[發明專利]一種橋梁拉索斷絲聲信號采集系統及方法

在審

• 申請號: 202011065260.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112240909A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 李光明;陳聰;嚴發寶;蘇艷蕊;姜瑞娟
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種橋梁拉索斷絲聲信號采集系統及方法，包括采樣模塊、處理模塊和校驗模塊；所述采樣模塊包括對接收的初始斷絲聲信號采用放大電路和濾波電路進行放大處理和濾波處理后，經模數轉換電路得到的數字斷絲聲信號發送至處理模塊；所述處理模塊包括對數字斷絲聲信號采用FIFO存儲器進行存儲，經FIFO存儲器將數字斷絲聲信號通過千兆以太網模塊發送至上位機；所述校驗模塊包括，采用循環冗余校驗碼對千兆以太網模塊傳輸數字斷絲聲信號時進行校驗。適用于橋梁拉索的聲信號數據采集系統，保證斷絲聲信號的完整、準確，實現對橋梁拉索的健康監測。

技術領域

本發明涉及橋梁拉索技術領域，特別是涉及一種橋梁拉索斷絲聲信號采集系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

拉索是斜拉橋、系桿拱橋、懸索橋等拉索體系橋梁的關鍵受力構件，拉索由于受到環境腐蝕和老化作用，會發生銹蝕、斷絲、斷裂等損傷，所以需要對橋梁拉索進行安全檢測。

對橋梁拉索的斷絲信號進行采集，通過對斷絲聲信號的分析實現橋梁拉索斷絲的健康監測，目前采集橋梁拉索斷絲聲信號的系統主要分為通用型聲發射采集系統和專用型聲發射采集系統，通用型聲發射系統應用范圍廣，功能齊全，但是成本較高，且需要對系統中參數進行修正后才能達到使用標準；專用型聲發射采集系統是專用于某種特定的材料或者某種特定的領域，要根據測試領域產生聲發射信號的特點進行專用設計，無法實現聲信號采集的兼容性與通用性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種橋梁拉索斷絲聲信號采集系統及方法，對初始斷絲聲信號經放大和濾波處理后，經FIFO存儲器將數字斷絲聲信號通過千兆以太網發送至上位機，且在傳輸過程中采用循環冗余校驗碼進行校驗，保證以太網傳輸通道的可靠性以及保證斷絲聲信號的完整、準確。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種橋梁拉索斷絲聲信號采集系統，包括：采樣模塊、處理模塊和校驗模塊；

所述采樣模塊包括對接收的初始斷絲聲信號采用放大電路和濾波電路進行放大處理和濾波處理后，經模數轉換電路得到的數字斷絲聲信號發送至處理模塊；

所述處理模塊包括對數字斷絲聲信號采用FIFO存儲器進行存儲，經FIFO存儲器將數字斷絲聲信號通過千兆以太網模塊發送至上位機；

所述校驗模塊包括采用循環冗余校驗碼對千兆以太網模塊傳輸數字斷絲聲信號時進行校驗。

第二方面，本發明提供一種橋梁拉索斷絲聲信號采集方法，包括：

對接收的初始斷絲聲信號采用放大電路和濾波電路進行放大處理和濾波處理后，經模數轉換電路得到的數字斷絲聲信號；

對數字斷絲聲信號采用FIFO存儲器進行存儲，經FIFO存儲器將數字斷絲聲信號通過千兆以太網模塊發送至上位機；

采用循環冗余校驗碼對千兆以太網模塊傳輸數字斷絲聲信號時進行校驗。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明對斷絲聲信號進行前期調理處理，通過放大和濾波，將斷絲聲信號進行15倍放大，達到ADC輸入采集范圍；通過低通濾波器，且截止頻率為700KHz，濾波頻率較大的噪聲信號，避免噪聲的干擾。

本發明對斷絲聲信號的采樣精度高，采樣頻率大，使用千兆以太網傳輸，傳輸穩定且傳輸速率快；在使用千兆以太網傳輸斷絲聲信號時，采用循環冗余校驗碼CRC校驗傳輸過程中的所可能發生的數據丟失或數據錯誤，CRC校驗誤碼率低，保證以太網傳輸通道的可靠性。