桥梁监测传感器的在线校准方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种桥梁监测传感器的在线校准方法和系统。方法包括：将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；根据获取的参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；根据测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定待校准传感器的计量性能。系统包括参考传感器、获取装置、得到装置和确定装置。该方案使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对待校准传感器的计量性能进行在线评定，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性。通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性。

On-line calibration method and system of bridge monitoring sensor

The invention discloses an on-line calibration method and system for bridge monitoring sensor. The methods include: installing the reference sensor on the bridge structural plane in the way of common external excitation with the sensor to be calibrated; obtaining the synchronous difference value for testing according to the sampled value of the reference sensor and the sampled value of the sensor to be calibrated; mapping the synchronous difference value for testing and the pre-established synchronous difference value for training with the measurement performance of the bridge monitoring sensor. The measurement performance of the sensor to be calibrated is determined by shooting relationship. The system includes reference sensor, acquisition device, acquisition device and determination device. Under the condition of not interrupting the normal operation of the existing bridge monitoring system, the measurement performance of the calibration sensor can be evaluated online, so as to improve the accuracy and reliability of the bridge monitoring system. By setting the common source excitation conditions, the measurement performance judgement of the sensor to be calibrated is more scientific.

【技术实现步骤摘要】
桥梁监测传感器的在线校准方法及系统
本专利技术属于桥梁监测
，特别涉及一种桥梁监测传感器在线校准方法及系统。
技术介绍
近30年来，我国公路基础设施的建设取得了迅猛发展。截止2016年底，在役公路桥梁达到80.5万多座，其中大桥和特大桥9万多座。新材料、新装备、新结构、新工艺的使用，为道路桥梁工程领域注入了新的发展活力，也带来了许多需要研究和解决的热点问题。其中，与基础设施安全性相关的一系列问题成为学者关注的焦点之一。根据我国学者的一项研究，本世纪以来的15年间，我国受各种因素影响而坍塌的桥梁达300余座，其中有43％的坍塌事故发生在建设时期。从分析数据看，服役期坍塌的桥梁中平均服役年限约为18.7年，远远少于桥梁50年或100年的设计寿命。桥梁的垮塌事故源自于力的作用状态的变化。因此，桥梁等大型结构设施的受力状态及力学特性演变状况，一直以来就被交通科研机构和管理部门广泛关注。SHM(StructuralHealthMonitoring，结构健康监测)技术于上世纪80年代起，在桥梁运行状态监测方面得到迅速推广，并逐渐构建起BHM(BridgeHealthMonitoring，桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁监测传感器的在线校准方法，其特征在于，所述在线校准方法包括：将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；根据获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；根据所述测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定所述待校准传感器的计量性能；其中所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁监测传感器的在线校准方法，其特征在于，所述在线校准方法包括：将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；根据获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；根据所述测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定所述待校准传感器的计量性能；其中所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器。2.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，所述将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁面上，包括：将所述参考传感器以与所述待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。3.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，所述映射关系通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。4.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，当所述待校准传感器为应变传感器时，在所述根据所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，获取测试用同步差分值之前，还包括：调整施加于所述参考传感器的预紧力使所述参考传感器的输出值与所述待校准传感器的输出值一致。5.根据权利要求4所述的在线校准方法，其特征在于，在所述确定所述待校准传感器的计量性能之后，还包括：判断所述待校准传感器的计量性能是否与预设性能相符，若不相符，则拆除所述待校准传感器，更换新传感器，调整施加于所述新传感器的预紧力使所述新传感器的采样值与所述参考传感器的输出值一...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆根强，罗翥，彭璐，张冰，王义旭，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11