CN117329981B - 一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置 - Google Patents

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CN117329981B CN202311219620.XA CN202311219620A CN117329981B CN 117329981 B CN117329981 B CN 117329981B CN 202311219620 A CN202311219620 A CN 202311219620A CN 117329981 B CN117329981 B CN 117329981B
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Abstract

本发明提供了一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置，其方法包括：获取路面的多个参考应变数据；基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于目标振动数据确定多个目标应变数据；基于多个参考应变数据和多个目标应变数据构建校正关系；基于光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于校正关系对多个待校正应变数据进行校正。本发明通过校正关系对基于光栅阵列振动传感光缆获取到的多个待校正应变数据进行校正，确保通过光栅阵列振动传感光缆确定出的应变数据的准确性。

Description

一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置
技术领域
本发明涉及路面监测技术领域，具体涉及一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置。
背景技术
路面应变数据的准确获取对实现路面监测具有重大意义，实现路面应变数据的准确获取的方式一般有两种：一种是通过布设应变传感器获知路面应变，另一种是通过布设的光栅阵列应变传感光缆获知路面应变。
现有技术获取路面应变的方式存在以下技术问题：应变传感器只能获知其布设位置的应变，光栅阵列应变传感光缆也仅能获知光栅测点对应位置处的应变，无法实现全域应变数据的获取。
为了解决上述技术问题，现有技术中提出了通过可以实现全域感知的光栅阵列振动传感光缆获得振动数据，再通过振动数据和应变数据之间的对应关系实现应变数据的全域获取。光栅阵列振动传感光缆的检测原理为：当外界扰动信号作用在光栅阵列振动传感光缆上时，会改变该位置处光栅阵列振动传感光缆的折射率和长度，进而导致瑞利散射信号的相位发生变化。但如果在某段时间内有恒定的应变施加于光栅阵列振动传感光缆上，在该时间段内振动光缆测得的相位值为零，对应应变值读数为零，导致应变值检测错误。也就是说：通过振动数据间接获知应变数据，会出现不准确的技术问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置，用以解决现有技术中存在的无法准确获知全域的路边应变数据的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种应变数据校正方法，包括：
获取路面的多个参考应变数据；
基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于所述目标振动数据确定多个目标应变数据；
基于所述多个参考应变数据和所述多个目标应变数据构建校正关系；
基于所述光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于所述校正关系对所述多个待校正应变数据进行校正。
在一些可能的实现方式中，所述多个参考应变数据包括至少一个初始参考应变数据以及至少一个推理参考应变数据；
所述获取路面的多个参考应变数据，包括：
基于布设在路面中的至少一个应变监测设备获得至少一个初始参考应变数据；
获取推理参考应变数据所在位置，并确定所述推理参考应变数据所在位置与所述初始参考应变数据所在位置的位置偏移量；
基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据。
在一些可能的实现方式中，所述基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据，包括：
获取所述应变监测设备的有效范围，并判断所述推理参考应变数据所在位置是否位于所述有效范围内；
当所述推理参考应变数据所在位置位于所述有效范围内时，基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据。
在一些可能的实现方式中，所述应变确定模型为：
式中，ε(x,y,z)为应变值；k为模量系数；σ(x,y,z)为荷载应力函数；fc为路面的抗弯拉强度；A为相关系数；M(x,y,z)为弯矩分布函数；(x,y,z)为位置偏移量；h为路面厚度。
