基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，首先，獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)；然后，根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量；最后，將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。即可根據(jù)所述平面分布圖判斷巖土工程介質(zhì)內(nèi)部的缺陷分布情況，實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的無損檢測，由于本方法中只需要計(jì)算平均響應(yīng)能量，因此，所述方法分析參數(shù)少、數(shù)據(jù)處理量小、處理效率高和處理速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)對工程質(zhì)量更加快速的檢測。
【專利說明】
基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法及一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了巨大發(fā)展，渡槽、橋梁、隧洞和地下廠房等混凝土結(jié)構(gòu)建筑越來越大，各種工程質(zhì)量事故也時有發(fā)生，因此，施工前的地質(zhì)監(jiān)測以及施工過程中的工程質(zhì)量檢測對確保工程質(zhì)量具有重要意義。
[0003]申請?zhí)枮?01210157555.8、發(fā)明名稱為《一種復(fù)雜巖土介質(zhì)的沖擊映像方法及系統(tǒng)》的中國發(fā)明專利公開了一種復(fù)雜巖土介質(zhì)的沖擊映像方法，包括:第一，在測線上設(shè)置一個檢波器，然后在與檢波器設(shè)定距離的地方敲擊介質(zhì)表面，同時用測量儀器記錄由檢波器接受到的沖擊彈性波信號，完成了一個點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集后;第二，將檢波器和沖擊點(diǎn)都向前移動，再按同樣的方法采集下一個點(diǎn)的數(shù)據(jù);重復(fù)以上第一、第二步過程直至整條測線的數(shù)據(jù)被采集完為止;第三，將記錄的彈性波信號按檢波器坐標(biāo)的大小依次排列，得到一條原始的共偏移距映像剖面，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行波形分布、頻譜分布、時頻分布等處理，把處理結(jié)果按實(shí)際位置做成剖面圖。該方法類似于石油勘探用的反射法地震勘探，當(dāng)打擊沉管隧道等巖土介質(zhì)的底板表面時就會產(chǎn)生彈性波，彈性波遇到界面(不同介質(zhì)的結(jié)合面)就會產(chǎn)生反射，反射的強(qiáng)弱反映介質(zhì)的情況，通過對檢測到的沖擊波波形、頻譜、小波等分析，查明復(fù)雜介質(zhì)的空間分布(注漿效果、空洞分布)。
[0004]但在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述沖擊映像方法由于要對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行波形分布、頻譜分布、時頻分布等多種處理，需要多種分析方法進(jìn)行聯(lián)合分析判斷，存在分析參數(shù)多、數(shù)據(jù)處理量大、效率不夠高等缺點(diǎn)，用于實(shí)際工程時有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法及一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，以減少數(shù)據(jù)采集量及數(shù)據(jù)處理量，提高檢測效率，以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時的巖土工程檢測。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，包括:
[0007]獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù);其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)；
[0008]根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量；
[0009]將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。
[0010]可選的，所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，具體包括:
[0011]將所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)的波形按所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)展開形成共偏移距剖面，然后將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)做成平面分布圖，在所述平面分布圖中，以所述檢測點(diǎn)沿測線的距離為X坐標(biāo)，垂直于所述測線方向?yàn)閅軸，各檢測點(diǎn)在Y方向的距離為Y坐標(biāo)，用顏色或等高線表示平均響應(yīng)能量的大小。
[0012]可選的，在所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)前，還包括:
[0013]沿測線設(shè)置多個檢測點(diǎn)，對每個所述檢測點(diǎn)執(zhí)行以下操作:
[0014]在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離的激發(fā)點(diǎn)位置采用激發(fā)裝置垂直敲擊介質(zhì)表面，以及，在所述檢測點(diǎn)采用檢測裝置采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。
[0015]可選的，所述檢測點(diǎn)與所述激發(fā)點(diǎn)之間的距離為偏移距，所有檢測點(diǎn)采用相同的偏移距；
[0016]所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，包括:
[0017]將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)向?qū)?yīng)的激發(fā)點(diǎn)方向移動二分之一個偏移距后做成平面分布圖。
[0018]可選的，所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，包括:
[0019]獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的垂直于介質(zhì)表面方向的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。
[0020]可選的，所述根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，包括:
