桥位坐标；将所述目标桥梁的当前桥位信息输入预设三维可视化模型；确定所述目标桥梁的当前姿态信息，所述当前姿态信息为当前时刻所述目标桥梁的各个位置的三维坐标；将所述目标桥梁的当前姿态信息输入预设桥梁有限元模型中，得到所述目标桥梁在当前姿态下的各个桥梁监测点的理论监测阈值；根据第一桥梁监测点的实测数据及理论监测阈值，对所述第一桥梁监测点进行实时监控；所述第一桥梁监测点为所述目标桥梁的任一桥梁监测点。
3、然而，上述方法虽然能够通过对比桥梁监测点的实测数据和理论监测阈值，实时判断顶推装置是否存在误差；但实时监测顶推装置是否存在误差无法准确判断顶推装置的性能，进而导致无法及时对顶推装置进行检修和维护，因此，在
技术实现思路
1、为了解决本申请的上述技术问题，本申请提供了一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法及系统，以准确获取顶推装置的性能检测结果，及时对顶推装置进行检修和维护。
2、本申请第一方面，提供了一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，用于在利用顶推装置进行桥梁顶推施工的过程中，检测所述顶推装置的性能等级，所述性能检测方法包括：获取当前时刻之前每个采集时刻下顶推装置的负载大小以获取负载序列；利用无人机以设定位姿采集每个采集时刻的顶推施工图像，所述顶推施工图像包括桥墩区域和桥梁梁体区域；基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离；分别将所述顶推偏移量和所述顶推距离按照采集时刻的先后顺序进行排列，得到顶推偏移量序列和顶推距离序列；将所述顶推偏移量序列、所述顶推距离序列、所述负载序列以及所述顶推装置的额定功率输入训练完毕的性能分类模型，输出当前时刻所述顶推装置的性能等级。
3、在一个实施例中，所述性能检测方法还包括：以桥梁顶推施工的起始时刻为起点，以当前时刻为终点，每间隔设定时间间隔作为一个采集时刻，得到所述当前时刻之前的多个采集时刻；其中，所述起始时刻为起始采集时刻。
4、在一个实施例中，所述利用无人机以设定位姿采集每个采集时刻的顶推施工图像包括：在所述起始采集时刻，控制无人机停留在设定坐标，并将无人机上搭载相机的姿态调节至设定俯仰角、设定翻滚角和设定偏航角，以采集所述起始采集时刻的顶推施工图像，其中所述设定坐标、设定俯仰角、设定翻滚角和设定偏航角对应于所述设定位姿；在除所述起始采集时刻之外的任意一个采集时刻，控制无人机在所述设定位姿采集所述采集时刻的顶推施工图像。
5、在一个实施例中，在基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离之前，所述性能检测方法还包括：利用滤波操作对所述起始采集时刻的顶推施工图像进行预处理，得到顶推施工去噪图像；利用最大类间方差法确定分割阈值，并基于所述分割阈值将所述顶推施工去噪图像划分为多个桥墩候选区域；依据桥墩面积阈值筛选所有桥墩候选区域，以确定所述起始采集时刻的顶推施工图像中所有桥墩区域，所述桥墩面积阈值包括桥墩面积大阈值和桥墩面积小阈值；基于连通域分析法确定每个桥墩区域的中心点坐标，将所有中心点坐标拟合为一条直线，得到桥墩中心线。
6、在一个实施例中，基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离包括：利用滤波操作对除所述起始采集时刻之外的任意一个采集时刻的顶推施工图像进行预处理以获取对应的预处理图像；利用最大类间方差法对所述预处理图像进行阈值分割，得到所述预处理图像中的候选区域；筛选所述候选区域以定位所述采集时刻对应顶推施工图像中的桥梁桥段区域，并获取所述桥梁桥段区域的最小外接矩形；将所述最小外接矩形中垂直于顶推方向的两条边作为目标边，所述目标边包括上目标边和下目标边，连接所述上目标边和所述下目标边的中心点以获取所述采集时刻的桥梁桥段中心线；基于所述桥梁桥段中心线和所述桥墩中心线计算所述采集时刻的顶推偏移量，所述顶推偏移量满足关系式：
7、
8、其中，为所述桥墩中心线的斜率，为采集时刻时桥梁桥段中心线的斜率，为采集时刻时顶推偏移量；计算任意一个目标边的中心点到预设平面之间的垂直距离，并将所述采集时刻的垂直距离与上一个相邻采集时刻的垂直距离之间差值的绝对值作为所述采集时刻的顶推距离。
9、在一个实施例中，筛选所述候选区域以定位所述采集时刻对应顶推施工图像中的桥梁桥段区域包括：依据桥梁桥段面积阈值筛选所有候选区域，所述桥梁桥段面积阈值包括桥梁桥段面积大阈值和桥梁桥段面积小阈值；响应于一个候选区域的面积大于所述桥梁桥段面积小阈值，且小于所述桥梁桥段面积大阈值，将所述候选区域标记为桥梁桥段区域；其中，所述桥梁桥段面积大阈值和桥梁桥段面积小阈值组成桥梁桥段面积区间，所述桥墩面积大阈值和所述桥墩面积小阈值组成的桥墩面积区域，所述桥梁桥段面积区间和所述桥墩面积区域的交集为空集。