在一些可能的实现方式中，所述应变监测设备为应变传感器，和/或，光栅阵列应变传感光缆。
另一方面，本发明还提供了路面状态监测方法，包括：
基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据所述振动传感数据确定应变传感数据；
基于应变数据校正方法对所述应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
基于所述应变校正传感数据确定路面状态；
其中，所述应变数据校正方法为上述任意一种可能的实现方式中的应变数据校正方法。
在一些可能的实现方式中，所述路面状态包括路面损伤类型；所述基于所述应变校正传感数据确定路面状态，包括：
获取所述应变校正传感数据的目标特征；
获取路面损伤类型数据库，并基于目标特征从路面损伤类型数据库中确定路面损伤类型。
在一些可能的实现方式中，所述路面状态包括行驶轨迹；所述基于所述应变校正传感数据确定路面状态，包括：
基于所述应变校正传感数据确定是否有车辆进入路面；
当有车辆进入路面时，基于所述应变校正传感数据确定车辆在多个不同时间点的多个位置，并基于所述多个位置生成车辆的行驶轨迹。
另一方面，本发明还提供一种应变数据校正装置，包括：
参考应变数据获取单元，用于获取多个参考应变数据；
目标应变数据获取单元，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于所述目标振动数据确定多个目标应变数据；
校正关系构建单元，用于基于所述多个参考应变数据和所述多个目标应变数据构建校正关系；
应变数据校正单元，用于基于所述光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于所述校正关系对所述多个待校正应变数据进行校正。
另一方面，本发明还提供一种路面状态监测装置，包括：
应变传感数据获取单元，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据所述振动传感数据确定应变传感数据；
应变校正传感数据确定单元，用于基于应变数据校正方法对所述应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
路面状态确定单元，用于基于所述应变校正传感数据确定路面状态；
其中，所述应变数据校正方法为上述任意一种可能的实现方式中的应变数据校正方法。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的应变数据校正方法，通过获取多个参考应变数据和多个目标应变数据，并基于多个参考应变数据和多个目标应变数据构建校正关系，可通过校正关系对基于光栅阵列振动传感光缆获取到的多个待校正应变数据进行校正，确保通过光栅阵列振动传感光缆确定出的应变数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明提供的应变数据校正方法的一个实施例流程示意图；
图2为本发明图1中步骤S101的一个实施例流程示意图；
图3为本发明图2中步骤S203的一个实施例流程示意图；
图4为本发明提供的应变监测设备的有效范围的一个实施例结构示意图；
图5为本发明提供的设置多个埋深相同的光栅阵列振动传感光缆的一个实施例结构示意图；
图6为本发明提供的设置多个埋深不同的光栅阵列振动传感光缆的一个实施例结构示意图；
图7为本发明提供的路面状态监测方法的一个实施例流程示意图；
图8为本发明图7中步骤S703的一个实施例流程示意图；
图9为本发明图7中步骤S703的另一个实施例流程示意图；
图10为本发明提供的应变数据校正装置的一个实施例结构示意图；
图11为本发明提供的路面状态监测装置的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有做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。
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置，以下分别进行说明。
在展示实施例之前，先对光栅阵列传感光缆进行介绍。光栅阵列传感光缆指的是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列。
应当理解的是：光栅阵列传感光缆并不仅仅限于该名称，只要是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列都为光栅阵列传感光缆，在其他示例中，光栅阵列还可以称为光栅阵列、光纤光栅阵列、阵列光纤光栅、连续光栅、连续光栅阵列、连续低反射率光栅、连续弱光栅、弱光栅阵列、低反射率光栅阵列等。
上述光栅一词可以换作“光纤光栅”。
其中，光栅阵列传感光缆具备以下技术优势：
1.规模化优势：具有多测点、大容量、高灵敏度、长距离的优势。
2.多参量监测优势：可以组建大容量的光栅阵列温度传感网、光栅阵列湿度传感网、光栅阵列振动传感网以及光栅阵列应变传感网。
3.安装施工简便和规模化成本低的优势：光栅阵列通过工业化成缆工艺和技术对光栅阵列进行保护，既能有效隔离外界破坏或异物损坏，又能保护传感能力不受影响，极大提高的光栅阵列对恶劣外部环境、工程施工、现场其他因素破坏的耐受能力。
