【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构部件的振动测试，具体涉及一种公路桥梁施工振动测试方法。
技术介绍
1、公路桥梁是现代交通系统的重要组成部分，确保其结构安全和稳定对于保障交通流畅与乘客安全至关重要。在桥梁的施工阶段，振动测试是一种常用的健康监测手段。通过分析桥梁在受力时产生的振动特性，可以评估桥梁的动态响应性能及其可能存在的结构问题。因此通常采用多个振动监测传感器在施工现场的多个区域进行振动监测，并通过局部离群因子算法对异常振动进行检测。
2、现有的问题：在实际的桥梁施工中，引起施工环境振动的除了桥梁结构性的振动外，还有其余设备引起的振动，且这些设备振动通常具有不同的振动模式，因此当出现多种振动出现混淆时，对于实际的桥梁结构的监测便不够精准。而常规的局部离群因子算法是通过设定固定的邻域大小，对于每一振动数据都采用相同的敏感度，便会导致邻域较小时，会由于其余振动信息的干扰，导致将其余设备引起的振动错误检测为结构异常振动，而邻域较大时，则又可能导致对于异常振动的迟钝，由此降低了公路桥梁施工振动异常检测的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种公路桥梁施工振动测试方法，以解决现有的问题。
2、本专利技术的一种公路桥梁施工振动测试方法采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了一种公路桥梁施工振动测试方法，该方法包括以下步骤：
4、获取公路桥梁施工过程中的振动数据序列；
5、将振动数据序列分解为若干个imf分量序列；分别将振动数据序列
6、根据振动数据序列中序列段之间的差异，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子；
7、根据振动数据序列中每个序列段的振动相似因子、每个imf分量序列的规律因子以及imf分量序列中序列段中的振动数据，得到振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子；
8、根据振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子，使用局部离群因子算法对振动数据序列进行异常检测，得到公路桥梁施工的异常振动检测结果。
9、进一步地，所述分别将振动数据序列以及所有imf分量序列等分为若干个序列段，包括的具体步骤如下：
10、对每个imf分量序列进行希尔伯特变换，得到每个imf分量序列的周期大小；
11、计算所有imf分量序列的周期大小的最小公倍数l，分别将振动数据序列以及所有imf分量序列等分为若干个长度为l的序列段。
12、进一步地，所述根据振动数据序列与每个imf分量序列中序列段中的振动数据之间的差异，得到每个imf分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
13、计算第个imf分量序列中第个序列段中所有振动数据的标准差，再计算第个imf分量序列中所有序列段中所有振动数据的标准差的均值，将所述第个imf分量序列中第个序列段中所有振动数据的标准差减去所述标准差的均值的差值，记为第个imf分量序列中第个序列段的第一差值；
14、计算振动数据序列中第个序列段中所有振动数据的标准差的归一化值，将1减去所述标准差的归一化值的差值，记为第个imf分量序列中第个序列段的第二差值；
15、使用一阶导数法对振动数据序列进行求导，得到振动数据序列中的极值点；
16、计算振动数据序列中第个序列段中的极值点数量的归一化值，将1减去所述极值点数量的归一化值，记为第个imf分量序列中第个序列段的第三差值；
17、根据第个imf分量序列中第个序列段的第一差值、第二差值以及第三差值，得到第个imf分量序列的规律因子。
18、进一步地，所述根据第个imf分量序列中第个序列段的第一差值、第二差值以及第三差值，得到第个imf分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
19、计算第个imf分量序列中第个序列段的第一差值、第二差值以及第三差值的乘积，将所述乘积的平方，记为第个imf分量序列中第个序列段的第四差值；
20、将第个imf分量序列中所有序列段的第四差值的平均值，记为第个imf分量序列的规律因子。
21、进一步地，所述根据振动数据序列中序列段之间的差异，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子，包括的具体步骤如下：
22、将振动数据序列中不是第个序列段的序列段，记为参考段；
23、在振动数据序列中，使用dtw算法对第个序列段和第个参考段中的振动数据进行匹配，得到若干组匹配数据以及每组匹配数据的匹配距离；
24、在任意一组匹配数据中，将任意一个振动数据，记为目标数据；
25、在目标数据所处的序列段内，将目标数据与目标数据最近的极值点的差值的绝对值，记为目标数据的调整差异；当目标数据为极值点时，将目标数据的调整系数设置为预设的常数；当目标数据不是极值点时，计算目标数据与目标数据最近的极值点之间的距离，将所述目标数据与目标数据最近的极值点之间的距离的反比例的归一化值，记为目标数据的调整系数；
26、将目标数据的调整差异与目标数据的调整系数的乘积，记为目标数据的权重；
27、将每组匹配数据中所有振动数据的权重的和值的归一化值，记为每组匹配数据的权重；
28、根据振动数据序列中所有序列段对应的每组匹配数据的权重以及匹配距离，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子。
29、进一步地，所述根据振动数据序列中所有序列段对应的每组匹配数据的权重以及匹配距离，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子，包括的具体步骤如下：
