一種具有快速實(shí)時(shí)識(shí)別功能的路緣石坡道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路緣石坡道設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種具有快速實(shí)時(shí)識(shí)別功能的路緣石 坡道。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中，設(shè)置于沿海或者強(qiáng)風(fēng)地區(qū)的路緣石坡道經(jīng)常受到風(fēng)的影響。風(fēng)振時(shí) 域分析可以更全面地了解路緣石坡道的風(fēng)振響應(yīng)特性，從而便于維護(hù)人員對(duì)路緣石坡道進(jìn) 行抗風(fēng)檢測(cè)，增強(qiáng)路緣石坡道的安全性能。在對(duì)路緣石坡道進(jìn)行風(fēng)振時(shí)域分析時(shí)，需要對(duì)路 緣石坡道的風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行模擬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種可以快速模擬自身風(fēng)速時(shí)程的具有快速實(shí)時(shí)識(shí)別 功能的路緣石坡道。
[0004] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種具有快速實(shí)時(shí)識(shí)別功能的路緣石坡道，包括路緣石坡道本體和安裝在路緣石 坡道本體的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0006] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊，沿路緣石坡道高度方向?qū)⒙肪壥碌绖澐侄鄠€(gè)間隔相同 的測(cè)試層，在路緣石坡道頂部安裝所述數(shù)據(jù)采集裝置，選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè) 風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn)，且在每個(gè)測(cè)試層邊緣布設(shè)所述風(fēng)速儀和溫度傳感器；
[0007] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊，其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量，橫向角和豎向 風(fēng)速，取0.2s為采樣時(shí)間間隔，進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí)，引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0009]每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為：
[0011] 其中，A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，戶為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮?，F(xiàn)為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟?，PwatS當(dāng)?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn) b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù)；
[0012] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊，包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜，進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí)，引入溫度修正系數(shù)
中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度值，則
[0013] Τ 2 To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0015] T〈To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0017] 其中，λ為根據(jù)路緣石坡道結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風(fēng)速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0018] (4)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊，包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對(duì)相同位置 處的平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行疊加，得到各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程；
[0019] (5)風(fēng)速模擬顯示模塊，包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏，所述隔離放大 器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0020] 其中，所述頻率截取上限值的范圍為3hZ~5hZ。
[0021] 其中，所述標(biāo)準(zhǔn)溫度值的設(shè)定范圍為23°C~27°C。
[0022] 本發(fā)明的有益效果為：
[0023 ] 1、在路緣石坡道本體上安裝了風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置，便于路緣石坡道風(fēng)速時(shí)程 特征的及時(shí)獲取，維護(hù)人員可以更全面地了解路緣石坡道的風(fēng)振響應(yīng)特性，以此對(duì)路緣石 坡道進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù)，增強(qiáng)路緣石坡道的安全性能；
[0024] 2、所述模擬裝置基于諧波疊加法的基礎(chǔ)上，對(duì)平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算公式進(jìn) 行優(yōu)化，減少了計(jì)算的工作量，提高了路緣石坡道的風(fēng)速時(shí)程模擬的效率；
[0025] 3、在計(jì)算平均風(fēng)速時(shí)引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q，計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程時(shí)引入溫度修 正系數(shù)K，使得路緣石坡道的風(fēng)速時(shí)程模擬更加精確。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0027] 圖1是本發(fā)明的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置各模塊的連接示意圖。
[0028] 附圖標(biāo)記：
[0029] 結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1、平均風(fēng)速計(jì)算模塊2、各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3、 風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊4、風(fēng)速模擬顯示模塊5。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0031] 實(shí)施例一
[0032] 參見圖1，本實(shí)施例的路緣石坡道包括路緣石坡道本體和安裝在路緣石坡道本體 的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0033] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1，其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿路緣石坡 道高度方向?qū)⒙肪壥碌绖澐侄鄠€(gè)間隔相同的測(cè)試層，在路緣石坡道頂部安裝所述數(shù)據(jù)采 集裝置，選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn)，且在每個(gè)測(cè)試層邊緣布設(shè) 所述風(fēng)速儀和溫度傳感器；
[0034] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量，橫向角和豎 向風(fēng)速，取0.2s為采樣時(shí)間間隔，進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí)，引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0036]每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為：
[0038] 其中，A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，戶為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮?，F(xiàn)為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟龋?dāng)?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn)b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù)；
