CN117113520A - 一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法及系统，方法包括：利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；利用DIC数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据应力云图计算力学结构模型中各个检测点位的误差值；根据误差值在力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；根据与最佳检测点位相对应的最大应力结合声屏障的S‑N疲劳曲线，分析声屏障的使用年限。解决了变电站声屏障立柱预埋在混凝土中无法直接检测其应力的问题，可以无损检测结构的应力变化。
Description
技术领域
本发明属于应力检测技术领域，尤其涉及一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法及系统。
背景技术
声屏障立柱作为整个结构的主要受力构件，在其主要的外部荷载即风压荷载作用下，声屏障立柱底部是应力集中区域也是应力最大区域，风压荷载长期的不断变化下声屏障立柱容易发生疲劳破坏。因此，研究声屏障立柱底部的应力疲劳状态对于开展变电站降噪设施的健康状况分析具有重要的理论价值。
在声屏障的研究中，风荷载的求解一般是通过选取规范中合适的系数结合公式大致求解风荷载，表示形式为均布力，但实际的风荷载是复杂多变的，受风向、风速、风压分布等因素的影响，为更符合实际工程疲劳检测要求，采用新的技术进行健康检测。
变电站声屏障大多数是用来隔绝变压器的噪声，一般的应力检测设备都是以贴应变片的方式来检测结构的应力变化情况，需要打磨待测部位，由于变压器存在一定的危险性且变电站声屏障的高度普遍较高，其立柱底部用焊接钢板并螺栓锚使用混凝土预埋，需要一种实时高效准确的检测方法来进行变电站声屏障应力的无损检测。
发明内容
本发明提供一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法及系统，用于解决无法对变电站声屏障应力进行无损检测，进而无法确定声屏障的使用年限的技术问题。
第一方面，本发明提供一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法，包括：
利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
第二方面，本发明提供一种基于位移场加载的变电站声屏障检测系统，包括：
建立模块，配置为利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
获取模块，配置为利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
计算模块，配置为采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
选取模块，配置为根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
分析模块，配置为根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的基于位移场加载的变电站声屏障检测方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的基于位移场加载的变电站声屏障检测方法的步骤。
本申请的基于位移场加载的变电站声屏障检测方法及系统，具有以下有益效果：
通过建立声屏障的力学结构模型，利用检测技术获取声屏受载后的位移形变，采用位移场结构加载的方式将位移场导入力学结构模型得到应力云图，即可知最大应力，该方法避开了风压荷载的求解，不需与结构表面接触，用检测技术获取结构的整体形变，将其作为位移荷载使力学结构模型发生相同的变形进而模拟实际的结构受载后变形情况，在力学结构模型中可知结构受载后的应力大小及其分布，解决了变电站声屏障立柱预埋在混凝土中无法直接检测其应力的问题，可以无损检测结构的应力变化，实时得出数据可用于评价变电站声屏障健康状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供一个具体实施例的声屏障的立柱不同工况下各特征点的误差值折线图；
图3为本发明一实施例提供的一具体实施例的声屏障在不同工况下各特征点的误差值折线图；
图4为本发明一实施例提供的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测系统的结构框图；
图5是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本申请的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法的流程图。
如图1所示，基于位移场加载的变电站声屏障检测方法具体包括以下步骤：
步骤S101，利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型。
在本步骤中，根据声屏障实际几何尺寸和材料属性构建声屏障的几何模型；根据有限元方法对几何模型进行网格划分，得到声屏障的力学结构模型。
步骤S102，利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变。
在本步骤中，获取声屏障的初始图像以及在不同荷载工况下的目标图像；
在所述初始图像中以待求点 为中心建立参考子区，并在所述目标图像中搜索与参考子区最匹配的目标子区，所述目标子区的中心位置坐标为/>；