4.成本优势：可实现大规模拉丝制备、工业化成缆，安装施工工艺简单，因此单测点分摊成本低，降低整体成本经济。
图1为本发明提供的应变数据校正方法的一个实施例流程示意图，如图1所示，应变数据校正方法包括：
S101、获取路面的多个参考应变数据；
S102、基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于目标振动数据确定多个目标应变数据；
S103、基于多个参考应变数据和多个目标应变数据构建校正关系；
S104、基于光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于校正关系对多个待校正应变数据进行校正。
与现有技术相比，本发明实施例提供的应变数据校正方法，通过获取多个参考应变数据和多个目标应变数据，并基于多个参考应变数据和多个目标应变数据构建校正关系，可通过校正关系对基于光栅阵列振动传感光缆获取到的多个待校正应变数据进行校正，确保通过光栅阵列振动传感光缆确定出的应变数据的准确性。
其中，步骤S102中基于目标振动数据确定多个目标应变数据的具体过程为：将目标振动数据以一定的时间窗口求出均方值，并将求取到的均方值作为目标应变数据。
应当理解的是：路面可为车辆行驶的路面，也可为飞机行驶的跑道的道面。
需要说明的是：多个参考应变数据和多个目标应变数据为一一对应的关系，即：对同一个路面测点分别获取参考应变数据和目标应变数据。
在本发明的一些实施例中，多个参考应变数据包括至少一个初始参考应变数据以及至少一个推理参考应变数据；
则如图2所示，步骤S101包括：
S201、基于布设在路面中的至少一个应变监测设备获得至少一个初始参考应变数据；
S202、获取推理参考应变数据所在位置，并确定推理参考应变数据所在位置与初始参考应变数据所在位置的位置偏移量；
S203、基于位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定推理参考应变数据。
本发明实施例通过设置基于位移偏移量和应变确定模型确定推理参考应变数量，无需在路面上布设多个应变监测设备获得参考应变数据，降低了参考应变数据的获取成本。
由于随着位置偏移量的增加，推理参考应变数据的准确性越低，为了确保确定出的推理参考应变数据的可靠性，在本发明的一些实施例中，如图3所示，步骤S203包括：
S301、获取应变监测设备的有效范围，并判断推理参考应变数据所在位置是否位于有效范围内；
S302、当推理参考应变数据所在位置位于有效范围内时，基于位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定推理参考应变数据。
本发明通过当推理参考应变数据所在位置位于有效范围内时，基于位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定推理参考应变数据，避免位置偏移量过大导致确定出的推理参考应变数据不准确的技术问题，提高了确定出的推理为意参考应变数据的可靠性和准确性。
在本发明的具体实施例中，应变确定模型为：
式中，ε(x,y,z)为应变值；k为模量系数；σ(x,y,z)为荷载应力函数；fc为路面的抗弯拉强度；A为相关系数；M(x,y,z)为弯矩分布函数；(x,y,z)为位置偏移量；h为路面厚度。
需要说明的是：弯矩分布函数是采用高斯拟合方式获得的。
在本发明的一些实施例中，应变监测设备为应变传感器，和/或，光栅阵列应变传感光缆。
本发明实施例通过设置应变监测设备为上述两种设备中的任意一种，提高了应变监测设备的多样性。
在本发明的优选实施例中，应变监测设备为应变传感器。
相比于光栅阵列应变传感光缆将应变数据降为一维数据，应变传感器可监测全向的应变数据，其监测到的参数维度更丰富，因此，通过布置应变传感器获得参考应变数据，可提高参考应变数据的获取准确性。
在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，当i1，i2，i3处布设3个点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆上设置1，2，3个应变传感点，应变传感器中轴线与光栅阵列振动传感光缆中轴线间距为d。3个应变测点所测得的应变值分别为ε1、ε2和ε3，则位于光栅阵列振动传感光缆上i1，i2，i3沿y轴正向和负向各处的应变值均可根据应变确定模型推出。编号为1的应变传感点的有效范围为光栅阵列振动传感光缆上i1-2，i1-1，i1，i1+1，i1+2五个光栅范围，用于校正光栅阵列振动传感光缆上i1-2，i1-1，i1，i1+1，i1+2各处应变值，其他其次类推。
需要说明的是：图4中光栅阵列振动传感光缆中的光栅范围不是固定的，可以是一个光栅长度(10mm)，也可以是10个光栅长度，取决于实际需求。
图4中仅显示了振动传感光缆和点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆分布于x-y平面的例子。校正算法分为以下振动传感光缆和点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆不分布于x-y平面的两种情况：
