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原文传递一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统及其工作方法

专利名称：	一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统及其处理方法。所述系统包括潜水器、振动传感器、信息处理单元；所述潜水器上安装有摄像头和机械手臂；所述摄像头用于观察水库坝体并记录下裂缝图像；所述机械手臂的前段安装有震源发生器；所述振动传感器安装在被检测的水坝上，所述振动传感器用于采集震源发生器敲击水坝产生的机械波；所述信息处理单元用于处理振动传感器采集的机械波数据。本发明定位精度高，操作技术难度低，适用范围广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学常州校区
发明人：	张学武;万至达;徐晓龙;杨林;沈晓海;汤新雨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910565249.X
公开号：	CN110243939A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	董建林
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	213022 江苏省常州市晋陵北路200号
主权项：	1.一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统，其特征在于，包括潜水器、振动传感器和信息处理单元；所述潜水器上安装有摄像头和机械手臂；所述摄像头用于观察水库坝体并记录下裂缝图像；所述机械手臂的前段安装有震源发生器；所述振动传感器安装在被检测的水坝上，所述振动传感器用于采集震源发生器敲击水坝产生的机械波；所述信息处理单元用于处理振动传感器采集的机械波数据。 2.根据权利要求1所述的基于机械波定位的水坝缺陷检测系统，其特征在于，所述振动传感器采用GS-1型旋转双线圈式检波器。 3.根据权利要求2所述的基于机械波定位的水坝缺陷检测系统，其特征在于，所述振动传感器水平、等间距布置在水坝上。 4.一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统的工作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：通过震源发生器敲击水坝产生机械波；振动传感器采集所述机械波并传递至信息处理单元；所述信息处理单元对机械波数据进行处理、完成水坝裂缝缺陷定位。 5.根据权利要求4所述的一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统的工作方法，其特征在于，所述裂缝缺陷定位方法包括：利用能量因子算法计算得到初至波传播至各振动传感器的传播时间，即初至波到达时间；根据传播时间获得各振动传感器震源的距离；利用球面交汇定位的原理对水坝裂缝缺陷完成定位。 6.根据权利要求5所述的一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统的工作方法，其特征在于，所述初至波到达时间的计算方法包括：获取初至波的长/短时窗识别因子、等窗长识别因子和振动能量特征函数；根据所述长/短时窗识别因子、等窗长识别因子和振动能量特征函数获得初至波识别因子，所述初至波识别因子的峰值对应的采样点即为初至波到达时间。 7.根据权利要求6所述的一种基于机械波定位的水坝缺陷检测系统的工作方法，其特征在于，所述长/短时窗识别因子的计算方法包括：其中，d(i)为第i个时间点的长/短时窗识别因子，x(i)(i＝1，2，…，N表示第i个时间点的检波器通道内的振动能量，M和N分别表示长时窗和短时窗内的采样样本数。所述等窗长识别因子的计算方法包括：其中，所述e(i)为第i个时间点的等窗长识别因子；所述振动能量特征函数获的计算方法包括： F(i)＝x(i)2+x(i)*x(i+1)(3) 其中，F(i)为振动能量特征函数，x(i)(i＝1，2，…，N)表示第i个时间点的检波器通道内的振动能量；所述初至波识别因子R(i)的计算方法包括：
所属类别：	发明专利