高层建筑摆幅测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种高层建筑摆幅测量方法及装置。方法包括：采集摆幅监测源位移信号x(t)；对位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；对位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量Im(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是IMF分量Im(t)的总数；利用预设方法计算IMF分量Im(t)与位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；根据相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息。本发明专利技术实施例提供的高层建筑摆幅测量方法及装置，通过进行初级滤波以及对滤波后的信号进行模态分解，并利用模态分解后的IMF分量与滤波后的位移信号的相关系数进行信号重构，获取更为精确的建筑摆幅信息，提高了高层建筑摆幅测量的精度。

Method and device for measuring swing height of high-rise building

The embodiment of the invention provides a method and device for measuring the swing of a high-rise building. The method comprises: collecting swing monitoring source displacement signal x (T); the displacement signal x (T) of the primary filter to obtain filtered displacement signal Y (T); the displacement signal Y (T) modal decomposition, get the intrinsic mode function (T), IMF component Im, M = 1,2,... M, M, IMF Im (T) is a component of the total number of calculation; IMF component Im use default method (T) and Y (T) displacement signal correlation coefficient, correlation coefficient is obtained sequence; signal reconstruction according to the correlation coefficient, get the amplitude information construction. Swing amplitude measurement method and device of the embodiment of the invention provides a high-rise building through the primary filter and the filtered signal mode decomposition and signal reconstruction using correlation coefficient of displacement signal modal decomposition of the IMF component and after filtering, to obtain more accurate information to improve the construction of swing, high-rise building amplitude measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】
高层建筑摆幅测量方法及装置
本专利技术实施例涉及结构检测
，尤其涉及一种高层建筑摆幅测量方法及装置。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，国内各大中城市的高层建筑如雨后春笋般的建立起来，尤其是特大城市如北京，上海，广州，深圳等。高层建筑在施工期间会受到各种难以抗拒因素的影响而发生形变，加上施工完成后常年使用导致的建材老化等影响，高层建筑形变同样难以避免。高层建筑在强风，台风等恶劣天气下会产生顺风和横风的摇摆，如广州已建成的高层建筑-广州国际金融中心，楼高432米，在大风中的最大摆幅会达到60厘米。如果上述形变和摆幅超出安全范围，轻则影响使用，重则发生倒塌倾覆等重大安全事故。高层建筑的不同关键部位的摆幅监测已经成为高层建筑监测健康状态和安全性监测的重要内容。目前，高层建筑摆幅监测的常用技术包括位移计，加速度计，千分表，线性差动变压器等接触式传感器。但是，接触式传感器需要布设在高层建筑的感兴趣位置，对于在建的高层建筑物难以安置接触式传感器。为了克服接触式传感器的缺点，全站仪，GPS，视频测量等非接触式技术逐渐应用到高层建筑摆幅监测中。全站仪可以监测局部工程变形，能够实现无人值守全天候本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑摆幅测量方法，其特征在于，包括：采集摆幅监测源位移信号x(t)；对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；对所述位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量Im(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是所述IMF分量Im(t)的总数；利用预设方法计算所述IMF分量Im(t)与所述位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息。

【技术特征摘要】
1.一种高层建筑摆幅测量方法，其特征在于，包括：采集摆幅监测源位移信号x(t)；对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)；对所述位移信号y(t)进行模态分解，得到本征模态函数IMF分量Im(t)，其中，m＝1,2，…，M，M是所述IMF分量Im(t)的总数；利用预设方法计算所述IMF分量Im(t)与所述位移信号y(t)的相关系数，获取相关系数序列；根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述位移信号x(t)进行初级滤波，以获取滤波后位移信号y(t)的步骤具体为：采用经验模态分解EMD规则对所述位移信号x(t)进行分解，得到K个IMF分量Ck(t)和残差R，其中，k＝1,2，…，K；根据预设的中值滤波窗口大小分别对所述IMF分量Ck(t)进行滤波，获取过滤后的IMF分量Dk(t)；累加所有过滤后的IMF分量Dk(t)，得到滤波后的位移信号y(t)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设方法计算所述IMF分量Im(t)与所述位移信号y(t)的相关系数的方法具体为：其中，R(y(t),Im(t))为相关系数，y(t)为位移信号，Im(t)为第m阶IMF分量，为y(t)的平均值，为Im(t)的平均值，n为采样个数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关系数序列进行信号重构，获取建筑摆幅信息的步骤具体为：根据所述相关系数序列获取所述IMF分量Im(t)的噪声序列与信号序列的界限i以及信号序列与趋势序列的界限j，其中，i为所述相关系数序列中第一个局部极小值相关系数所对应的IMF分量，j为所述相关系数序列中i对应的相关系数之后的相关系数最高的极大值所对应的IMF分量；将i之后j及j之前的IMF分量重构为信号序列，将j之后的IMF分量重构为趋势序列；累加所述信号序列，得到建筑摆幅信息；累加所述趋势序列，得到建筑摆幅趋势信息。5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述采集摆幅监测源位移信号x(t)的方法具体为：在高层建筑背风处利用地面微波干涉仪采集摆幅监测源位移信号x(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥磊，卢钊，马静，丁克良，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11