1.一种公路桥梁的状态评估方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
采集震动数据;
使用EMD算法对每个震动数据进行分解,得到每个震动数据的各个分量信号;获取每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性;根据每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性,得到每个震动数据的参考信号;
所述获取每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性,包括的具体步骤如下:获取每个震动数据中每个分量信号中所有幅值为0的数据点,利用所有幅值为0的数据点,将每个震动数据中每个分量信号划分为多个区间,将得到的多个区间记为每个震动数据中每个分量信号的参考区间;
式中, 代表第 个震动数据中第 条分量信号为参考信号的可能性; 代表第个震动数据中第 条分量信号的第 个参考区间中的所有数据点的幅值之和; 代表第 个震动数据中第 条分量信号的第 个参考区间中的所有数据点的幅值之和;
代表第 个震动数据中第 条分量的参考区间的个数; 代表以自然常数为底的指数函数; 代表第 个震动数据中第 条分量信号的幅值方差;
所述根据每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性,得到每个震动数据的参考信号,包括的具体步骤如下:将可能性最大时所对应的分量信号作为每个震动数据的参考信号;
根据每个震动数据的参考信号,获取每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异;
所述根据每个震动数据的参考信号,获取每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异,包括的具体步骤如下:式中, 代表第 个震动数据中第 条分量信号与第 个震动数据的参考信号之间的差异, 表示第 个震动数据中第 条分量信号为参考信号的可能性,表示第 个震动数据中参考信号为参考信号的可能性, 代表第 个震动数据中第 条分量信号的数据点的幅值均值,代表第 个震动数据中参考信号的数据点的幅值均值; 代表绝对值符号;
代表第 个震动数据中所有分量信号的数据点的幅值均值与参考信号的数据点的幅值均值的最大差异绝对值;
获取震动数据之间的相关性;根据震动数据之间的相关性以及每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异,获取震动数据的噪声影响程度;
所述根据震动数据之间的相关性以及每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异,获取震动数据的噪声影响程度,包括的具体步骤如下:式中, 表示震动数据的噪声影响程度, 代表震动数据之间的相关性; 代表第 个震动数据中第 条分量信号与第 个震动数据的参考信号之间的差异;代表第 个震动数据的分量信号的数量;代表震动数据的数量;
根据震动数据的噪声影响程度,获取滤波窗口的大小;根据滤波窗口的大小,对震动数据进行去噪处理,得到去噪后的震动数据;根据去噪后的震动数据,获取公路桥梁的状态评估值;根据公路桥梁的状态评估值对公路桥梁的稳定性进行判断。
2.根据权利要求1所述的一种公路桥梁的状态评估方法,其特征在于,所述获取震动数据之间的相关性,包括的具体步骤如下:式中, 代表震动数据之间的相关性, 表示第 条震动数据的平均幅值, 表示第条震动数据的平均幅值, 表示第 条震动数据中第 个数据点的幅值, 表示第 条震动数据中第 个数据点的幅值,代表每条震动数据中的数据点数量, 表示震动数据的数量, 代表以自然常数为底的指数函数; 代表绝对值符号。
3.根据权利要求1所述的一种公路桥梁的状态评估方法,其特征在于,所述根据震动数据的噪声影响程度,获取滤波窗口的大小,包括的具体步骤如下:式中, 表示滤波窗口的初始大小;表示震动数据的噪声影响程度; 为向上取整符号; 代表预设的滤波器窗口大小;
当滤波窗口的初始大小 为奇数时,滤波窗口的大小为 ;当滤波窗口的初始大小为偶数时,滤波窗口的大小为 。
4.根据权利要求1所述的一种公路桥梁的状态评估方法,其特征在于,所述根据去噪后的震动数据,获取公路桥梁的状态评估值,包括的具体步骤如下:式中, 代表公路桥梁的状态评估值; 表示所有去噪后的震动数据的平均幅值;表示所有去噪后的震动数据的幅值方差; 代表归一化函数。
5.根据权利要求1所述的一种公路桥梁的状态评估方法,其特征在于,所述根据公路桥梁的状态评估值对公路桥梁的稳定性进行判断,包括的具体步骤如下:预设状态阈值,当公路桥梁的状态评估值小于状态阈值时,公路桥梁的震动处于合理的范围内,当公路桥梁的状态评估值大于等于状态阈值时,公路桥梁存在着稳定性隐患。
6.一种公路桥梁的状态评估系统,其特征在于,所述系统包括:
震动数据获取模块,采集震动数据;
参考信号获取模块,使用EMD算法对每个震动数据进行分解,得到每个震动数据的各个分量信号;获取每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性;根据每个震动数据中各个分量信号为参考信号的可能性,得到每个震动数据的参考信号;
噪声影响程度获取模块,根据每个震动数据的参考信号,获取每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异;获取震动数据之间的相关性;根据震动数据之间的相关性以及每个震动数据中各个分量信号与每个震动数据的参考信号之间的差异,获取震动数据的噪声影响程度;
稳定性判定模块,根据震动数据的噪声影响程度,获取滤波窗口的大小;根据滤波窗口的大小,对震动数据进行去噪处理,得到去噪后的震动数据;根据去噪后的震动数据,获取公路桥梁的状态评估值;根据公路桥梁的状态评估值对公路桥梁的稳定性进行判断;
所述系统实现的是如权利要求1 5任意一项所述一种公路桥梁的状态评估方法的步~骤。