10、在一个实施例中，所述性能分类模型包括第一时序模型、第二时序模型、第三时序模型和分类模型；所述第一时序模型用于对所述顶推偏移量序列进行时序特征提取以获取顶推偏移量特征；所述第二时序模型用于对所述顶推距离序列进行时序特征提取以获取顶推距离特征；所述第三时序模型用于对负载序列进行时序特征提取以获取负载特征；将所述顶推偏移量特征、所述顶推距离特征、所述负载特征和所述顶推装置的额定功率拼接为拼接特征，所述分类模型用于对所述拼接特征进行维度变换并输出性能等级。
11、在一个实施例中，所述性能分类模型的训练方法包括：在任意一次历史桥梁顶推施工过程中，分别采集每个采集时刻的顶推偏移量、顶推距离和负载大小，以获取顶推偏移量样本序列、顶推距离样本序列和负载样本序列；将所述顶推偏移量样本序列、所述顶推距离样本序列、所述负载样本序列以及所述历史桥梁顶推施工过程中顶推装置的额定功率作为一组训练样本，并标注所述训练样本的性能标签；将所述训练样本输入性能分类模型以获取输出结果，基于所述输出结果和所述性能标签计算交叉熵损失值；依据所述交叉熵损失值进行反向传播，以更新所述性能分类模型；迭代地更新所述性能分类模型，响应于所述交叉熵损失值小于设定损失值，或迭代次数大于设定迭代次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，用于在利用顶推装置进行桥梁顶推施工的过程中，检测所述顶推装置的性能等级，所述性能检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述性能检测方法还包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述利用无人机以设定位姿采集每个采集时刻的顶推施工图像包括：
4.根据权利要求2所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，在基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离之前，所述性能检测方法还包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，筛选所述候选区域以定位所述采集时刻对应顶推施工图像中的桥梁桥段区域包括：
7.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述性能分类模型包括第
8.根据权利要求7所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述性能分类模型的训练方法包括：
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，在输出当前时刻所述顶推装置的性能等级后，所述性能检测方法还包括：
10.一种用于桥梁的顶推装置性能检测系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至9中任一项所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，用于在利用顶推装置进行桥梁顶推施工的过程中，检测所述顶推装置的性能等级，所述性能检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述性能检测方法还包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，所述利用无人机以设定位姿采集每个采集时刻的顶推施工图像包括：
4.根据权利要求2所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，在基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离之前，所述性能检测方法还包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于桥梁的顶推装置性能检测方法，其特征在于，基于所述顶推施工图像确定每个采集时刻的顶推偏移量和顶推距离包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：周威，宋振辉，陈峻，鞠鹏飞，祝志强，张千，杨威，万里，柳科，黄葛胤，杨程，
申请(专利权)人：湖北楚天联发路桥养护有限公司，
类型：发明
国别省市：
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