拱坝多传感器振动信号的数据级融合方法-振动测试与诊断.PDF

第 卷第 期 振动测试与诊断 年 月 拱坝多传感器振动信号的数据级融合方法 李火坤 张宇驰 邓冰梅 刘世立 南昌大学建筑工程学院 南昌 摘要 针对高拱坝泄洪振动监测中振动传感器测试精度受水流等环境背景噪声及测点位置影响的问题提出基于 坝体结构振动响应方差贡献率的多传感器数据级融合方法以提高振动数据的测量精度和坝体信息频率的完整 性该方法通过定义振动信号的方差贡献率使振动信号的融合系数在不同时刻均随方差贡献率而动态变化实 现融合权重系数的动态分配高拱坝数值模拟试验和原型振动测试信号数据融合结果表明该方法可挖掘结构振 动高频微弱信息较全面地保留坝体结构的整体动力特性信息与基于相关函数的融合方法相比该方法在高拱 坝等密频结构动力特性信息的完整性和精度提取方面具有更好的应用前景 关键词 高拱坝多传感器数据级融合方差贡献率 中图分类号 处理消除传感器测量中的干扰及不确定性获取更 引 言 准确更可靠的测量结果在该层次融合过程中即 便是某个甚至数个传感器失效其他非失效传感器 高拱坝的泄洪振动监测及其运行状态评价是近 也能不受影响独立提供信息而使系统获知准确的 年水利水电工程界所关心的热点问题高拱坝泄洪 测量值 在工程振动领域文献提出了基于相 振动响应测试是监测坝体运行状态的有效手段之 关函数的多振动信号数据级融合方法根据所测数 一基于传感器振动响应进行坝体结构参数识别可 据相关程度变化调整各传感器权值该方法优于传 统的平均值加权法文献 对一致性融合算法进 有效诊断坝体的健康状态 其中坝体的工作频 率和振型为判断大坝结构健康状态的两大主要特征 行了改进对支持矩阵进行模糊化处理以避免人为 因子且坝体的工作频率为最易获取的动力参数 定义阈值而产生的误