1、路面平面与x-y平面平行，z维度垂直于x-y平面，指向地心。振动传感光缆和点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆在路面结构中的埋设深度相同。z维度垂直路面。振动传感光缆i1处应变值与点式应变传感器1或者光栅阵列应变传感光缆测点1相等；振动传感光缆i1-2，i1-1，i1+1，i1+2各处应变值由点式应变传感器1或者光栅阵列应变传感光缆测点1所测应变数值代入应变确定模型得到校正值，式中x和z忽略，y值可由i1-2，i1-1，i1+1，i1+2距i1距离得到；
如图5所示，当x-y平面存在与光栅阵列振动传感光缆F1平行的F2-FN条其他光栅阵列振动传感光缆(各缆埋深相同)，与F1光缆相距w1,w2,…wn，则由应变确定模型可计算出其他平行振动传感光缆各参考点应变数值，应变确定模型中x数值由各缆与点式应变传感器距离确定，z忽略。此处振动传感光缆各参考点指的是点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆各测点沿x方向与各缆交叉点。
2、路面平面与y-z平面平行，z维度垂直于x-y平面，x指向地心反方向。振动传感光缆和点式应变传感器在路面结构中的埋设深度不同，深度相差d。振动传感光缆i1处应变值由点式应变传感器1或者光栅阵列应变传感光缆测点1所测应变数值和d比例计算得到；振动传感光缆i1-2，i1-1，i1+1，i1+2各处应变值由振动传感光缆i1处应变值代入应变确定模型得到校正值，式中x和z忽略，y值可由i1-2，i1-1，i1+1，i1+2距i1距离得到；
如图6所示，当x-y平面存在与光栅阵列振动传感光缆F1平行的F2-FN条其他光栅阵列振动传感光缆，与F1光缆相距w1,w2,…wn(各缆埋深不同)，则振动传感光缆各参考点应变可由埋深按比例计算，应变确定模型中x数值由各缆与点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆距离确定，z忽略。此处振动传感光缆各参考点指的是点式应变传感器或者光栅阵列应变传感光缆各测点沿x方向与各缆交叉点。
本发明实施例还提供了一种路面状态监测方法，如图7所示，路面状态监测方法包括：
S701、基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据振动传感数据确定应变传感数据；
S702、基于应变数据校正方法对应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
S703、基于应变校正传感数据确定路面状态；
其中，应变数据校正方法为上述任意一个实施例中的应变数据校正方法。
本发明实施例通过基于应变数据校正方法对基于光栅阵列振动传感光缆确定出的应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据，然后基于校正后的应变传感数据对路面状态进行监测，可提高对路面状态进行监测的准确性和可靠性。
在本发明的一些实施例中，路面状态还包括路面损伤类型；则如图6所示，步骤S703还包括：
S801、获取应变校正传感数据的目标特征；
S802、获取路面损伤类型数据库，并基于目标特征从路面损伤类型数据库中确定路面损伤类型。
本发明实施例通过对路面损伤类型进行监测，可提高监测结果的多维性，为路面维修人员提供更多指导信息，提高路面运行的安全性。
其中，路面损伤类型包括但不限于路面塌陷、路面脱空等。
需要说明的是：路面损伤类型数据库中以键值对的形式存储有特征-损伤类型的对应关系，因此，基于目标特征在路面损伤类型数据库中进行查找可确定路面损伤类型。
其中，应变校正传感数据的目标特征可包括应变特征和振动特征，具体地，应变特征包括但不限于应变量，振动特征包括但不限于最大幅值、均方值、平均值、中位值/主频频率、主频幅值、主频振幅等。
在本发明的一些实施例中，路面状态还包括行驶轨迹；则如图7所示，步骤S703包括：
S901、基于应变校正传感数据确定是否有车辆进入路面；
S902、当有车辆进入路面时，基于应变校正传感数据确定车辆在多个不同时间点的多个位置，并基于多个位置生成车辆的行驶轨迹。
本发明实施例通过对车辆的行驶轨迹进行监测，可实现对路面运行状况的监测，进一步提高了对路面状况进行监测的参数维度，为路面运营合理性提供支持。
为了实现对路面的预测，在本发明的一些实施例中，还可获取历史数据，并根据历史数据建立健康预测模型，将第一传感数据和第二传感数据输入值健康预测模型中，输出健康评分，并根据健康评分确定是否需要人工介入对路面进行维修。
通过上述设置，可提高对路面进行维修的维修时机确定的合理性，缩短路面检修养护的天窗时间，降低路面的运维成本。
为了更好实施本发明实施例中的应变数据校正方法，在应变数据校正方法基础之上，对应的，如图10所示，本发明实施例还提供了一种应变数据校正装置1000，包括：
参考应变数据获取单元1001，用于获取多个参考应变数据；