将所述目标子区中像素的灰度值与所述参考子区中像素的灰度值进行比较，得到声屏障在不同荷载工况下的位移形变，其中，计算声屏障在不同荷载工况下的位移形变的表达式为：
，
式中，为参考子区的中心位置/>和目标子区的中心位置/>之间关系的变形矢量，/>为参考子区的中心位置/>的灰度值，/>为参考子区的灰度平均值，/>，/>为集合S内点的数量，/>为目标子区的中心位置/>的灰度值，/>为目标子区的灰度平均值，/>，为参考子区内所有点的集合；
其中，参考子区的中心位置映射到目标子区的中心位置的表达式为：
，
式中，为参考子区的中心位置/>沿水平位移分量，/>为参考子区的中心位置/>的横坐标，/>为目标子区的中心位置/>的横坐标，/>、/>、/>、均为位移梯度分量，/>为参考子区的中心位置/>到参考子区的中心位置沿竖直方向的距离，/>为参考子区的中心位置/>到参考子区的中心位置/>沿水平方向的距离，/>为目标子区的中心位置/>的纵坐标，/>为参考子区的中心位置/>的纵坐标，/>为参考子区的中心位置/>沿竖直位移分量。
步骤S103，采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值。
步骤S104，根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位。
步骤S105，根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
在本步骤中，根据S-N疲劳曲线获取声屏障在与最佳检测点位相对应的最大应力作用下的疲劳寿命；将声屏障所在地区一年内的风向变化折合成声屏障在一年内支座应力循环的次数；将疲劳寿命与次数相除，得到声屏障的使用年限。
综上，本申请的方法，利用检测技术获取声屏受载后的位移形变，采用位移场结构加载的方式将位移场导入力学结构模型得到应力云图，即可知最大应力，该方法避开了风压荷载的求解，不需与结构表面接触，用检测技术获取结构的整体形变，将其作为位移荷载使力学结构模型发生相同的变形进而模拟实际的结构受载后变形情况，在力学结构模型中可知结构受载后的应力大小及其分布，解决了变电站声屏障立柱预埋在混凝土中无法直接检测其应力的问题，可以无损检测结构的应力变化，实时得出数据可用于评价变电站声屏障健康状态。
在一个具体实施例中，基于位移场加载的变电站声屏障检测方法具体包括：
1、声屏障的结构计算模型
通过 ANSYS 有限元软件建立声屏障模型，将DIC 检测出的结构位移形变以位移场结构加载的形式导入到模型中进行误差值估计。根据误差结果选择高效又准确的检测点位，这些点位在描述声屏障变形时具有较高的灵敏度和代表性，以评估不同特征点对位移场结构加载误差值的影响。在建立声屏障模型时，首先根据实际几何尺寸和材料属性构建声屏障的几何模型。通过 ANSYS 有限元软件进行网格划分，将声屏障细分成适当的单元，以确保模型的准确性和计算效率。然后，将 DIC 检测到的位移场数据以位移场结构加载的形式导入模型中，模拟实际的变形情况。
1.1 模型的建立
以某变电站的声屏障为例进行建模仿真，先建立 H型钢立柱的实体模型，H 型钢立柱采用标准尺寸，为250mm×250mm×10mm×10mm，立柱高为 7.4m，顶端采用折板型，角度为 45°，折板高度为 0.4m，屏体板宽2m，总高 7.8m，两个立柱间隔 8m 共安装 4 列屏体板，屏体板表面采用 0.005m 厚铝合金板，板与板间相互扣接，建模中板与板，板与柱之间都采用固接，构件都采用soild185 单元，因为是结构受力分析，不需要考虑内部的吸声材料的影响，单元大小取 0.08m，网格划分一共30112 个。采用表1的参数进行建模仿真。
，
1.2 计算工况
在国家电网的声屏障设计中，主要考虑的是风荷载。实际的风荷载是由多种荷载形式组合而成的，难以通过仪器准确检测出来。因此，为了避开风荷载的复杂计算，选择在有限元模型中导入实测的位移场，以模拟声屏障在风荷载作用下的形变情况。可以按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）中的相关规定进行设计计算。对于加载到声屏障上的自然风荷载强度，可以根据公式（1）进行初步计算：
， 公式（1）
式中，为风荷载标准值，/>为高度z处的阵风系数，取1.7，/>为风荷载局部体型系数，取2.0，/>为风压高度变化系数，取1，/>为基本风压；
根据公式（1），选择南昌市 5 级清风下的风速一般为10m/s，并结合声屏障的受力面积 As，设定均布力为5000N。作为工况 1。考虑到风荷载的多变性和不同近地高度的差异，使用 F(z)=50×cos(z)模拟风荷载，其中 z 为节点在 Z 轴的坐标值作为工况 2。考虑到风压在不同高度上的差异，可以使用荷载 F(z)=1.1×z 模拟多种复杂工况。作为工况3。将工况 1 与工况 2 进行叠加，以模拟多种复杂工况，作为工况 4。类似地，将工况 1 与工况 3 进行叠加，工况 2 与工况 3 进行叠加，作为工况 5 和工况 6。通过以上的工况选择，可以模拟多种复杂情况下声屏障受到的风荷载。具体的工况选择可以参考表 2。
，
2、位移场特征点个数分析
特征点指的是在模型中具有相同Z 轴坐标值的一组节点，它们能够反映声屏障的横向位移情况。假设在荷载作用下，这组特征点产生的位移大小和方向是一致的。通过将特征点的位移量（即位移场）导入仿真模型中，可以近似模拟声屏障在实际受载情况下的变形状态。在进行误差分析时，将误差值定义为加载位移场和加荷载的声屏障最大应力之间的差值的绝对值与加荷载声屏障的最大应力的比值的百分数。误差值控制在 10%以内意味着通过加入位移场进行仿真模拟时，模拟结果与实际受载情况下的声屏障最大应力之间的误差在合理范围。通过控制误差值的范围，保证力学结构模型对声屏障的实际受载情况进行较为准确的模拟。
