基于离散小波变换的斜拉桥缆索断丝检测

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1、公路交通技术2012年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2012No．2基于离散小波变换的斜拉桥缆索断丝检测余朝阳，郑东江，王贵恩，李加林(1．广州市承信公路工程检验有限公司，广州511400；2．广东交通职业技术学院，广州510800)摘要：采用磁通量检测法对斜拉桥缆索进行无损检测试验。试验中为了降低工作环境中空间电磁场噪声对检测信号的影响，采用一个独立的基于二进小波变换的改进软阈值去除高斯白噪声的方法来分离检测缆索得到的磁通信号和噪声信号。为了准确获

2、得缺陷位置，对缆索检测的磁通信号波形和李氏指数奇异点进行分析。试验结果表明，该检测方法可以准确获得缆索缺陷的大小和具体位置，对于斜拉桥缆索缺陷的检测和分析很有意义。关键词：磁通量检测；离散小波变换；斜拉桥；信号与噪声分离；奇异点文章编号：1009—6477(2012)02～0074—05中图分类号：U448．27文献标识码：ATestingforBrokenCableWiresofCable—stayedBridgesBasedonDiscreteWaveletTransformYUChaoyang

3、!，ZHENGDongjiang，WANGGuien。，LIJialin。Abstract：Thispapercarriesoutnondestructivetestingforcablesofcable—stayedbridgesbymeansofmagnetcifluxtestingmethod．Inthetestinordertoredueeimpactofthenoiseofspacialelectromagneticfieldinworkingenvironmentontestingsig

4、nals，themethodofremovingGaussianwhitenoisebymeansofanindependentmodifiedsoftthresholdbasedonbinarywavelettransformisemployedtoseparatemagnetfluxsignalsandnoisesignalsobtainedbytestingcables．Inordertoacquirethepositionsofdefectscorrect—ly，thispaperanaly

5、zesthewaveformsofmagneticfluxsignalsandLipschitzExponentsingularityofcabletesting．Thetestresultsshowthatthistestingmethodcancorrectlyobtainmagnitudesandspecificpositionsofcabledefectsandisquitesignificantfortestingandanalysisofcabledefectsofcable—staye

6、dbridges．Keywords：magneticfluxtesting；discretewavelettransform；cable—stayedbridge；separationofsignalfromnoise；singularity斜拉桥作为现代桥梁的新形式，在世界范围内等。因此，为尽量减少斜拉桥拉索在使用过程中的得到了广泛应用，特别是长跨径桥梁用得很多。而维护费用，提高拉索的使用寿命，对在役的拉索进行缆索对于斜拉桥的工作状态影响很大，且其造价约定期检测和维护很有必要。占全桥的25％～30

7、％。为了提高缆索的耐久性，延通常采用超声波检测法、主磁通检测法(MMF)长使用寿命，减少养护工作，应对缆索的防护措施加和磁通量检测法(MLF)等对斜拉桥缆索进行无损检倍重视。由于斜拉桥拉索长期处于露天服役状态，测。其中，超声波检测法因缆索的PE保护层对超经受13晒雨淋，其PE护套会产生不同程度的硬化声波信号有较大的衰减而不适用；主磁通检测法通和开裂现象，致使护套内的钢丝束产生腐蚀；另外，常适用于钢丝的腐蚀性检查和钢丝横截面积较小时机械振动也会引起钢丝磨损。这些因素都会直接影的检查；磁通量检测法适用于

8、斜拉桥缆索的断丝检响拉索的使用寿命，给斜拉桥的正常使用埋下严重测，其具有较高灵敏度和较低成本的优点，但检测环隐患，一旦缆索中钢丝开始逐根断裂，缆索的强度也境中空间电磁场存在过多的噪声信号且通过缆索的就很快达到了使用极限。国内外已发生过多起斜拉PE保护层的磁通量信号太微弱(1～10mT，试验所桥缆索断索事故，其中数起事故发生在大桥通车仅得)，需采用小波变换法从噪声信号中单独分离出几年后，最终却因拉索严重腐蚀而全部换索，如委内磁通量信号来确定缺陷的位置。试验结果表明，磁瑞