連通管式光電液位撓度傳感器故障時(shí)間定位與數(shù)據(jù)重構(gòu).pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)安全問題一直都被學(xué)術(shù)界和工程界高度重視，系統(tǒng)故障與傳感器故障的區(qū)分成為了近些年來研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的傳感器故障診斷多是針對(duì)系統(tǒng)中的傳感器做故障空間定位，然而對(duì)于橋梁大型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，傳感器故障發(fā)生到故障解決往往需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，為保證系統(tǒng)在此期間的正常運(yùn)作，對(duì)傳感器做故障時(shí)間定位以及故障數(shù)據(jù)重構(gòu)顯得意義深遠(yuǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴卡爾曼濾波是目前應(yīng)用最廣泛的最優(yōu)估計(jì)理論，將卡爾曼濾波應(yīng)用到數(shù)據(jù)預(yù)處理，有效的抑制了數(shù)據(jù)中的

2、噪聲誤差，分析表明，濾波之后的數(shù)據(jù)相關(guān)性增強(qiáng)，這給后續(xù)研究高效精準(zhǔn)的故障定位方法提供了較好的支持。同時(shí)卡爾曼濾波是單步遞推估計(jì)，這也為實(shí)時(shí)在線的高精度故障診斷提供了可能。⑵提出了基于滑動(dòng)時(shí)間窗相關(guān)性分析的故障時(shí)間定位方法。方法依據(jù)組內(nèi)傳感器之間較強(qiáng)的相關(guān)性，采用改進(jìn)的相關(guān)度模型，基于滑動(dòng)時(shí)間窗做相關(guān)性分析，以相關(guān)度量化值對(duì)故障進(jìn)行判定，從而對(duì)故障進(jìn)行時(shí)間定位分析。提出了基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化殘差分析的故障時(shí)間定位方法。方法依據(jù)組內(nèi)傳感器之間只存

3、在幅值上的顯著差異，變化趨勢(shì)高度一致，基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化作殘差分析，以殘差偏離量化值對(duì)故障進(jìn)行判定，從而對(duì)故障進(jìn)行時(shí)間定位。運(yùn)用兩種時(shí)間定位方法，分別對(duì)工程中常見的四種故障類型做仿真模擬，分析兩種定位方法的有效性與精確度。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，相關(guān)法對(duì)精度下降故障表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，而殘差法對(duì)常值故障、固定偏差、漂移故障的定位性能均優(yōu)于相關(guān)法。兩種方法結(jié)合使用，可達(dá)到更好的故障時(shí)間定位效果。⑶提出了自適應(yīng)殘差法的故障數(shù)據(jù)重構(gòu)方法。方法依據(jù)傳感器數(shù)據(jù)之間保