2.1、立柱的特征点分析
变电站声屏障的屏体板主要是通过焊接等连接方式固定在 H 型钢立柱上，屏体板底部一般是不和地面接触并固定的，所以声屏障整体的受力形式是屏体板传递给立柱，立柱传递到立柱的底部，声屏障整体的形变趋势就可以用立柱的形变趋势来表示，采用DIC 系统对声屏障的侧向形变进行实时检测，可知声屏障部分特征点在某段时间内的形变趋势及最大位移量，并在有限元软件中进行仿真模拟，在声屏障模型中加入不同个数特征点的位移场，最后得出应力云图，与各工况下的声屏障最大应力做对比，考虑准确性和效率选取最佳特征点数，由此确定测点方案，加载工况后立柱后结果如图 2 所示。
根据图 2的观察结果，立柱的误差值在不同工况下呈现相似的变化趋势。具体而言，随着特征点数量的增加，误差值折线先快速降低，然后缓慢变化，并在 0~5%的误差范围内上下波动。最后，折线趋于平缓，误差值基本保持不变。在工况 5 和工况 6 中，当特征点数量达到 13 个时，观察到误差值出现明显的回弹。这可能是由于该工况下荷载叠加导致变形偏大，从而引起了测量误差。因此，在选择测点方案时需要权衡准确性和效率。为了保证测量的准确性，同时考虑成本和实施的可行性，在 6 种工况下 7 个位移场特征点是一个高效的选择。通过这个方案，能够保证 H 型钢立柱的误差值在 10%以内，并且特征点的数量仍然在可操作范围内。尽管增加特征点数量可以进一步降低误差值，但是考虑到实际的仪器成本和记录数据的可行性，过多的特征点可能会增加额外的复杂性和费用。
因此，综合考虑准确性、效率和可操作性，选择 6 种工况下的 7 个位移场特征点是一种合理的测点方案。这将确保立柱的侧向位移得到有效监测，并为结构的安全性评估提供有价值的数据。
2.2 声屏障的特征点分析
当研究变电站声屏障工况 2 时，由于声屏障的受力面积远远大于立柱，得到底座最大应力 N，顶端最大位移 0.169334m，按照规范 GB 50017-2017《钢结构设计标准》有关规定，声屏障顶端最大位移要小于H/100，H 为声屏障立柱高度单位为 mm，明显不满足要求，这是极其危险的，把不满足规范的位移对应的工况荷载全部乘以 0.1 进行缩小，验证对比规范满足要求后，添加位移场经过多次建模验证准确性后得到如下图3。
从图 3可以得到以下结论：根据分析结果，声屏障的误差值变化在不同工况下呈现出明显的幅度差异。通过综合分析 6 种工况，发现误差值的变化趋势是相似的，这意味着在特定工况下的误差值的变化模式是可预测的。这为进一步研究声屏障的结构安全性提供了重要依据。在 7 个特征点处，各工况的误差值基本保持在最小值，这表明这些特征点是最关键的位置，需要特别关注其应力情况。然而，在后续点位上，误差值有所回升并在一定范围内上下浮动。这可能是由于声屏障结构的复杂性和工况的变化导致的，这些因素使得声屏障的应力分布不太规律，从而产生误差值的波动。在仿真模拟中，通过添加这 7 个特征点可以得到声屏障在多种荷载工况下的最大应力值的近似解。这种方法的控制误差值在 10%以内，这表明该方法具有较好的准确性和可行性。因此，可以将该方法应用于实际工程中，用于指导声屏障的现场检测和结构评估。
3、声屏障结构健康指标分析
采用 DIC 数字图像测量系统检测特征点的位移，将测得的位移场导入仿真模型得出最大应力，选取合适的常幅疲劳荷载得出的 S-N 曲线，求得对应的疲劳寿命根据检测地区一年的风向变化折合成声屏障在一年时间内支座应力循环的次数，两个数据相除得出声屏障的理论使用年限，根据年限的不同对声屏障划分不同的健康状况等级，进而确定降噪设施结构安全性的评价标准，提出准确评价降噪设施健康状态的全套方法，为后续健康状态监测的测点布设提供理论依据，风险预警提供指标阈值。
描述材料 S-N 曲线的最常用形式幂函数式，即，其中，m 与 C 是与材料、应力比、加载方式等有关的常数。两边取对数，有：
。
请参阅图4，其示出了本申请的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测系统的结构框图。
如图4所示，变电站声屏障检测系统200，包括建立模块210、获取模块220、计算模块230、选取模块240以及分析模块250。
其中，建立模块210，配置为利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；获取模块220，配置为利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；计算模块230，配置为采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；选取模块240，配置为根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；分析模块250，配置为根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
应当理解，图4中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图4中的诸模块，在此不再赘述。
在另一些实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述任意方法实施例中的基于位移场加载的变电站声屏障检测方法；
作为一种实施方式，本发明的计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：
利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