[0021 ]對每個所述檢測點(diǎn)，分別根據(jù)所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)計(jì)算響應(yīng)波形的平均能量；
[0022]將所有檢測點(diǎn)的所述平均能量做歸一化處理，獲得每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，所述平均響應(yīng)能量無量綱。
[0023]可選的，所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，還包括:
[0024]采用三維波動方程仿真計(jì)算所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系；
[0025]根據(jù)所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系，將所述平面分布圖轉(zhuǎn)換為工程缺陷分布圖。
[0026]第二方面，本發(fā)明提供一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，包括:
[0027]檢測裝置，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)；
[0028]激發(fā)裝置，用于在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離的激發(fā)點(diǎn)位置垂直敲擊介質(zhì)表面；
[0029]數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)采用所述檢測裝置采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，以及，將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。
[0030]可選的，所述檢測裝置包括檢波裝置和波形采集與記錄裝置；
[0031]所述檢波裝置，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集彈性波信號；
[0032]所述波形采集與記錄裝置，用于把所述檢波裝置接收到的彈性波信號數(shù)字化和記錄，形成響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。
[0033]可選的，所述檢波裝置包括:速度型檢波器或加速度型檢波器，所述速度型檢波器或加速度型檢波器的檢測內(nèi)容為垂直于介質(zhì)表面方向的單分量彈性波信號。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0035]本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，只需要根據(jù)多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)計(jì)算每個檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，并將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，即可根據(jù)所述平面分布圖判斷巖土工程介質(zhì)內(nèi)部的缺陷分布情況，實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的無損檢測，由于本方法中只需要計(jì)算平均響應(yīng)能量，因此，所述方法分析參數(shù)少、數(shù)據(jù)處理量小、處理效率高和處理速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)對工程質(zhì)量更加快速的檢測。
[0036]本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，本質(zhì)上與所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法出于相同的發(fā)明構(gòu)思，具有相同的有益效果。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。
[0038]圖1示出了本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例的流程圖；
[0039]圖2示出了本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例中波形采集方法的原理示意圖；
[0040]圖3示出了本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例中平均響應(yīng)能量的平面分布圖的示意圖；
[0041]圖4示出了本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0043]需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。
[0044]為了便于理解，此處對沖擊映像法的原理進(jìn)行簡要解釋，沖擊映像法是在介質(zhì)表面施加微小瞬時沖擊，產(chǎn)生應(yīng)力波，當(dāng)應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播遇到界面時，將產(chǎn)生反射并引起結(jié)構(gòu)表面微小的位移響應(yīng)，這種響應(yīng)被安裝在沖擊點(diǎn)附近的傳感器接收并進(jìn)行波形羅列，根據(jù)所述波形的平均響應(yīng)能量分布，即可判斷該地質(zhì)結(jié)構(gòu)下有無缺陷。
[0045]請參考圖1，其為本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例的流程圖，所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，包括以下步驟:
[0046]步驟SlOl:獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。
[0047]所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)是利用檢測裝置采集獲得的，本步驟可以在采集后直接使用，也可以是預(yù)先米集好后在本步驟中調(diào)取使用。
[0048]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，在所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)前，還包括:
[0049]沿測線設(shè)置多個檢測點(diǎn)，對每個檢測點(diǎn)執(zhí)行以下操作:
