【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁检测领域，具体涉及一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法及系统。
技术介绍
1、桥梁作为关键的交通基础设施，对于保障公共安全和推动经济发展发挥着至关重要的作用。桥梁铺装层的损伤若未能及时检测和维护，不仅会加速桥梁结构的退化，还可能引发严重的安全事故，造成不可估量的损失。因此，开发高效、准确的桥梁损伤检测技术显得尤为迫切。
2、传统的桥梁损伤检测方法主要依赖于人工巡检，这些方法不仅效率低下、主观性强，而且在发现隐蔽损伤方面存在明显不足。随着技术进步，自动化检测技术如声波检测、超声波检测等逐渐应用于桥梁损伤检测中。尽管如此，这些技术往往对检测条件有较高要求，且在识别某些损伤类型时能力有限。
3、近年来，地面探测雷达技术因其能穿透铺装层并探测内部结构而受到广泛关注。该技术通过分析雷达信号的反射和传播特性，可对桥梁铺装层的损伤进行评估。然而，现有雷达检测方法仍存在一些局限性，例如信号处理算法的精确度不足，难以区分微小损伤和背景噪声；损伤特征提取方法单一，无法有效识别多种损伤类型；损伤发展趋势预测缺乏智能化，无法为维护决策提供充分的科学依据。这些问题限制了雷达技术在桥梁损伤检测中的广泛应用和效果。
4、现有专利cn1 15824816a提出了一种基于探地雷达的桥梁有效预应力无损检测方法，然而，该技术主要关注于桥梁的预应力检测，并未涉及损伤检测的连续性分析和预测。
5、现有专利cn106289691b公开了一种基于微波雷达装置的桥梁分块冲击振动检测方法及检测装置。尽管该
6、鉴于现有技术中存在的问题和局限性，亟需一种改进的基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法及系统，以解决现有技术中损伤检测精度不足、检测效率低、无法实现损伤发展趋势的准确预测的问题。
2、为实现上述目的，采用如下技术方案。
3、一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，包括，
4、s 1、使用地面探测雷达对桥梁铺装层进行扫描，收集雷达回波数据；
5、s2、对s1收集的雷达回波数据进行去噪和滤波处理，获得清晰的雷达信号；
6、s3、判断是否存在损伤迹象，若雷达信号的振幅变化或信号到达时间超出预设阈值，则将雷达信号定为损伤迹象，进入s4；否则记录当前状态并返回s1，按照预定周期重新扫描；
7、s4、对检测到的损伤迹象进行波形编码特征提取，识别损伤特征；
8、s5、将提取的损伤特征与正常状态的数据库进行比较分析，确定损伤的存在和类型；
9、s6、根据分析结果，利用自适应频率调制技术进行损伤深度和范围的精确探测；
10、s7、基于得到的精确探测结果，利用智能损伤演化追踪算法对损伤发展趋势进行预测；
11、s8、根据分析结果和预测结果，得到检测报告。
12、可选的，s1的具体步骤包括，
13、选择与桥梁铺装层材料特性和深度相匹配的工作频率，确保雷达波有效穿透并被反射；根据选定的工作频率，配置雷达发射器和接收器，设定适当的脉冲重复频率和信号带宽将雷达天线固定在扫描设备上，扫描设备用于在桥梁铺装层上按照预定路径移动；
14、启动扫描设备，使雷达天线按照直线或网格状模式逐点扫描桥梁铺装层，实现全面覆盖；在扫描过程中，连续发射雷达信号并接收从桥梁铺装层反射回来的回波信号；
15、利用时间延迟和振幅信息，记录每个扫描点的回波信号，生成桥梁铺装层的雷达信号分布图；
16、对得到的雷达信号分布图进行数据整合，形成完整的雷达回波数据。
17、可选的，步骤s2具体包括，
18、将收集的雷达回波数据导入具备信号去噪和滤波功能的数字信号处理软件；
19、利用导入的雷达回波数据，执行快速傅里叶变换，将雷达回波数据时间域信号转换成频率域信号；
20、在得到的频率域信号中，通过视觉检查或自动算法识别出非雷达信号的噪声频率成分，包括远离主要频率峰值的异常峰或背景噪声；
21、将预先设置的带阻滤波器应用于所述频率域信号上，抑制噪声频率成分，然后执行逆快速傅里叶变换(ifft)，将处理后的频率域信号转换回时间域，得到去噪后的信号；
22、对得到的去噪后的信号应用中值滤波器，进一步消除任何剩余的脉冲噪声，得到去噪完成后的信号；
23、对去噪完成后的信号进行幅度校正和增益调整，确保去噪完成后的信号的幅度与原始的雷达回波数据保持一致，同时损伤特征保持清晰可见，得到处理后的信号；
