【技術實現步驟摘要】
本申請涉及橋梁檢測，具體涉及一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法及裝置。
技術介紹
1、在樁基完整性檢測中，低應變反射波技術因其安全、高效、操作簡便，被廣泛應用于橋梁、建筑物及道路等工程項目中。作為一種非破壞性檢測方法，該技術通過在樁頂施加激振，記錄反射波信號來判斷樁基的完整性。激振產生的應力波在樁中傳播，當樁身阻抗變化時（如斷樁、縮徑或離析），應力波會反射回樁頂。通過加速度傳感器接收這些信號，并在計算機上進行分析，可識別樁身不同部位的反射信號，從而評估樁身完整性，判定缺陷程度及位置。
2、為提高檢測精度，采用多傳感器接收信號的方法。在樁頂施加激振信號產生應力波，并在樁側安裝多個傳感器同時采集加速度數據。通過傳感器間的距離和響應時間差，計算樁身平均波速，并分離出有效的上行應力波，精準判斷樁身完整性。與傳統單傳感器方法相比，多傳感器方法在識別缺陷方面具有顯著優勢，尤其在承臺樁基中，因傳感器安裝于承臺下方，有效減少了承臺反射波的干擾。
3、盡管多傳感器檢測法展現出優勢，其信號處理與分析依然面臨挑戰。由于多傳感器使信號更加復雜，尤其在存在上部結構時，數據分析難度顯著增加。識別信號中的真實缺陷與高頻干擾需要豐富的專業知識，現有分析方法在信號特征識別和缺陷區分上存在局限性，影響了結果解釋的可靠性。
技術實現思路
1、本申請提供一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法及裝置，能夠解決現有技術中存在因激振位置的非對稱性和上部結構存在，會致使信號特征識別和缺陷區分上存在局限
2、為達到以上目的，本專利技術采取的技術方案是：
3、一方面，本專利技術提供一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，包括以下步驟：
4、獲取敲擊樁基后兩個豎向間隔設置加速度傳感器檢測的第一信號和第二信號；
5、找出第一信號和第二信號中的有效極值；
6、獲取第一信號中有效極值與第二信號中最近有效極值的周期相位差；
7、根據周期相位差的異常變化，確定回波時間，以確定缺陷位置或者樁長。
8、在一些可選的方案中，所述的找出第一信號和第二信號中的有效極值，包括：
9、對第一信號和第二信號進行歸一化處理，得到第一歸一化信號和第二歸一化信號；
10、提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的有效極值。
11、在一些可選的方案中，所述的采用極值檢測算法，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的有效極值，包括：
12、通過調整極值檢測算法的突出性閾值，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的初步極值；
13、將第一歸一化信號中的初步極值與第二歸一化信號中時間差最近的初步極值匹配，作為有效極值，并刪除其余初步極值。
14、在一些可選的方案中，所述的通過調整極值檢測算法的突出性閾值，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的初步極值，包括：
15、設置極值檢測算法的初始突出性閾值，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的極值；
16、對比第一歸一化信號和第二歸一化信號中的極值的數量差；
17、當數量差大于設定差值閾值時，調整極值檢測算法的突出性閾值，再次提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的極值，直至第一歸一化信號和第二歸一化信號中的極值的數量差小于設定差值閾值，得到第一歸一化信號和第二歸一化信號中的初步極值。
18、在一些可選的方案中，所述的將第一歸一化信號中的初步極值與第二歸一化信號中時間差最近的初步極值匹配，作為有效極值，并刪除其余初步極值，包括：
19、按時間順序將第一歸一化信號中的每一初步極值匹配一第二歸一化信號中時間差最近的初步極值，并將從第二歸一化信號中的初步極值集中剔除或者標記；
20、直至第一歸一化信號中的初步極值全部到第二歸一化信號中的初步極值，或者第二歸一化信號中的初步極值全部被剔除或者標記；
21、將第一歸一化信號中的初步極值與第二歸一化信號中匹配的初步極值，作為有效極值。
22、在一些可選的方案中，所述獲取第一信號中有效極值與第二信號中最近有效極值的周期相位差，包括：將每一第二歸一化信號中的有效極值時刻與匹配的第一歸一化信號中的對應有效極值時刻作差，得到周期相位差。
23、在一些可選的方案中，所述周期相位差為負值對應的時刻為回波時間。
24、在一些可選的方案中，當第一歸一化信號中的第一個初步極值對應的時刻晚于第二歸一化信號中的第一個初步極值對應的時刻，則剔除第一歸一化信號中的第一個初步極值。
25、在一些可選的方案中，極值為波峰或者波谷。
