基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法,包括以下步骤：步骤S1:获取FBG传感网络的荷载原始数据；步骤S2:预处理荷载原始数据，构建特征数据集；步骤S3:构建CNN孪生节点预测模型，并训练；步骤S4:将特征数据输入训练后的CNN孪生节点预测模型得到，预测数据集；步骤S5:构建CNN荷载定位模型并训练；步骤S6:若待测FBG传感网络出现节点故障的情况，将对应邻域内传感节点值输入CNN孪生节点预测模型对其预测，得到孪生节点波长预测值；步骤S7:根据正常运行的实体节点数据集与孪生节点波长预测值，获得的完备的传感信息输入至CNN荷载定位模型中实现荷载位置的检测。本发明专利技术实现较高精度的荷载位置的检测，进而达到故障容错的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法
本专利技术涉及光纤传感荷载定位领域，具体涉及一种基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法。
技术介绍
随着社会和经济不断发展，各种土木建筑、桥梁道路等基础工程建设不断展开并完善，而结构健康监测系统(StructuralHealthMonitoring,SHM)在这些大型基建中作为重要的基础设施部分，其稳定可靠的运行可为工程建筑物的安全性评估提供必要的信息。由于光纤布拉格光栅(FiberBraggGrating,FBG)传感器具有无源传感、体积小、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀以及可复用等特点，被广泛的应用于SHM系统中关键结构信息的采集。FBG传感器在SHM系统中作为最为基础的采集设施，具有覆盖广、数量多、服役时间长等特点。尽管FBG传感器拥有很强的稳定性，但由于其应用场景日益增长的智能化与多样化的需求，其应用环境的复杂度和恶劣程度也不断提升，加上长期的荷载作用下以及施工工艺的局限，FBG传感器不可避免的会出现断裂或性能退化等故障。传感网络一旦发生链路或节点故障，便无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法,其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1:获取FBG传感网络的荷载原始数据；/n步骤S2:预处理荷载原始数据，构建特征数据集；/n步骤S3:构建CNN孪生节点预测模型，基于特征数据集训练，得到训练后的CNN孪生节点预测模型；/n步骤S4:将特征数据输入训练后的CNN孪生节点预测模型得到，预测数据集；/n步骤S4:构建CNN荷载定位模型，并根据原始特征数据集训练，得到训练后的CNN荷载定位模型；/n步骤S5:若待测FBG传感网络出现节点故障的情况，将对应邻域内传感节点值输入CNN孪生节点预测模型对其预测，得到孪生节点波长预测值；/n步骤...

【技术特征摘要】
1.一种基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:获取FBG传感网络的荷载原始数据；
步骤S2:预处理荷载原始数据，构建特征数据集；
步骤S3:构建CNN孪生节点预测模型，基于特征数据集训练，得到训练后的CNN孪生节点预测模型；
步骤S4:将特征数据输入训练后的CNN孪生节点预测模型得到，预测数据集；
步骤S4:构建CNN荷载定位模型，并根据原始特征数据集训练，得到训练后的CNN荷载定位模型；
步骤S5:若待测FBG传感网络出现节点故障的情况，将对应邻域内传感节点值输入CNN孪生节点预测模型对其预测，得到孪生节点波长预测值；
步骤S6:根据正常运行的实体节点数据集与孪生节点波长预测值，获得的完备的传感信息输入至CNN荷载定位模型中实现荷载位置的检测。


2.根据权利要求1所述的基于孪生节点辅助传感的FBG传感网络节点故障定位方法,其特征在于，所述步骤S1具体为：通过在被监测结构上分布式铺设预设数量FBG...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，刘泽世，王尤刚，江灏，缪希仁，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35