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用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法及系统技术方案

技术编号:40713328 阅读:34 留言:0更新日期:2024-03-22 11:15
本公开提供了用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法及系统,涉及传感器故障识别技术领域,获取桥梁中原始加速度传感器的信号数据,并预处理生成一维时间序列数据;将一维时间序列数据输入至1DFCN‑Net网络中,对加速度传感器故障进行识别,输出相应故障信号;针对获取的故障信号,进行故障信号归一化以及均值聚合处理,再利用卡尔曼滤波以及均值滤波消除噪声,通过故障信号一阶差分的最大值最小值,确定故障区间;其中,故障信号的生成方式为:利用原始加速度传感器的信号数据,设计滑动窗口,在滑动窗口内的随机区间、位置,添加随机长度的故障,仿真生成故障信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及传感器故障识别,具体涉及用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、桥梁结构健康监测(bridge system health monitoring,bshm)技术具有确保桥梁结构安全和耐久性的潜力,并在过去几十年中迅速发展。bshm的目标是通过传感器网络对桥梁状态进行定量、连续的监测,以实现桥梁结构的损伤识别,主要由传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与分析系统以及结果显示与报警系统,其中传感器系统是bshm的基础。此外,测量数据还可用于负载识别、响应重构和振动控制等方面。为了实现这些目标,现在许多在役桥梁都配备了传感器网络,不断测量桥梁的响应(如加速度)以及环境条件(如温度)。bshm的功能在很大程度上依赖于大量测量数据的准确性和有效性。随之带来问题是由于传感器和相关的传输硬件在恶劣的环境下运行,获取的监测数据中不可避免地包含各种故障,手动检查故障非常费时。然而,由于监测数据的故障相对复杂,检测过程很大程度上依赖于bshm工程本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,所述1DFCN-Net网络由三层卷积层,一层全局平均池化层以及一层全连接层组成,网络的输入为12000×1的经过归一化以及均值聚合的一维时间序列数据,输出为某一种故障信号对应的标签。

3.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,对故障信号进行分类,添加随机长度的故障包括:漂移故障、完全故障、偏置故障以及增益故障。

4.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识...

【技术特征摘要】

1.用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,所述1dfcn-net网络由三层卷积层,一层全局平均池化层以及一层全连接层组成,网络的输入为12000×1的经过归一化以及均值聚合的一维时间序列数据,输出为某一种故障信号对应的标签。

3.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,对故障信号进行分类,添加随机长度的故障包括:漂移故障、完全故障、偏置故障以及增益故障。

4.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,利用min-max归一化以及均值聚合,对生成的故障信号数据预处理。

5.如权利要求1所述的用于桥梁结构健康监测的传感器故障识别定位方法,其特征在于,一阶差分为时间序列的某一刻数据。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李光明滕高飞张雪琪惠凯旋
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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