[0050]在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離(也稱為偏移距)的激發(fā)點(diǎn)位置采用激發(fā)裝置垂直敲擊介質(zhì)表面，以及，在所述檢測點(diǎn)采用檢測裝置采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。其中，所述多個檢測點(diǎn)可以等間距設(shè)置，也可以根據(jù)實(shí)際需求不等間距設(shè)置，其均在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0051]具體實(shí)施時，請參考圖2，其為本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例中波形采集方法的原理示意圖，其中，沖擊震源為激發(fā)裝置，用于在激發(fā)點(diǎn)位置垂直敲擊介質(zhì)表面，激發(fā)垂直介質(zhì)表面向下的沖擊波(縱波)，實(shí)際應(yīng)用中，所述沖擊震源可選用錘擊震源;檢波器屬于檢測裝置，用于檢測所述沖擊波在遇到缺陷等時反射回來的彈性波，由于施工前的地質(zhì)檢測和工程質(zhì)量檢測的檢測對象一般為幾米至十幾米范圍內(nèi)的淺層構(gòu)造，因此，所述檢測裝置可以采用4-lOOHz的動圈式垂直速度型檢波器;此外，由于所述檢波器只能采集彈性波信號，因此，所述檢測裝置一般包括檢波裝置和波形采集裝置，其中，檢波裝置可以由檢波器實(shí)現(xiàn)，波形采集裝置可以使用數(shù)字地震儀實(shí)現(xiàn)，用于根據(jù)所述彈性波信號生成相應(yīng)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù);dx偏移距為激發(fā)點(diǎn)與檢測點(diǎn)之間的距離，本實(shí)施例中，在每個檢測點(diǎn)進(jìn)行檢測時，所述偏移距保持一致。
[0052]考慮到地質(zhì)監(jiān)測只需要檢測垂直于介質(zhì)表面的反射彈性波，即可進(jìn)一步推測出該位置對應(yīng)的地質(zhì)狀況，因此，在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)為垂直于介質(zhì)表面的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，即所述檢波器只需要按照適當(dāng)?shù)墓逃蓄l率采集垂直于介質(zhì)表面的單分量的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，相應(yīng)的，所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，包括:獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的垂直于介質(zhì)表面方向的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，不再需要采集三分量的波形數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)采集量和數(shù)據(jù)處理量。
[0053]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述檢波器和所述激發(fā)裝置的數(shù)量可以都為I個，在實(shí)施時按照順序沿測線等間隔或不等間隔移動依次對每個檢測點(diǎn)進(jìn)行檢測;也可以都為多個，在實(shí)施時沿測線等間隔或不等間隔排列，然后同時測量，以上均為本申請的可變更的實(shí)施方式，此處不再--贅述，其均在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例只需要在距檢測點(diǎn)設(shè)定距離的一個激發(fā)點(diǎn)進(jìn)行敲擊，不再需要在檢測點(diǎn)附近5個激發(fā)點(diǎn)進(jìn)行敲擊，降低了操作難度和工作量，相應(yīng)的減少了后續(xù)的數(shù)據(jù)處理量。
[0054]需要說明的是，本步驟獲取的可以是一條測線上的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，以獲取一條測線上對應(yīng)的缺陷分布情況，也可以是多條測線上的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，以獲取整個平面對應(yīng)的缺陷分布情況，其均在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0055]步驟S102:根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量。
[0056]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，包括:
[0057]對每個所述檢測點(diǎn)，分別根據(jù)所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)計(jì)算響應(yīng)波形的平均能量；
[0058]將所有檢測點(diǎn)的所述平均能量做歸一化處理，獲得每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，所述平均響應(yīng)能量無量綱。
[0059]步驟S103:將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。
[0060]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，具體包括:
[0061]將所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)的波形按所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)展開形成共偏移距剖面，然后將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)做成平面分布圖，在所述平面分布圖中，以所述檢測點(diǎn)沿測線的距離為X坐標(biāo)，垂直于所述測線方向?yàn)閅軸，各檢測點(diǎn)在Y方向的距離為Y坐標(biāo)，用顏色或等高線表示平均響應(yīng)能量的大小。
[0062]由于平均響應(yīng)能量與介質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)地分布有顯著的對應(yīng)關(guān)系，因此，根據(jù)所述平面分布圖中的平均響應(yīng)能量的分布情況即可推測巖土工程介質(zhì)中的缺陷分布情況。
[0063]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法還包括:
[0064]采用三維波動方程仿真計(jì)算所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系；
[0065]根據(jù)所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系，將所述平面分布圖轉(zhuǎn)換為工程缺陷分布圖。本實(shí)施例中，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得平均響應(yīng)能量的大小與工程介質(zhì)質(zhì)地密實(shí)程度之間的映射關(guān)系，即可將所述平面分布圖中的平均響應(yīng)能量轉(zhuǎn)換成工程介質(zhì)質(zhì)地密實(shí)程度，進(jìn)而將所述平面分布圖轉(zhuǎn)換為工程缺陷分布圖，以更加直觀的方式了解工程缺陷的分布情況。
