[发明专利]一种大坝监测自动化比测方法

权利要求书

1.一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，包括下列步骤：

1)基于时序的测次对齐：以自动化系统测量数据的时间值为基准，在给定的有效时间范围内，查询与所述时间值最为接近的人工观测值；如果没有查到，则丢弃该自动化测量值，形成两组时序一致、数量相等的样本组；

2)方差分析：人工观测设备的测量精度为ζ_M，自动化系统设备的测量精度为ζ_N，自动化测量值与对应的人工观测值的绝对差值Δ应满足如下公式所示：

本步骤可输出超限的测值数量，及所占有效样本数的百分比；

3)差异性及相关性分析：对于同一监测量的一致时序的两组测值序列进行检验，包括两个序列的均值的差异性检验、两个序列的方差的差异性检验及两个序列的相关性检验，如序列具有较高的相关性，则可以认定，虽然监测方式不同，但是二者测量结果一致；

4)规律性分析：将监测量的变化视为随机过程，将二组时间序列数值视为离散信号量，在此基础上，通过基于快速傅里叶变换的谱分析，将二组信号的所包含周期、振幅及相位等特征量输出，并进行对比。

2.根据权利要求1所述的一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，所述两个序列的均值的差异性检验为：假设M与N均值无显著性差异，即有：H₀：E_M＝E_N，构建检验统计量n如下公式所示：

其中:K为记有效样本数量，M为自动化观测序列，E_M为自动化观测序列均值，N为人工观测序列，E_N为人工观测序列均值，σ_N为标准差,H₀为假设检验中零假设的标识符；

即符合标准正态分布，如果规定显著性水平为a，则拒绝域为：(-∞,-Z_a/2)和(Z_a/2，+∞)，Z_a/2值可由查表得到，这样即可输出在各显著性水平下的接受或拒绝结论。

3.根据权利要求1所述的一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，所述两个序列的方差的差异性检验为：假设M与N方差无显著性差异，即有：H₀：σ²_M＝σ²_N，构建检验统计量χ²如下公式所示：

χ²＝(K-1)*σ²_M/σ²_N～χ²(K-1)

其中:K为记有效样本数量，M为自动化观测序列，σ_M为自动化观测序列标准差，N为人工观测序列，σ_N为人工观测序列标准差,H₀为假设检验中零假设的标识符；

即符合卡方分布，如果规定显著性水平为a，可由查表得到其拒绝域，这样即可输出在各显著性水平下的接受或拒绝结论。

4.根据权利要求1所述的一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，所述两个序列的相关性检验为：主要研究的是两个序列间的线性相关性大小，如果二者的线性相关性越紧密，则二者相似性和趋同性越高。

5.根据权利要求4所述的一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，两个序列间的线性相关性的皮尔逊相关系数c计算公式如下所示：

其中:K为记有效样本数量，M为自动化观测序列，M_i为自动化观测序列中第i个测值，E_M为自动化观测序列均值，σ_M为自动化观测序列标准差，N为人工观测序列，N_i为人工观测序列中第i个测值，E_N为人工观测序列均值,σ_N为人工观测序列标准差；

即可输出二者的线性相关系数。

6.根据权利要求1所述的一种大坝监测自动化比测方法，其特征是，规律性分析使用Cooley-Tukey FFT算法。