[发明专利]光纤光栅传感器网络智能健康监测自修复系统及方法

摘要

本发明公开了一种光纤光栅传感器网络智能健康监测自修复系统及方法，属于工程结构健康监测技术领域。针对大型工程结构中光纤光栅传感器智能健康监测系统的可靠性问题，采用多主体协作和决策技术，将常规分布式光纤光栅智能健康监测系统中信息采集、提取及分析评估等功能，转化为能够感知自身与环境，并可与其它主体通信与相互协作的智能主体，通过主体间的相互协作，以受损区域附近存活的光纤光栅传感器为基础，对失效传感器进行功能补偿，从而在不更换被监测对象中光纤光栅传感器网络的前提下使整个智能健康监测系统恢复正常工作，实现光纤光栅传感器网络局部失效的功能补偿，最终以较高的精度和可靠性实现被监测对象健康状态的智能评估。

主权项

1.一种基于多主体协作和决策技术的光纤光栅传感器网络智能健康监测自修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）、各光纤感知功能主体根据其自身的光纤光栅传感器网络建立健康状态初始智能评估模型；步骤（2）、各光纤感知功能主体依据被监测参量对主体内的光纤光栅传感器数据进行采集；步骤（3）、各光纤感知功能主体将光纤光栅传感器采集的数据输入初始智能评估模型，对本主体内被监测对象的健康状态进行评估，得到被监测对象的健康状态评估结果及其置信概率，然后发送至系统协作决策主体；步骤（4）、系统协作决策主体将各光纤感知功能主体对被监测对象的评估结果的置信概率与预设置信概率进行比较，如果某个或某些光纤感知功能主体对被监测对象的评估结果的置信概率小于预设置信概率，则需要进行协作决策，具体执行以下步骤：A1、系统协作决策主体弃用置信概率小于预设置信概率的该光纤感知功能主体的评估结果，采纳其余光纤感知功能主体的评估结果并依据其置信概率分配权重，然后对被采纳的评估结果进行加权平均，并将加权平均后的评估结果作为初步评估结果，将该初步评估结果以及协作请求作为协作信息发送给评估结果的置信概率小于预设置信概率的各光纤感知功能主体；A2、对于评估结果被弃用的光纤感知功能主体，当收到协作请求后，将当前初步评估结果作为新增样本对自身的评估模型进行重新训练，修正评估模型，并用修正后的评估模型对被监测对象的健康状态进行重新评估，然后将评估结果及其置信概率再次传输至系统协作决策主体；A3、系统协作决策主体将该再次收到的评估结果的置信概率与预设置信概率进行比较：如果该评估结果的置信概率仍小于预设置信概率，则返回步骤A2，重新训练修正评估模型；如果该评估结果的置信概率大于或等于预设置信概率，则采纳该光纤感知功能主体的评估结果，并对于各光纤感知功能主体的评估结果依据更新后的置信概率重新分配权重，然后对各评估结果进行加权平均，并将加权平均后的评估结果作为最终评估结果。