[0066]請參考圖3，其為本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法實(shí)施例中平均響應(yīng)能量的平面分布圖的示意圖，經(jīng)發(fā)明人試驗(yàn)確認(rèn)，平均響應(yīng)能量與介質(zhì)內(nèi)部狀況具有顯著的相關(guān)性，若平均響應(yīng)能量均勻分布，則說明介質(zhì)內(nèi)部質(zhì)地均勻，不存在缺陷等；若平均響應(yīng)能量分布不均勻，則平均響應(yīng)能量較高的位置對應(yīng)的介質(zhì)內(nèi)部質(zhì)地較為疏松，可能存在缺陷。如圖所示，平均響應(yīng)能量低于1.00的即可判斷為密實(shí)區(qū)域，平均響應(yīng)能量介于1.00與1.50之間即可判斷為尖滅區(qū)域，平均響應(yīng)能力高于1.50即可判斷為缺陷區(qū)域。據(jù)此，即可根據(jù)平均響應(yīng)能量的平面分布圖推測出相應(yīng)位置處介質(zhì)內(nèi)部的質(zhì)地情況，實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的無損檢測。
[0067]考慮到，在所述檢測點(diǎn)采集到的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)實(shí)際上反映的是所述檢測點(diǎn)與所述激發(fā)點(diǎn)連線中點(diǎn)位置處的地質(zhì)情況，因此，需要對所述平面分布圖進(jìn)行修正，以提高本方法的檢測精度，在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述檢測點(diǎn)與所述激發(fā)點(diǎn)之間的距離為偏移距，所有檢測點(diǎn)采用相同的偏移距；
[0068]所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，包括:
[0069]將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)向?qū)?yīng)的激發(fā)點(diǎn)方向移動二分之一個偏移距后做成平面分布圖。
[0070]以上，通過步驟SlOl至S103，完成了本申請?zhí)峁┑幕谄骄憫?yīng)能量的沖擊映像方法流程，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，只需要根據(jù)多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)計(jì)算每個檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，并將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，即可根據(jù)所述平面分布圖判斷巖土工程介質(zhì)內(nèi)部的缺陷分布情況，實(shí)現(xiàn)對工程質(zhì)量的無損檢測，由于本方法中只需要計(jì)算平均響應(yīng)能量，因此，所述方法分析參數(shù)少、數(shù)據(jù)處理量小、處理效率高和處理速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)對工程質(zhì)量更加快速的檢測。
[0071]在上述的實(shí)施例中，提供了一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，與之相對應(yīng)的，本申請還提供一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)。請參考圖4，其為本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。由于該系統(tǒng)實(shí)施例基本按照上述方法實(shí)施例實(shí)施，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。下述描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的。
[0072]請參考圖4，其為本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖，所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)包括:
[0073]檢測裝置101，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)；
[0074]激發(fā)裝置102，用于在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離的激發(fā)點(diǎn)位置垂直敲擊介質(zhì)表面；
[0075]數(shù)據(jù)處理裝置103，用于根據(jù)采用所述檢測裝置101采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，以及，將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。
[0076]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述檢測裝置101包括檢波裝置和波形采集與記錄裝置；
[0077]所述檢波裝置，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集彈性波信號；
[0078]所述波形采集與記錄裝置，用于把所述檢波裝置接收到的彈性波信號數(shù)字化和記錄，形成響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。
[0079]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述檢波裝置包括:速度型檢波器或加速度型檢波器，所述速度型檢波器或加速度型檢波器的檢測內(nèi)容為垂直于介質(zhì)表面方向的單分量彈性波信號。
[0080]在本申請?zhí)峁┑囊粋€實(shí)施例中，所述波形采集與記錄裝置包括:數(shù)字地震儀。所述數(shù)字地震儀包括前方濾波電路、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、主放、采樣保持器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、磁記錄器和回放濾波器等。
[0081]本發(fā)明提供的一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，本質(zhì)上與所述基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法出于相同的發(fā)明構(gòu)思，具有相同的有益效果，此處不再贅述。