[0039] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3,包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜，進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí)，引入溫度修正系數(shù) 中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度值，則
[0040] Τ 2 To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0042] T〈To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0044]其中，λ為根據(jù)路緣石坡道結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風(fēng)速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0045] (4)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊4,包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對(duì)相同位 置處的平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行疊加，得到各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程；
[0046] (5)風(fēng)速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏，所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0047]本實(shí)施例的路緣石坡道在路緣石坡道本體上安裝了風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置，便于 路緣石坡道風(fēng)速時(shí)程特征的及時(shí)獲取，維護(hù)人員可以更全面地了解路緣石坡道的風(fēng)振響應(yīng) 特性，以此對(duì)路緣石坡道進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù)，增強(qiáng)路緣石坡道的安全性能;所述模擬裝置基于 諧波疊加法的基礎(chǔ)上，對(duì)平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化，減少了計(jì)算的工作量， 提高了路緣石坡道的風(fēng)速時(shí)程模擬的效率，效率相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高了 2% ;在計(jì)算平均風(fēng) 速時(shí)引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q，計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程時(shí)引入溫度修正系數(shù)K，使得路緣石坡道 的風(fēng)速時(shí)程模擬更加精確，其中設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度To為23 °C，設(shè)定截取頻率上限值為3hZ，最后 得到的各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程的模擬精度提高到95.8%。
[0048] 實(shí)施例二
[0049] 參見圖1，本實(shí)施例的路緣石坡道包括路緣石坡道本體和安裝在路緣石坡道本體 的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0050] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1，其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿路緣石坡 道高度方向?qū)⒙肪壥碌绖澐侄鄠€(gè)間隔相同的測(cè)試層，在路緣石坡道頂部安裝所述數(shù)據(jù)采 集裝置，選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn)，且在每個(gè)測(cè)試層邊緣布設(shè) 所述風(fēng)速儀和溫度傳感器；
[0051] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量，橫向角和豎 向風(fēng)速，取0.2s為采樣時(shí)間間隔，進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí)，引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0053]每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為：
[0055] 其中，A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之和，？為當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮海?7為當(dāng)?shù)仄骄鶞囟龋琍watS當(dāng)?shù)仄?均水汽壓，F(xiàn) b為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓系數(shù)；
[0056] (3)各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊3,包括生成所述各模擬點(diǎn)的脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程 的脈動(dòng)風(fēng)速功率譜，進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的模擬時(shí)，引入溫度修正
中Το為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度，T為由所述溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的平均溫度值，則 [0057] Τ 2 To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0059] T〈To時(shí)，所述脈動(dòng)風(fēng)速功率譜的優(yōu)化公式為：
[0061]其中，λ為根據(jù)路緣石坡道結(jié)構(gòu)選擇的地面粗糙度系數(shù)，g為根據(jù)平均風(fēng)速W⑴選取 的頻率截取上限值；
[0062] (4)風(fēng)速時(shí)程計(jì)算模塊4,包括微處理器，所述微處理器利用諧波疊加法對(duì)相同位 置處的平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程進(jìn)行疊加，得到各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程；
[0063] (5)風(fēng)速模擬顯示模塊5,包括依次連接的隔離放大器和數(shù)字顯示屏，所述隔離放 大器的輸入端與所述微信處理器連接。
[0064]本實(shí)施例的路緣石坡道在路緣石坡道本體上安裝了風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置，便于 路緣石坡道風(fēng)速時(shí)程特征的及時(shí)獲取，維護(hù)人員可以更全面地了解路緣石坡道的風(fēng)振響應(yīng) 特性，以此對(duì)路緣石坡道進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù)，增強(qiáng)路緣石坡道的安全性能;所述模擬裝置基于 諧波疊加法的基礎(chǔ)上，對(duì)平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化，減少了計(jì)算的工作量， 提高了路緣石坡道的風(fēng)速時(shí)程模擬的效率，效率相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高了3 % ;在計(jì)算平均風(fēng) 速時(shí)引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q，計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程時(shí)引入溫度修正系數(shù)K，使得路緣石坡道 的風(fēng)速時(shí)程模擬更加精確，其中設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度To為23°C，設(shè)定截取頻率上限值為4hZ，最后 得到的各模擬點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)程的模擬精度提高到96%。
[0065] 實(shí)施例三
[0066] 參見圖1，本實(shí)施例的路緣石坡道包括路緣石坡道本體和安裝在路緣石坡道本體 的風(fēng)速時(shí)程快速模擬裝置裝置，所述快速模擬裝置包括：
[0067] (1)結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1，其包括風(fēng)速儀、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，沿路緣石坡 道高度方向?qū)⒙肪壥碌绖澐侄鄠€(gè)間隔相同的測(cè)試層，在路緣石坡道頂部安裝所述數(shù)據(jù)采 集裝置，選擇測(cè)試層的正中位置處作為一個(gè)風(fēng)速時(shí)程的模擬點(diǎn)，且在每個(gè)測(cè)試層邊緣布設(shè) 所述風(fēng)速儀和溫度傳感器；
[0068] (2)平均風(fēng)速計(jì)算模塊2,其利用風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)出每測(cè)試層的風(fēng)速總量，橫向角和豎 向風(fēng)速，取0.2s為采樣時(shí)間間隔，進(jìn)行平均風(fēng)速的計(jì)算時(shí)，引入平均風(fēng)速校正系數(shù)Q:
[0070] 每測(cè)試層在一個(gè)采用時(shí)間的平均風(fēng)速的計(jì)算公式為：
[0071]
[0072] 其中，A為風(fēng)速總量w在X方向的分量值的極大值和極小值之和，B為風(fēng)速總量w在y 方向分量值的極大值和極小值之