[發明專利]一種橋梁形變監測方法及系統

在審

• 申請號: 201510915892.2
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105301587A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 方姝陽
• 申請（專利權）人: 方姝陽
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及工程測量領域，尤其涉及一種橋梁形變監測方法及系統。

背景技術

橋梁形變監測對于掌握橋梁健康程度、確保橋梁安全具有重要意義。目前，橋梁形變監測的常用設備有：常規地面測量設備，GPS橋梁位移檢測設備，以及雷達形變測量設備。

其中，常規地面測量設備(如測距儀、經緯儀等)可以提供橋梁整體的變形狀態，能適應不同的監測環境，但是現場工作量大，測量精度不高；GPS橋梁位移檢測設備自動化程度高，受大氣、天氣因素影響較小，定位速度快，精度高，但檢測成本高、設備復雜；而雷達形變測量設備具有非接觸、易布設、無人值守、全天候、全天時、全天時測量的特點，可以達到亞毫米量級測量精度，其難點是檢測系統的大批量布設和運行對設備成本和穩健性提出較高要求。

發明內容

基于現有技術的缺陷，本發明提供一種橋梁形變檢測方法及系統，以解決現有技術中橋梁形變檢測系統布設復雜且成本高的技術問題。

第一方面，本發明提供一種橋梁形變檢測方法，包括：

接收至少一個雷達傳感器以預設時間為周期，周期性發送的橋梁形變的微波回波信號，得到不同時刻的各微波回波信號；

根據不同時刻的各微波回波信號，確定每一時刻的橋梁形變量；

將每一時刻的橋梁形變量發送至遠程管理終端，以使所述遠程管理終端實時顯示所述橋梁形變量。

可選地，所述根據不同時刻的各微波回波信號，確定每一時刻的橋梁形變量，包括：

根據不同時刻的各微波回波信號，確定不同時刻的各峰值頻率；

根據所述不同時刻的各峰值頻率，確定不同時刻的各峰值相位；

根據所述不同時刻的各峰值相位，確定每一時刻的橋梁形變量。

可選地，所述根據不同時刻的各微波回波信號，確定不同時刻的各峰值頻率，包括：

對所述不同時刻的各微波回波信號做傅立葉變換處理，并基于以下公式確定不同時刻的各峰值頻率：

S(f)=sinc[T(f-K2Rc)]exp(-j4πRλ);]]>

其中，S(f)為不同時刻的各微波回波信號的頻域響應函數，f為不同時刻的各微波回波信號的頻率，T為每一雷達傳感器發射信號的時域寬度，K為每一雷達傳感器的發射信號的調頻率，R為每一雷達傳感器的雷達視線向的距離，c為光速，λ為每一雷達傳感器的發射信號的載頻的波長。

可選地，所述根據所述不同時刻的各峰值頻率，確定不同時刻的各峰值相位，包括：

根據以下公式，確定峰值頻率處的峰值相位：

Φ_IF＝angle[S(f_IF)]；

其中，Φ_IF為峰值相位，angle為取相位操作。

可選地，所述根據所述不同時刻的各峰值相位，確定每一時刻的橋梁形變量，包括：

對所述不同時刻的各峰值相位進行去噪處理，確定由橋梁形變引起的各形變相位；

根據所述各形變相位，確定每一時刻的橋梁形變量。

可選地，所述根據所述各形變相位，確定每一時刻的橋梁形變量，包括：

根據所述各形變相位，基于以下公式，確定每一時刻的橋梁形變量：