[0082]需要說明的是，除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對步驟、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍；在這里示出和描述的所有示例中，除非另有規(guī)定，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實(shí)施例的其他示例可以具有不同的值;應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋；附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0083]本發(fā)明實(shí)施例所提供的進(jìn)行基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。
[0084]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。
[0085]在本申請所提供的幾個實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
[0086]所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0087]另外，在本發(fā)明各個實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
[0088]所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(R0M，Read-0nlyMemory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0089]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，包括: 獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù);其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量； 將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，具體包括: 將所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)的波形按所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)展開形成共偏移距剖面，然后將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)做成平面分布圖，在所述平面分布圖中，以所述檢測點(diǎn)沿測線的距離為X坐標(biāo)，垂直于所述測線方向?yàn)閅軸，各檢測點(diǎn)在Y方向的距離為Y坐標(biāo)，用顏色或等高線表示平均響應(yīng)能量的大小。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，在所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)前，還包括: 沿測線設(shè)置多個檢測點(diǎn)，對每個所述檢測點(diǎn)執(zhí)行以下操作: 在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離的激發(fā)點(diǎn)位置采用激發(fā)裝置垂直敲擊介質(zhì)表面，以及，在所述檢測點(diǎn)采用檢測裝置采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，所述檢測點(diǎn)與所述激發(fā)點(diǎn)之間的距離為偏移距，所有檢測點(diǎn)采用相同的偏移距； 所述將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖，包括: 將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)向?qū)?yīng)的激發(fā)點(diǎn)方向移動二分之一個偏移距后做成平面分布圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，所述獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，包括: 獲取利用檢測裝置沿測線采集的多個檢測點(diǎn)的垂直于介質(zhì)表面方向的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，包括: 對每個所述檢測點(diǎn)，分別根據(jù)所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)計(jì)算響應(yīng)波形的平均能量； 將所有檢測點(diǎn)的所述平均能量做歸一化處理，獲得每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，所述平均響應(yīng)能量無量綱。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像方法，其特征在于，還包括: 采用三維波動方程仿真計(jì)算所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系； 根據(jù)所述平均響應(yīng)能量與工程缺陷的映射關(guān)系，將所述平面分布圖轉(zhuǎn)換為工程缺陷分布圖。8.一種基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，其特征在于，包括: 檢測裝置，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，其中，所述響應(yīng)波形數(shù)據(jù)包括速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)或加速度響應(yīng)波形數(shù)據(jù)； 激發(fā)裝置，用于在距所述檢測點(diǎn)設(shè)定距離的激發(fā)點(diǎn)位置垂直敲擊介質(zhì)表面； 數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)采用所述檢測裝置采集的多個檢測點(diǎn)的響應(yīng)波形數(shù)據(jù)，計(jì)算每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量，以及，將每個所述檢測點(diǎn)的平均響應(yīng)能量按照所述檢測點(diǎn)的坐標(biāo)生成平面分布圖。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測裝置包括檢波裝置和波形采集與記錄裝置； 所述檢波裝置，用于在沿測線設(shè)置的檢測點(diǎn)處采集彈性波信號； 所述波形采集與記錄裝置，用于把所述檢波裝置接收到的彈性波信號數(shù)字化和記錄，形成響應(yīng)波形數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于平均響應(yīng)能量的沖擊映像系統(tǒng)，其特征在于，所述檢波裝置包括:速度型檢波器或加速度型檢波器，所述速度型檢波器或加速度型檢波器的檢測內(nèi)容為垂直于介質(zhì)表面方向的單分量彈性波信號。
【文檔編號】G01N29/04GK105911138SQ201610209595
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】馮少孔, 車愛蘭, 彭冬, 徐超
【申請人】南通筑升土木工程科技有限責(zé)任公司