26、第二方面，本專利技術提供一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測裝置，包括：
27、信號獲取模塊，其用于獲取敲擊樁基后兩個豎向間隔設置加速度傳感器檢測的第一信號和第二信號；
28、極值提取模塊，其用于找出第一信號和第二信號中的有效極值；
29、相位差計算模塊，其用于獲取第一信號中有效極值與第二信號中最近有效極值的周期相位差；
30、回波確定模塊，其用于根據周期相位差的異常變化，確定回波時間，以確定缺陷位置或者樁長。
31、與現有技術相比，本專利技術的優點在于：本方案中獲取敲擊樁基后兩個豎向間隔設置加速度傳感器檢測的第一信號和第二信號；找出第一信號和第二信號中的有效極值；獲取第一信號中有效極值與第二信號中最近有效極值的周期相位差；根據周期相位差的異常變化，確定回波時間，以確定缺陷位置或者樁長；均可借助自動化算法實現信號的自動識別與缺陷判別，減少了對人工分析的依賴，極大提高了檢測結果的可靠性和一致性，且不需要豐富的專業知識，即可實現信號特征識別和缺陷區分，提高了本方法的通用性以及樁基完整性識別的識別效率。并能夠解決現有技術中因激振位置的非對稱性和上部結構存在，會致使信號特征識別和缺陷區分上存在局限性的問題。
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1.一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的找出第一信號和第二信號中的有效極值，包括：
3.如權利要求1所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的采用極值檢測算法，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的有效極值，包括：
4.如權利要求3所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的通過調整極值檢測算法的突出性閾值，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的初步極值，包括：
5.如權利要求3所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的將第一歸一化信號中的初步極值與第二歸一化信號中時間差最近的初步極值匹配，作為有效極值，并刪除其余初步極值，包括：
6.如權利要求5所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述獲取第一信號中有效極值與第二信號中最近有效極值的周期相位差，包括：將每一第二歸一化信號中的有效極值時刻與匹配的第一歸一化信號中的對應有效極值時刻作差，得到周期相位
7.如權利要求6所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述周期相位差為負值對應的時刻為回波時間。
8.如權利要求3所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，當第一歸一化信號中的第一個初步極值對應的時刻晚于第二歸一化信號中的第一個初步極值對應的時刻，則剔除第一歸一化信號中的第一個初步極值。
9.如權利要求1所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，極值為波峰或者波谷。
10.一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測裝置，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的找出第一信號和第二信號中的有效極值，包括：
3.如權利要求1所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的采用極值檢測算法，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的有效極值，包括：
4.如權利要求3所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的通過調整極值檢測算法的突出性閾值，提取第一歸一化信號和第二歸一化信號中的初步極值，包括：
5.如權利要求3所述的基于相位差法的既有橋梁樁基檢測方法，其特征在于，所述的將第一歸一化信號中的初步極值與第二歸一化信號中時間差最近的初步極值匹配，作為有效極值，并刪除其余初步極值，包括：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：馬嘯，馬遠剛，蘇舟舟，陳奕凡，候鑫，劉彥峰，高國輝，陳海濤，何成園，
申請(專利權)人：中鐵大橋局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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