24、对处理后的信号进行质量评估，验证信噪比的提升，并确保信号满足损伤检测所需的精度和清晰度标准，得到清晰的雷达信号。
25、可选的，步骤s3具体包括，
26、从得到的清晰的雷达信号中，提取清晰的雷达信号的特征参数，包括振幅和到达时间；
27、将提取的特征参数与预设的正常状态参数进行比较，预设参数基于无损伤情况下的雷达信号特征；
28、当提取的振幅变化超过预设振幅阈值，或者信号到达时间与预设的正常到达时间超过预设时间阈值，则判定存在损伤迹象；
29、若判定存在损伤迹象时，记录损伤迹象的特征参数，并进入步骤s4；
30、若判定不存在损伤迹象时，则认为当前桥梁铺装层状态正常，记录当前状态参数；
31、记录的状态参数将用于与未来检测结果的比较，监测桥梁铺装层状态的潜在变化；
32、在确认状态正常后，按照预定周期安排下一次扫描，持续监测桥梁铺装层的状态；
33、当检测周期结束，自动从步骤s1重新开始检测流程，确保连续性和周期性的监测。
34、可选的，步骤s4具体包括，
35、接收确定的损伤迹象的雷达信号，作为波形编码特征提取的输入；
36、对雷达信号进行时频分析，识别雷达信号中的异常模式，异常模式指示损伤区域；
37、利用识别的异常模式，应用波形编码技术对雷达信号进行编码，得到编码后的信号；
38、对编码后的信号进行特征提取，提取与损伤相关的参数，包括频率偏移、振幅变化，得到提取的损伤特征。
39、可选的，步骤s5具体包括，
40、从得到的损伤特征报告中提取关键参数，包括与损伤相关的定量指标；
41、访问和检索预先建立的正常状态数据库，包含无损伤情况下桥梁铺装层的雷达信号特征；将提取的关键参数与检索到的正常状态数据库的参数进行逐一对比分析；
42、根据对比结果，确定是否存在与正常状态显著偏差的参数，作为损伤存在的初步判断依据；
43、如果初步判断确认损伤存在，则进一步分析损伤特本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，S1的具体步骤包括，
3.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S2具体包括，
4.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S3具体包括，
5.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S4具体包括，
6.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S5具体包括，
7.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S6具体包括，
8.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤S7的具体步骤，包括，
9.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，所述智能损伤演化追踪算
10.一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测系统，基于权利要求1-9任一项所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，s1的具体步骤包括，
3.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤s2具体包括，
4.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤s3具体包括，
5.根据权利要求1所述的一种基于地面探测雷达的桥梁铺装层损伤检测方法，其特征在于，步骤s4具体包括，
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【专利技术属性】
技术研发人员：耿雷，杨丽萍，赵朋旭，苗耕齐，付国华，卢磊，李卓然，彭玖良，张宾杰，杨苗，段河霞，王静，李向舟，冯灵璞，周傲寒，陈楠，刘志强，李航，申海涛，卢旭，宋金伟，冯缘，
申请(专利权)人：河北道桥工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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