目标应变数据获取单元1002，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于目标振动数据确定多个目标应变数据；
校正关系构建单元1003，用于基于多个参考应变数据和多个目标应变数据构建校正关系；
应变数据校正单元1004，用于基于光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于校正关系对多个待校正应变数据进行校正。
上述实施例提供的应变数据校正装置1000可实现上述应变数据校正方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述应变数据校正方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
为了更好实施本发明实施例中的路面状态监测方法，在路面状态监测方法基础之上，对应的，如图11所示，本发明实施例还提供了一种路面状态监测装置1100，包括：
应变传感数据获取单元1101，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据振动传感数据确定应变传感数据；
应变校正传感数据确定单元1102，用于基于应变数据校正方法对应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
路面状态确定单元1103，用于基于应变校正传感数据确定路面状态；
其中，应变数据校正方法为上述任意一个实施例中的应变数据校正方法。
上述实施例提供的路面状态监测装置1100可实现上述路面状态监测方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述路面状态监测方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的一种应变数据校正方法、路面状态监测方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种应变数据校正方法，其特征在于，包括：
获取路面的多个参考应变数据；
基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于所述目标振动数据确定多个目标应变数据；
基于所述多个参考应变数据和所述多个目标应变数据构建校正关系；
基于所述光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于所述校正关系对所述多个待校正应变数据进行校正；
所述多个参考应变数据包括至少一个初始参考应变数据以及至少一个推理参考应变数据；
所述获取路面的多个参考应变数据，包括：
基于布设在路面中的至少一个应变监测设备获得至少一个初始参考应变数据；
获取推理参考应变数据所在位置，并确定所述推理参考应变数据所在位置与所述初始参考应变数据所在位置的位置偏移量；
基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据；
所述应变确定模型为：
式中，为应变值；/>为模量系数；/>为荷载应力函数；/>为路面的抗弯拉强度；A为相关系数；/>为弯矩分布函数；/>为位置偏移量；h为路面厚度。
2.根据权利要求1所述的应变数据校正方法，其特征在于，所述基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据，包括：
获取所述应变监测设备的有效范围，并判断所述推理参考应变数据所在位置是否位于所述有效范围内；
当所述推理参考应变数据所在位置位于所述有效范围内时，基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据。
3.根据权利要求1或2所述的应变数据校正方法，其特征在于，所述应变监测设备为光栅阵列应变传感光缆。
4.一种路面状态监测方法，其特征在于，包括：
基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据所述振动传感数据确定应变传感数据；
基于应变数据校正方法对所述应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
基于所述应变校正传感数据确定路面状态；
其中，所述应变数据校正方法为权利要求1-3中任意一项所述的应变数据校正方法。
5.根据权利要求4所述的路面状态监测方法，其特征在于，所述路面状态包括路面损伤类型；所述基于所述应变校正传感数据确定路面状态，包括：
获取所述应变校正传感数据的目标特征；
获取路面损伤类型数据库，并基于目标特征从路面损伤类型数据库中确定路面损伤类型。
6.根据权利要求4所述的路面状态监测方法，其特征在于，所述路面状态包括行驶轨迹；所述基于所述应变校正传感数据确定路面状态，包括：
基于所述应变校正传感数据确定是否有车辆进入路面；
当有车辆进入路面时，基于所述应变校正传感数据确定车辆在多个不同时间点的多个位置，并基于所述多个位置生成车辆的行驶轨迹。
7.一种应变数据校正装置，其特征在于，包括：
参考应变数据获取单元，用于获取多个参考应变数据；
