本申請涉及解調儀，尤其涉及一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、光纖光柵解調儀是一種用于信息科學與系統(tǒng)科學領域的工藝試驗儀器，光纖光柵解調儀可對橋梁、大壩、建筑物等長期健康監(jiān)測，震區(qū)壩體、道路、橋梁的損壞和險情評估，艦船和飛行器結構完好狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測，風力渦輪機的實時反饋控制，深井油壓和溫度測量，深海石油平臺提升裝置監(jiān)測，碳纖維或鋼筋混凝土結構中嵌入式張力測量，電磁場或惡劣腐蝕環(huán)境中測量。

2、在橋梁的應力波檢測過程中，普通的光纖光柵解調儀使用時，只能夠對對橋體的現有結構進行應力波分析，而不能夠提出優(yōu)化的結構，并且對優(yōu)化結構進行應力波分析，因此我們提出了一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)及方法。

技術實現思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)及方法，以解決上述提出的問題。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)，包括：

3、光纖光柵傳感器模塊和解調儀，所述光纖光柵傳感器模塊通過導線連接解調儀；

4、所述解調儀由數據采集模塊、數據處理模塊、數據分析模塊和儲存模塊組成，所述數據處理模塊電性連接數據采集模塊、數據分析模塊和儲存模塊；

5、所述光纖光柵傳感器模塊安裝在橋梁的檢測位置，所述光纖光柵傳感器模由多個光纖光柵傳感器組成；

6、所述解調儀通過對光纖光柵傳感器模塊檢測的數據進行采集、處理和分析。

7、本申請還提供了一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

8、步驟1、通過光纖光柵傳感器模塊檢測橋梁的應力波數據組；

9、步驟2、通過數據采集模塊采集應力波數據組，且將采集應力波數據組發(fā)送至數據處理模塊；

10、步驟3、通過數據處理模塊比較應力波數據組中的數據與危險的理論應力波數據相比，得到差值；

11、步驟4、根據差值，計算橋梁的加強指標，利用所述加強指標，得到加強的應力波數據；

12、步驟5、根據加強的應力波數據，得到橋梁的抗應力的抗力指標，進而得到檢測時間段的抗力指標評價序列，并將抗力指標評價序列發(fā)送至數據分析模塊和儲存模塊；

13、步驟6、通過數據分析模塊將所述將抗力指標評價序列與設定的預期標準值比較，得到偏差值序列。

14、優(yōu)選地，通過設置的所述光纖光柵傳感器模塊中多個光纖光柵傳感器檢測橋梁的應力波數據組，且所述應力波數據組序列為b，所述b={b1、b2、…、bi}，其中i為正整數。

15、優(yōu)選地，所述通過數據處理模塊比較應力波數據組中的數據與危險的理論應力波數據相比，得到差值還包括：

16、步驟31、應力波數據組可以根據采集的歷史數據中的一段時間內的應力波數據進行數據值的擬合，得到趨勢函數，從而實現應力波數據組序列為b的部分線性化分析，得到：

17、t={1、2、3、…、i}；

18、b={b1、b2、…、bi}；

19、；

20、其中，a表示應力波數據組序列b變化直線的斜率，t表示應力波數據組序列b中各個應力波數據產生的時間；

21、步驟32、根據應力波數據組序列b變化直線的斜率a，利用待定系數法求得截距d，從而得到擬合直線函數y，y=at+d；

22、步驟33、基于得到的擬合直線函數y，帶入t={1、2、3、…、i}可以得到y(tǒng)={y1、y2、y3、…、yi}，進而得到損失函數，其中損失函數e表示應力波數據組中的數據與危險的理論應力波數據的差值的絕對值。

23、優(yōu)選地，所述根據差值，計算橋梁的加強指標，利用所述加強指標，得到加強的應力波數據包括：

24、根據損失函數e進行歸一化，計算理論加強指標jt：

25、；

26、其中，jt為t時刻橋梁的需要加強的理論值；

27、所述加強的應力波數據qt=jt+bi。

28、優(yōu)選地，所述根據加強的應力波數據，得到橋梁的抗應力的抗力指標，進而得到檢測時間段的抗力指標評價序列包括：

29、其中，抗力指標評價序列表示：

30、；

31、其中，qt表示加強的應力波數據，表示在t時刻檢測的應力波最大值，表示在t時刻檢測的應力波最小值。

32、優(yōu)選地，所述通過數據分析模塊將所述將抗力指標評價序列與設定的預期標準值比較，得到偏差值序列包括：

33、抗力指標評價序列={h1、h2、h3、…、}，設定的預期標準值序列pt={p1、p2、p3、…、pt}；

34、根據抗力指標評價序列和設定的預期標準值序列pt得到偏差值序列ut：

35、；

36、本申請實施例提供的上述技術方案與現有技術相比具有如下優(yōu)點：

37、本申請實施例提供的整體結構，不僅能夠對光纖光柵傳感器采集的數據進行分析處理，而通過差值得出橋梁抗應力的強度，并且還能夠對原有的橋梁進行進行優(yōu)化加強處理，并且對加強的橋梁結構采集的數據進行分析處理，且通過偏差值得出橋梁抗應力的強度，能夠更加高效的處理數據和給出合理的加強建議，提高工作人員的工作效率。

技術特征：

1.一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

3.根據權利要求2所述的一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于：通過設置的所述光纖光柵傳感器模塊中多個光纖光柵傳感器（2）檢測橋梁（1）的應力波數據組，且所述應力波數據組序列為b，所述b={b1、b2、…、bi}，其中i為正整數。

4.根據權利要求2所述的一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述通過數據處理模塊比較應力波數據組中的數據與危險的理論應力波數據相比，得到差值還包括：

5.根據權利要求2所述的一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述根據差值，計算橋梁的加強指標，利用所述加強指標，得到加強的應力波數據包括：

6.根據權利要求2所述的一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述根據加強的應力波數據，得到橋梁（1）的抗應力的抗力指標，進而得到檢測時間段的抗力指標評價序列包括：

7.根據權利要求2所述的一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述通過數據分析模塊將所述將抗力指標評價序列與設定的預期標準值比較，得到偏差值序列包括：

技術總結
本發(fā)明屬于解調儀技術領域，具體涉及一種橋梁光纖光柵解調儀應力波分析系統(tǒng)及方法，包括：光纖光柵傳感器模塊和解調儀，所述光纖光柵傳感器模塊通過導線連接解調儀；所述解調儀由數據采集模塊、數據處理模塊、數據分析模塊和儲存模塊組成，所述數據處理模塊電性連接數據采集模塊、數據分析模塊和儲存模塊；所述光纖光柵傳感器模塊安裝在橋梁的檢測位置；本申請實施例提供的整體結構，不僅能夠對光纖光柵傳感器采集的數據進行分析處理，通過差值得出橋梁抗應力的強度，且還能夠對原有的橋梁進行進行優(yōu)化加強處理，對加強的橋梁結構采集的數據進行分析處理，并且通過偏差值得出橋梁抗應力的強度，能夠高效的處理數據和給出合理的加強建議。

技術研發(fā)人員：徐傳昶,馬乃軒,王世偉,王陽春,徐奎,武略,王能威,付文博,單京輝,王越,趙長宏
受保護的技術使用者：山東高速工程檢測有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6