題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 樁基超聲波檢測(cè)中聲測(cè)管彎斜修正系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本修正系統(tǒng)基于一維小波分析原理，在深入分析聲波透射法測(cè)管彎斜時(shí)檢測(cè)信號(hào)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了新的聲測(cè)管彎斜修正模型。修正后的數(shù)據(jù)不僅消除了聲測(cè)管彎斜對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，而且保留了檢測(cè)信號(hào)中有用的高頻信息，減少了漏判和誤判的發(fā)生，取得了很好的工程實(shí)效。
- 詳細(xì)介紹：
- 聲波透射法樁基檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性常受到聲測(cè)管彎斜的影響。修正系統(tǒng)基于一維小波分析原理，在深入分析聲波透射法測(cè)管彎斜時(shí)檢測(cè)信號(hào)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了新的聲測(cè)管彎斜修正模型。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在5類37種常用小波函數(shù)中修正效果最好的為Db6小波，用Db6小波結(jié)合修正模型對(duì)實(shí)際工程中某橋梁樁基聲測(cè)管發(fā)生彎斜的檢測(cè)數(shù)據(jù)予以修正。修正后的數(shù)據(jù)不僅消除了聲測(cè)管彎斜對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，而且保留了檢測(cè)信號(hào)中有用的高頻信息，減少了漏判和誤判的發(fā)生，取得了很好的工程實(shí)效。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 聲波透射法在樁基檢測(cè)中擁有眾多優(yōu)點(diǎn)，但預(yù)埋聲測(cè)管管距變化（彎斜）問(wèn)題卻一直困擾著檢測(cè)人員。由于檢測(cè)時(shí)是將外漏于樁頂部的聲測(cè)管間的距離當(dāng)作樁身各處測(cè)管間的距離，因此聲波透射法檢測(cè)規(guī)程中明確要求聲測(cè)管應(yīng)保持平行，即兩聲測(cè)管管距為一定值。這樣才能保證一對(duì)聲測(cè)管間各測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅的明顯變化僅由兩測(cè)管間樁身混凝土的質(zhì)量決定。然而實(shí)際的樁基礎(chǔ)施工中往往做不到這一點(diǎn)，尤其是在沒(méi)有放置鋼筋籠的灌注樁中，聲測(cè)管彎斜常會(huì)發(fā)生，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響到檢測(cè)的準(zhǔn)確性，甚至造成誤判、漏判，給工程質(zhì)量帶來(lái)隱患。由此看來(lái)，在樁身完整性判斷前，對(duì)聲測(cè)管是否彎斜進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)管距進(jìn)行修正是十分必要的。相關(guān)專家學(xué)者在聲波透射法檢測(cè)樁基缺陷方面已經(jīng)做了大量的研究工作，并取得了一系列成果；對(duì)聲測(cè)管的彎斜判斷和修正也做過(guò)很多研究，取得了一定效果，而問(wèn)題并沒(méi)有得到徹底解決。目前工程中主要依靠擬合的方法來(lái)減小聲測(cè)管彎斜對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，然而擬合時(shí)函數(shù)的選取具有很大的人為因素，而且擬合的辦法并不能自動(dòng)識(shí)別出聲測(cè)管是否彎斜、在何處彎斜。因此，對(duì)聲測(cè)管彎斜的識(shí)別與修正的研究需要繼續(xù)深入。系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)：在分析聲測(cè)管彎斜原因和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，首次提出將小波分析理論用于聲測(cè)管彎斜的識(shí)別與修正，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬以及工程實(shí)例的檢驗(yàn)，證實(shí)了該修正系統(tǒng)的可行性，在聲測(cè)管彎斜修正方面取得了較好的效果。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 小波分析理論是信號(hào)處理中的一種新型時(shí)頻分析工具，它克服了傅立葉變換表示信息時(shí)能清楚地揭示出信號(hào)的頻率特征卻不能反映時(shí)域上局部信息的缺陷。運(yùn)用小波變換進(jìn)行時(shí)頻分析，能同時(shí)具有時(shí)間和頻率的局部特性以及多分辨分析特性。課題組根據(jù)聲測(cè)管彎斜信號(hào)特點(diǎn)，選擇使用小波分析來(lái)修正聲測(cè)管彎斜對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生的影響。這一修正方法據(jù)后期工程實(shí)例的檢驗(yàn)是科學(xué)、合理的。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月獲中國(guó)民航大學(xué)科技處、共青團(tuán)中國(guó)民航大學(xué)委員會(huì)、中國(guó)民航大學(xué)學(xué)生科技協(xié)會(huì)頒發(fā)的中國(guó)民航大學(xué)第五屆“創(chuàng)新杯”課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 已完成
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 排他轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本修正系統(tǒng)作為檢測(cè)數(shù)據(jù)的校正系統(tǒng)，需要與超聲法測(cè)樁的商用軟件一同使用，最好可以嵌入其中作為一個(gè)數(shù)據(jù)處理功能。這種處理技術(shù)經(jīng)過(guò)一定的工程實(shí)踐檢驗(yàn)具有良好的工程實(shí)效。我國(guó)每年有數(shù)百萬(wàn)根樁需要做超聲檢測(cè)，而一款商用檢測(cè)軟件的價(jià)格更是不菲，因此本修正系統(tǒng)將會(huì)有廣闊的市場(chǎng)前景。目前已有檢測(cè)單位對(duì)此修正系統(tǒng)表示感興趣。而更重要的是，此方法的引入可以提高樁基檢測(cè)的準(zhǔn)確性，減少漏判、誤判，保證建筑物的安全穩(wěn)定，帶來(lái)更大的社會(huì)效益。因此，在經(jīng)過(guò)更多的工程實(shí)踐檢驗(yàn)后，項(xiàng)目組正在計(jì)劃與商用測(cè)樁軟件生產(chǎn)商聯(lián)系，將此功能嵌入現(xiàn)有的商用軟件中，爭(zhēng)取早日將科技發(fā)明轉(zhuǎn)化成真正的生產(chǎn)力為社會(huì)服務(wù)。
同類課題研究水平概述
- 目前提出的對(duì)聲測(cè)管彎斜的修正主要有“投影法”、“多項(xiàng)式擬合法”和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法”等，這些方法在聲測(cè)管的彎斜修正方面做出了很有意義的探索，取得了較好的效果。然而它們?cè)诮鉀Q聲測(cè)管彎斜的識(shí)別與修正問(wèn)題時(shí)，大都需要人工憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，具有局限性。而且這些方法的精確度無(wú)法確定，研究者們只是給出了方法和效果，并沒(méi)有定量的分析其修正的精度。
