專利名稱：基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)錨桿進(jìn)行檢測(cè)的方法主要有拉拔實(shí)驗(yàn)、取巖芯法、聲波法(含應(yīng)力波)、超聲波法等。拉拔實(shí)驗(yàn)、取巖芯法均屬于破壞性的檢測(cè)方法，雖然是傳統(tǒng)的測(cè)試方法，但使用起來費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率低，且抽檢的樣本數(shù)十分有限，難免會(huì)以偏概全，無法成為常規(guī)的檢測(cè)手段。聲波法(含應(yīng)力波)、超聲波法屬于無損檢測(cè)方法，目前正逐漸取代傳統(tǒng)的測(cè)試方法。超聲波法由于采用高頻波(大于20K)，測(cè)試中衰減大，反射信號(hào)弱，造成信息識(shí)別困難， 往往影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，且必須配備超聲波發(fā)生器，在礦山井下檢測(cè)必須防爆的問題難以解決，應(yīng)用效果不理想且受限制。錨桿無損檢測(cè)中主要采用聲波法，采用的頻率段為觀-10K，測(cè)試效率高、效果好，應(yīng)用前景廣闊。現(xiàn)有信號(hào)處理技術(shù)中，如利用小波變換方法提取信號(hào)的特征值，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)錨桿質(zhì)量等方法，均需借助于底端反射信號(hào)的清晰識(shí)別。若底端反射信號(hào)不明顯，識(shí)別就有一定的困難，而且小波變換方法存在著小波基函數(shù)的選取問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠準(zhǔn)確識(shí)別反射信息、檢測(cè)精度高的基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
一種基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法，其特征在于其包括如下步驟
(1)首先組建測(cè)試平臺(tái)，首先組建測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)包括四種以上材質(zhì)的小錘、 設(shè)置在被測(cè)錨桿外露端錨頭上的聲波傳感器、與聲波傳感器相連接的數(shù)據(jù)采集裝置以及與數(shù)據(jù)采集裝置相連接的計(jì)算機(jī)；
(2)用四種以上材質(zhì)的小錘分別敲擊錨桿的錨頭，產(chǎn)生四種以上的激勵(lì)信號(hào)，錨桿底端的聲波反射信號(hào)通過聲波傳感器傳送至數(shù)據(jù)采集裝置中，再通過計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于多源信息融合的數(shù)據(jù)處理和識(shí)別計(jì)算，對(duì)所述錨桿進(jìn)行無損檢測(cè)；
所述無損檢測(cè)包括對(duì)錨桿進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量和/或澆注缺陷檢測(cè)； 所述對(duì)錨桿進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量的方法如下
針對(duì)所述四種以上的激勵(lì)信號(hào)，檢測(cè)其錨桿底端的聲波反射信號(hào)，利用HHT方法進(jìn)行去噪和特征值提取，將其在第一尺度或第二尺度上的信號(hào)提取出來，得到IMFj, j=l，2，3，4 ； 據(jù)特征值提取后的信號(hào)，確定聲波反射信號(hào)的具體位置，求出錨桿長(zhǎng)度或錨固長(zhǎng)度； 所述對(duì)錨桿進(jìn)行澆注缺陷檢測(cè)的方法如下
3對(duì)錨桿的兩種缺陷類型Fi (1=1,2)計(jì)算基本可信數(shù)《/O和不確定性概率》， 所述缺陷類型Fi當(dāng)i=l時(shí)為無澆注缺陷，i=2時(shí)為有澆注缺陷，再利用D-S證據(jù)理論融合評(píng)估算法中的合并法則對(duì)進(jìn)行融合到的融合后
的基本可信數(shù)Bi(Ili=Pi),然后按照下述公式(A)計(jì)算證據(jù)區(qū)間
權(quán)利要求
1. 一種基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法，其特征在于其包括如下步驟(1)首先組建測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)包括四種以上材質(zhì)的小錘、設(shè)置在被測(cè)錨桿外露端錨頭上的聲波傳感器、與聲波傳感器相連接的數(shù)據(jù)采集裝置以及與數(shù)據(jù)采集裝置相連接的計(jì)算機(jī)；(2)用四種以上材質(zhì)的小錘分別敲擊錨桿的錨頭，產(chǎn)生四種以上的激勵(lì)信號(hào)，錨桿底端的聲波反射信號(hào)通過聲波傳感器傳送至數(shù)據(jù)采集裝置中，再通過計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于多源信息融合的數(shù)據(jù)處理和識(shí)別計(jì)算，對(duì)錨桿進(jìn)行無損檢測(cè)；所述無損檢測(cè)包括對(duì)錨桿進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量和/或澆注缺陷檢測(cè)；所述對(duì)錨桿進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量的方法如下針對(duì)所述四種以上的激勵(lì)信號(hào)，檢測(cè)其錨桿底端的聲波反射信號(hào)，利用HHT方法進(jìn)行去噪和特征值提取，將其在第一尺度或第二尺度上的信號(hào)提取出來，得到IMFj, j=l，2，3，4 ； 據(jù)特征值提取后的信號(hào)，確定聲波反射信號(hào)的具體位置，求出錨桿長(zhǎng)度或錨固長(zhǎng)度；所述對(duì)錨桿進(jìn)行澆注缺陷檢測(cè)的方法如下對(duì)錨桿的兩種缺陷類型Fi (i=l,2 ；)計(jì)算基本可信數(shù)《/O和不確定性概率》，所述缺陷類型Fi當(dāng)i=l時(shí)為無澆注缺陷，i=2時(shí)為有澆注缺陷，再利用D-S證據(jù)理論融合評(píng)估算法中的合并法則對(duì)巧⑴進(jìn)行融合
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多源信息融合的錨桿無損檢測(cè)方法，其測(cè)試平臺(tái)包括四種以上材質(zhì)的小錘、設(shè)置在被測(cè)錨桿外露端錨頭上的聲波傳感器、與聲波傳感器相連接的數(shù)據(jù)采集裝置以及與數(shù)據(jù)采集裝置相連接的計(jì)算機(jī)；對(duì)錨桿進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)，用四種以上材質(zhì)的小錘分別敲擊錨桿的錨頭，產(chǎn)生四種以上的激勵(lì)信號(hào)，錨桿底端的聲波反射信號(hào)通過聲波傳感器傳送至數(shù)據(jù)采集裝置中，再通過計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于多源信息融合的數(shù)據(jù)處理和識(shí)別計(jì)算，對(duì)所述錨桿進(jìn)行無損檢測(cè)；所述無損檢測(cè)包括對(duì)錨桿進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量和/或澆注缺陷檢測(cè)。本發(fā)明可以克服單一信號(hào)激發(fā)能量弱不易識(shí)別、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件苛刻、穩(wěn)定性差的不足，使反射信息容易識(shí)別、檢測(cè)精度高。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102183226SQ201110057649
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉東輝, 孫曉云, 程久龍 申請(qǐng)人:石家莊鐵道大學(xué)