机土直接接触式的填料压实状态判别方法及应用

1.机土直接接触式的填料压实状态判别方法，其特征为：包括如下步骤：步骤1：将三向加速度传感器安装于振动压路机前轮的机架上，对振动压路机的振动信号进行实时监控；在靠近振动轮的位置设置振动波激发装置；步骤2：将连续压实控制指标检测装置安装于振动压路机之上；步骤3：在振动压路机的施工阶段通过振动波激发装置激发高频振动波，同时对所安装的连续压实控制指标检测装置进行实时监测，所述检测装置上的三向加速度传感器检测到的信号由三部分组成：分别为环境噪声、振动轮的振动波、高频激发波；由环境噪声、振动轮的振动波和高频激发波组成的复杂非线性的混合模态振动波，通过经验模态分解EMD的方式，将非线性的混合模态振动波分解成具有单一模态的振动特性的振动波,所述具有单一模态的振动特性的振动波称为本征模态函数IMF分量，而本征模态函数IMF分量的数量由原始信号的频谱的宽度所决定；经验模态分解EMD对加速度非稳态信号进行平稳化处理；其具体方法为：输入原始加速度信号 ，查找信号中的极大值和极小值，采用三次样条函数根据局部极大值和极小值分别拟合出上包络线 和下包络线 ；计算上、下包络线的局部均值 ，并考虑原始加速度信号 和包络线均值 的差值，即 ；判断 是否满足本征模态函数要求，若不满足则对其重复上述过程直至局部均值 趋近于零时，令 ，由此便得到原始加速度信号 的第一个本征模态函数IMF分量；在此过程中满足以下关系式： ；其中局部均值 代表着低频的不对称成分，将k次的局部均值求和定义分解残差 ；通过限制标准偏差SD大小来保证本征模态函数保持振幅和频率调制的物理意义，标准偏差SD根据如下两个连续的筛选结果计算得： ；标准偏差SD的典型值为0.2~0.3之间；重复上述步骤，依次分离出特征时间尺度由小到大的各个本征模态函数 ，其中各自得到的残差r 1 ,r 2 …,r n-1 被当作新的数据处理： 直至 成为单调函数；当 和 满足给定的终止条件时循环结束； ；由此，将原始加速度信号 分解为一组符合Hilbert变换要求的本征模态函数IMF分量和一个残差分量；对每个本征模态函数IMF分量进行傅里叶变换得到不同本征模态函数IMF分量的频率分布范围；步骤4：利用高频振动波振动频率高的振动特性对振动波进行分离处理，并且采用带通滤波的处理方式将其提取；步骤5：经过滤波后得检测车前轮与检测车后轮的加速度时程曲线，将检测车前轮与检测车后轮加速度时程曲线进行对比分析得到由振动压路机产生的高频振动波依次到达检测车前轮与检测车后轮的时刻，从而计算得到高频振动波波速；对比分析过程如下：加速度时程曲线的x轴为时间轴，y轴为加速度幅值轴，以相同范围x轴和y轴进行对比，观察同一个振动周期内加速度幅值的时间差记为 ， 计算过程：计算检测车前轮与检测车后轮的加速度传感器检测同一个周期的振动波的时间差；进而通过测量两个加速度传感器之间的间距即计算得到高频振动波波速： ； 为高频振动波在填料中传播速度，X为检测车前轮和后轮的距离；步骤6：根据计算得到的高频振动波波速对土体压实状态进行评价；步骤7：在高频振动波波速低的区域进行多次碾压再经过波速检测以满足压实要求。 2.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1所述的机土直接接触式的填料压实状态判别方法。 3.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1所述的机土直接接触式的填料压实状态判别方法。