30、计算振动数据序列中第个序列段与第个参考段对应的第组匹配数据的匹配距离与权重的乘积，将振动数据序列中第个序列段与第个参考段对应的所有组匹配数据的匹配距离与权重的乘积之和，记为振动数据序列中第个序列段与第个参考段的不相似性；
31、计算振动数据序列中第个序列段与第个参考段的不相似性的倒数，将振动数据序列中第个序列段与所有参考段的不相似性的倒数的均值，记为振动数据序列中第个序列段的振动相似因子。
32、进一步地，所述根据振动数据序列中每个序列段的振动相似因子、每个imf分量序列的规律因子以及imf分量序列中序列段中的振动数据，得到振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子，包括的具体步骤如下：
33、计算第个imf分量序列中第个序列段中所有振动数据的标准差，再计算所有imf分量序列中第个序列段中所有振动数据的标准差的和值，将与的比值，记为第个序列段的第个imf分量序列的幅值占比；
34、根据每个序列段的每个imf分量序列的幅值占比、振动数据序列中每个序列段的振动相似因子以及每个imf分量序列的规律因子，得到振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子。
35、进一步地，所述根据每个序列段的每个imf分量序列的幅值占本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述分别将振动数据序列以及所有IMF分量序列等分为若干个序列段，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列与每个IMF分量序列中序列段中的振动数据之间的差异，得到每个IMF分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据第个IMF分量序列中第个序列段的第一差值、第二差值以及第三差值，得到第个IMF分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
5.根据权利要求3所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中序列段之间的差异，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求5所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中所有序列段对应的每组匹配数据的权重以及匹配距离，得到振动数据序列中每个序列段
7.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中每个序列段的振动相似因子、每个IMF分量序列的规律因子以及IMF分量序列中序列段中的振动数据，得到振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子，包括的具体步骤如下：
8.根据权利要求7所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据每个序列段的每个IMF分量序列的幅值占比、振动数据序列中每个序列段的振动相似因子以及每个IMF分量序列的规律因子，得到振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子，包括的具体步骤如下：
9.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子，使用局部离群因子算法对振动数据序列进行异常检测，得到公路桥梁施工的异常振动检测结果，包括的具体步骤如下：
10.根据权利要求9所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中每个序列段的振动规律异常因子、预设的第一邻域大小以及预设的第二邻域大小，得到振动数据序列中每个序列段中每个振动数据的邻域大小，包括的具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述分别将振动数据序列以及所有imf分量序列等分为若干个序列段，包括的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列与每个imf分量序列中序列段中的振动数据之间的差异，得到每个imf分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求3所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据第个imf分量序列中第个序列段的第一差值、第二差值以及第三差值，得到第个imf分量序列的规律因子，包括的具体步骤如下：
5.根据权利要求3所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中序列段之间的差异，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子，包括的具体步骤如下：
6.根据权利要求5所述一种公路桥梁施工振动测试方法，其特征在于，所述根据振动数据序列中所有序列段对应的每组匹配数据的权重以及匹配距离，得到振动数据序列中每个序列段的振动相似因子，包括的具体步...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛钦彪，杨冉，王源，李金涛，尚梦晗，王成立，赵丽丽，赵耀，余涵，席海燕，曹慧，边苗苗，马怡凡，黄书林，毛纺，
申请(专利权)人：河南鹏飞建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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