计算机可读存储介质可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于位移场加载的变电站声屏障检测系统的使用所创建的数据等。此外，计算机可读存储介质可以包括高速随机存取存储器，还可以包括存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，计算机可读存储介质可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至基于位移场加载的变电站声屏障检测系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括：一个处理器310以及存储器320。电子设备还可以包括：输入装置330和输出装置340。处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。存储器320为上述的计算机可读存储介质。处理器310通过运行存储在存储器320中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例基于位移场加载的变电站声屏障检测方法。输入装置330可接收输入的数字或字符信息，以及产生与基于位移场加载的变电站声屏障检测系统的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
作为一种实施方式，上述电子设备应用于基于位移场加载的变电站声屏障检测系统中，用于客户端，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法，其特征在于，包括：
利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N 疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
2.根据权利要求1所述的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法，其特征在于，所述利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型包括：
根据声屏障实际几何尺寸和材料属性构建声屏障的几何模型；
根据所述有限元方法对所述几何模型进行网格划分，得到所述声屏障的力学结构模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法，其特征在于，所述利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变包括：
获取声屏障的初始图像以及在不同荷载工况下的目标图像；
在所述初始图像中以待求点为中心建立参考子区，并在所述目标图像中搜索与参考子区最匹配的目标子区，所述目标子区的中心位置坐标为/>；
将所述目标子区中像素的灰度值与所述参考子区中像素的灰度值进行比较，得到声屏障在不同荷载工况下的位移形变，其中，计算声屏障在不同荷载工况下的位移形变的表达式为：
，
式中，为参考子区的中心位置/>和目标子区的中心位置/>之间关系的变形矢量，/>为参考子区的中心位置/>的灰度值，/>为参考子区的灰度平均值，/>，/>为集合S内点的数量，/>为目标子区的中心位置/>的灰度值，/>为目标子区的灰度平均值，/>，为参考子区内所有点的集合；
其中，参考子区的中心位置映射到目标子区的中心位置的表达式为：
，
式中，为参考子区的中心位置/>沿水平位移分量，/>为参考子区的中心位置的横坐标，/>为目标子区的中心位置/>的横坐标，/>、/>、/>、均为位移梯度分量，/>为参考子区的中心位置/>到参考子区的中心位置沿竖直方向的距离，/>为参考子区的中心位置/>到参考子区的中心位置/>沿水平方向的距离，/>为目标子区的中心位置/>的纵坐标，/>为参考子区的中心位置/>的纵坐标，/>为参考子区的中心位置/>沿竖直位移分量。
4.根据权利要求1所述的一种基于位移场加载的变电站声屏障检测方法，其特征在于，
所述根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限包括：
根据所述S-N疲劳曲线获取所述声屏障在与所述最佳检测点位相对应的最大应力作用下的疲劳寿命；
将所述声屏障所在地区一年内的风向变化折合成声屏障在一年内支座应力循环的次数；
将所述疲劳寿命与所述次数相除，得到所述声屏障的使用年限。
5.一种基于位移场加载的变电站声屏障检测系统，其特征在于，包括：
建立模块，配置为利用有限元方法建立声屏障的力学结构模型；
获取模块，配置为利用DIC 数字图像检测方法获取声屏障在不同荷载工况下的位移形变；
计算模块，配置为采用位移场结构加载的方式将实测出的各工况下声屏障各检测点位的位移导入所述力学结构模型，求解得出声屏障的应力云图，并根据所述应力云图计算所述力学结构模型中各个检测点位的误差值，其中，各个检测点位的误差值为实测出各工况下各个检测点位的位移场导入力学结构模型求解后的声屏障立柱最大应力与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的差值，与加载工况下声屏障立柱最大应力之间的比值；
选取模块，配置为根据所述误差值在所述力学结构模型的各个检测点位中选取至少一个最佳检测点位；
分析模块，配置为根据与所述最佳检测点位相对应的最大应力结合所述声屏障的S-N疲劳曲线，分析所述声屏障的使用年限。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至4任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的方法。
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