目标应变数据获取单元，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取路面的目标振动数据，并基于所述目标振动数据确定多个目标应变数据；
校正关系构建单元，用于基于所述多个参考应变数据和所述多个目标应变数据构建校正关系；
应变数据校正单元，用于基于所述光栅阵列振动传感光缆确定路面的多个待校正应变数据，并基于所述校正关系对所述多个待校正应变数据进行校正；
所述多个参考应变数据包括至少一个初始参考应变数据以及至少一个推理参考应变数据；
所述获取路面的多个参考应变数据，包括：
基于布设在路面中的至少一个应变监测设备获得至少一个初始参考应变数据；
获取推理参考应变数据所在位置，并确定所述推理参考应变数据所在位置与所述初始参考应变数据所在位置的位置偏移量；
基于所述位置偏移量以及预先构建的应变确定模型确定所述推理参考应变数据；
所述应变确定模型为：
式中，为应变值；/>为模量系数；/>为荷载应力函数；/>为路面的抗弯拉强度；A为相关系数；/>为弯矩分布函数；/>为位置偏移量；h为路面厚度。
8.一种路面状态监测装置，其特征在于，包括：
应变传感数据获取单元，用于基于光栅阵列振动传感光缆获取振动传感数据，并根据所述振动传感数据确定应变传感数据；
应变校正传感数据确定单元，用于基于应变数据校正方法对所述应变传感数据进行校正，获得应变校正传感数据；
路面状态确定单元，用于基于所述应变校正传感数据确定路面状态；
其中，所述应变数据校正方法为权利要求1-3中任意一项所述的应变数据校正方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20071712A1 (it) * 2006-12-07 2008-06-08 Council Scient Ind Res Macchina automatizzata per la forza di pesi morti utile per la calibratura di celle di carico estensimetriche
CN104439732A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 斯培淦 新型焊接结构体及焊接方法
CN112254661A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 衢州学院 一种船用光纤光栅应变传感器的现场校准方法及其设备
CN114993453A (zh) * 2022-08-05 2022-09-02 武汉理工大学 基于光纤光栅阵列传感的桥梁振动模态监测系统及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10393921B2 (en) * 2015-09-16 2019-08-27 Schlumberger Technology Corporation Method and system for calibrating a distributed vibration sensing system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20071712A1 (it) * 2006-12-07 2008-06-08 Council Scient Ind Res Macchina automatizzata per la forza di pesi morti utile per la calibratura di celle di carico estensimetriche
CN104439732A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 斯培淦 新型焊接结构体及焊接方法
CN112254661A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 衢州学院 一种船用光纤光栅应变传感器的现场校准方法及其设备
CN114993453A (zh) * 2022-08-05 2022-09-02 武汉理工大学 基于光纤光栅阵列传感的桥梁振动模态监测系统及方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安海超 ; 杨人凤 ; 杨波 ; 许彪 ; .基于LabVIEW的纤维投料机非线性偏差校正.北京工业大学学报.(11),119-125. *
桂鑫 ; 李政颖 ; 王洪海 ; 王立新 ; 郭会勇. 基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述.应用科学报.2021,747-776. *
温度和动载作用下连续梁桥桥面铺装层力学分析;吴志阳;工程科技Ⅱ辑;20150415;C034-431 *
飞机作动器连杆光纤光栅载荷校准方法;鲁明宇;马超;李翔宇;张智;武兆伟;李栋成;高丽敏;;数据采集与处理;20200315(02);80-87 *

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