[发明专利]一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法

说明书

本发明公开了一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法，包括：步骤一、按照施工周期获取多个传感器的多组斜拉桥施工振动参数数据，并进行异常值筛选和修正；步骤二、对振动参数数据进行小波转换，去除参数数据中的噪声；步骤三、计算振动参数与振动类型之间的关联概率；步骤四、以关联概率作为特征提取函数的向量，构建异构融合模型；步骤五、构建异构融合滤波模型，并利用卡尔曼滤波法对融合滤波模型进行融合滤波。本发明将各传感器获得的振动参数进行融合，并将融合模型与卡尔曼滤波相结合，构建协同融合滤波模型，对异构振动参数数据进行融合的同时抑制噪声，为后续斜拉桥振动控制提供准确地振动参数信息，有利于提高控制的精准度。

技术领域

本发明涉及斜拉桥施工技术控制领域，特别涉及一种斜拉桥施工振动参数的主动控制职能数据处理方法。

背景技术

随着社会经济建设的迅猛发展，以及土木工程理论与技术的不断成熟，交通基础设施的建设日新月异，桥梁作为跨越障碍的主要结构，各类桥型如雨后春笋般层出不穷，斜拉桥作为其中一类因其跨越能力大而备受关注与重视，并得到广泛的应用。斜拉桥主要由主塔、主梁、拉索三部分构件组成，拉索的两端锚固于塔和梁上共同承受荷载作用，其中塔和梁承受压力，拉索承受拉力，在外部荷载作用下极易产生有害振动影响桥梁整体的舒适性和安全性，尤其是拉索因其质量轻、柔性大、固有频率低、阻尼小等特点，更容易产生大幅有害的振动，严重影响斜拉桥的运营安全和使用寿命，也严重限制了斜拉桥发展。

在国内很典型的事例就是岳阳的洞庭湖大桥上面的斜拉索，在整桥施工接近尾声的时候，在风雨天气下，拉索出现了严重的振动现象，在拉索的面内和面外都产生了大幅度的振动，最大振幅超过40cm，可想而知，这么大的振幅将给斜拉桥的运营带来很大的隐患，严重影响其舒适性和安全性。

为了避免在斜拉桥施工过程中出现拉索大幅振动产生的不利影响，可以在施工时采集拉索的振动数据，建立主动控制模型，减少拉索的振动和共振，然而，随着数据处理体量的不断增长，数据的降噪和识别也面临着愈发严重的问题，因此有必要提出一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法。

发明内容

本发明提供了一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法，将各传感器获得的振动参数进行融合，并将融合模型与卡尔曼滤波相结合，构建协同融合滤波模型，对异构振动参数数据进行融合的同时抑制噪声，为后续斜拉桥振动控制提供准确地振动参数信息。

本发明的技术方案为：

一种斜拉桥施工振动参数的主动控制智能数据处理方法，包括：

步骤一、按照施工周期获取多个传感器的多组斜拉桥施工振动参数数据，并进行异常值筛选和修正；

步骤二、对振动参数数据进行小波转换，去除参数数据中的噪声；

步骤三、计算振动参数与振动类型之间的关联概率；

步骤四、以关联概率作为特征提取函数的向量，构建异构融合模型；

步骤五、构建异构融合滤波模型，并利用卡尔曼滤波法对融合滤波模型进行融合滤波。

优选的是，异常值筛选和修正包括：

设定振动参数分布概率区间阈值；

将超出区间阈值的参数作为异常值，并剔除异常值；

采用平均滤波法对缺失的参数进行插值替补。

优选的是，小波转换包括：

选取小波基函数，并根据振动参数确定小波分解的尺度；

利用模极大值寻找振动参数突变位置作为奇异点，并选取自适应小波阈值；

将分解系数小于阈值的奇异点舍去，分解系数高于阈值的奇异点，使用修正系数进行修正；