[发明专利]桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法

权利要求书

1.一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，数据预处理：对编号为i的传感器时序数据段D_i进行预处理，得到有效数据段D_i’；

S2，对单个传感器数据压缩：对D_i’进行压缩，将数据序列压缩为传感器特征估计值

S3，对多个传感器特征估计值融合：对进行赋权计算得到各个传感器的最优权值w_i，通过加权融合计算得出监测参数的融合特征值

S4，将融合特征值与桥梁健康阈值进行比较，得出桥梁的健康状态。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：

S11，初步检验；

S12，二次检验。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，所述初步检验包括：

S111，计算编号为i的传感器时序数据段D_i的均值

S112，计算编号为i的传感器时序数据段D_i的标准差σ_i；

S113，设定阈值系数μ；

S114，采用下式计算阈值δ_i，并对超出阈值范围的数据进行剔除：

其中|·|为绝对值符号，阈值范围为

S115，对剩余数据重复运行S111～S114，迭代剔除异常数据，直到所有数据均满足准则要求，得到初步检验后的时序数据段若剔除异常数据后，剩余数据数量为t，则其中d_i1表示编号为i的传感器第1个时刻的时序数据，d_i2表示编号为i的传感器第2个时刻的时序数据，d_it表示编号为i的传感器第t个时刻的时序数据，m表示传感器总个数。

4.根据权利要求2所述的一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，所述二次检验包括：

S121，计算编号为i的传感器初步检验后的时序数据段的均值

S122，计算编号为i的传感器初步检验后的时序数据段的标准差

S123，将分为h组，每组为r个数据，若第h组数据数量为r’个且r’＜r，则可从第h-1组中选取第r’+1个到第r个数据，共计r-r’个数据补充到第h组中；

S124，计算编号为i的传感器各组数据的标准差

S125，判断是否大于若是，则判定为异常组；

S126，对异常组中的数据，按下式计算统计量g_ij，j＝1,2,...,r；

其中，d_ij表示表示编号为i的传感器第j个时刻的时序数据；

S127，给定显著水平β，查统计量临界值表得到统计量g_ij的临界值g₀(t,β)；

S128，满足下式的数据为异常数据，对异常数据进行剔除；

g_ij≥g₀(t,β)

S129，对异常组中剩余数据重复运行S224～S228，迭代剔除异常数据，直到所有异常组中数据都满足或g′_ij＜g₀(t′,β)时，则认为对应的数据段D_i’为有效数据段,若剩余数据数量为v，则D_i’＝{d_i1,d_i2,…,d_iv}，i＝1,2,…,m；其中g′_ij表示剩余数据的统计量，t′表示剩余数据数量，g₀(t′,β)表示剩余数据的统计量的临界值。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，所述β的取值范围为(0,1)。

6.根据权利要求4所述的一种桥梁健康监测数据处理与压缩融合方法，其特征在于，所述统计量临界值表为grubbs检验临界值表。