長大橋梁健康監測系統數據灰色關聯度分析

劉 勇，楊 康

(1.江蘇省交通工程建設局，江蘇 南京 210004；2.蘇交科集團股份有限公司工程檢測中心，江蘇 南京 211106)

在自動控制與機械工程領域內，為了提高監測系統自診斷的性能，需要充分利用監測系統的冗余信息，包括硬件設備冗余、時序冗余、分析計算冗余[1]；這同樣適用于橋梁結構健康監測領域。充分發掘數據的冗余性，提升魯棒性，可以極大地促進監測系統自診斷技術的智能化、體系化。一般來說，長大橋梁健康監測系統預算成本充足，監測項目完整，測點多，因此硬件是欠冗余的，同時，長大橋梁健康監測系統應用的傳感器類型復雜且數量較多，造成系統難以分析與監測數據無關的冗余信息。不過，長大橋梁健康監測系統中時序冗余效應突出，例如主梁不同截面位置上響應數據的相似性、相關性以及斜拉索上面內與面外加速度數據的相關性等[2]。

為了充分利用監測數據的冗余性實現監測系統的自診斷，需要對監測數據的冗余信息進行相關性分析。然而，傳統相關性分析方法尚無法有效消除監測數據中通常存在的時滯對相關性指標帶來的不利影響。數據時滯的表現特征是兩組同類型傳感器所測數據的時域波形相似，但監測數據對應的時刻點不同；其產生原因通常如下：不同傳感器測到的數據往往由不同的數據采集卡記錄，所以這些數據通常不能在同一時間進行采集，從而不同傳感器測到的數據之間存在時滯[3，4]。

為此，針對數據時滯的數據異常情況，研究一種基于數據關聯度的數據異常識別方法，進行監測系統的自診斷。……