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申请/专利权人：中国建筑科学研究院有限公司;建研院检测中心有限公司

摘要：本发明涉及一种基桩低应变信号采集系统，用于解决基桩现场检测过程中出现的各种突发异常情况和辅助现场技术人员对桩身完整性进行判断，加速度传感器采集由桩顶被敲击而产生的振动状态，信号依次经过信号采集单元、AD转换单元完成模数转换传入异常识别模块中，该过程由采集控制模块控制进行。异常识别模块识别检测过程中出现的异常情况并提示可能的原因，对于代表加速度的正常电压信号通过数据转换模块转换为速度信号。信号分析模块提取速度信号特征，经过归一化后，采用基于深度学习的方法建立桩身完整性判断模型输出桩身完整性分类和缺陷大致位置，模型的训练在远程低应变数据服务器中进行，最优模型参数通过无线通信单元下载到信号采集系统中。异常状态情景集合的建立通过专家经验的积累，建立条件判断框架。

主权项：1.一种基桩低应变信号采集系统，其特征在于包括：加速度传感器、信号采集单元、AD转换单元、显示屏幕单元、输入单元、无线通信单元以及中央处理单元，其中，中央处理单元包括：采集控制模块、异常识别模块、数据转换模块、信号分析模块、现场参数模块，加速度传感器用于感知敲击对于桩顶产生的振动，并将桩顶的振动状态转换为电信号；信号采集单元用于将加速度传感器产生的电信号经过阻抗变换、滤波、放大后转换为模拟电压信号；AD转换单元用于将模拟电压信号转换为数字信号，传入中央处理单元进行分析处理；输入单元用于录入现场参数，包括桩参数、采集参数和项目定位信息，其中，桩参数包括但不限于：桩长pile_long、桩截面积pile_area、混凝土标号concrete_grade、波速wave_speed、桩类型pile_type；采集参数包括但不限于：采样点数set_num、采样频率sample_fre、传感器灵敏度sensitivity、放大倍数gain、信号触发阈值trig_value；项目定位信息包括但不限于：经度lon、维度lat、海拔alt；显示屏幕单元用于显示现场参数、提示异常信息、显示检测信号曲线以及桩身完整性初步判断结果；无线通信单元根据现场参数模块中的项目定位信息、桩参数，从远程服务器中调用最优化的设置参数，更新异常识别模块中的异常状态情景和信号分析模块的模型参数，实现现场采集异常状态的识别和桩身完整性判断的最优化配置；中央处理单元用于控制整个系统的运行、判断检测过程是否正常、信号是否有效、对检测信号进行预处理和分析，并最终判断桩身的完整性；现场参数模块用于记录由输入单元传递的各种现场参数，并实时载入到无线通信单元和中央处理单元中的各个功能模块当中；采集控制模块依据现场参数模块传入的采样频率、采样点数、放大倍数、触发阈值控制AD转换单元进行数据采集，并监测AD转换单元中当前采集数据是否超过触发阈值；异常识别模块用于判断本次信号采集是否有效，如果无效，则提示异常可能的原因；如果有效，则将信号送入数据转换模块，异常识别模块中建立多种异常状态情景，用于识别检测过程出现的各种异常状态，所述的异常状态情景通过无线通信单元进行动态更新；数据转换模块用于将异常识别模块发送的代表加速度的电压信号转换为速度信号，具体包括对电压信号去除直流分量、换算物理量以及积分，最终形成速度信号；信号分析模块用于对从数据转换模块得到的速度信号进行预处理、分析，判断被测基桩的完整性分类以及桩身缺陷的大致位置。

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