一種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)及其評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及結構健康監(jiān)測領域，特別是涉及一種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)及其評價方 法。 技術背景
[0002] 在對結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集時，會得到三種結果：良好數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù) 和異常數(shù)據(jù)；目前對結構健康監(jiān)測系統(tǒng)進行評價時，所針對的對象是良好數(shù)據(jù)，即將采集到 的數(shù)據(jù)進行篩選后，踢出缺失數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)集；然而，僅僅根據(jù)良好數(shù)據(jù)對結構 安全性能進行評價，就忽略了良好數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)三者之間的比例失調所帶來 的問題，即數(shù)據(jù)采集過程是否異常、所采集數(shù)據(jù)質量差的問題，因此并不能夠得到全面而準 確的評價結果。
[0003] 鑒于上述現(xiàn)有的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的評價缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產品設計 制造多年豐富的實務經驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一 種新型的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)及其評價方法，使其更具有實用性。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的結構健康監(jiān)測系統(tǒng)，通過采用完好率這個指標對結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的工 作進行評價，彌補了現(xiàn)有技術中忽略結構健康監(jiān)測系統(tǒng)所采集數(shù)據(jù)質量優(yōu)劣的問題，更加 準確而全面的對結構健康監(jiān)測系統(tǒng)工作狀況進行評價。
[0005] 本發(fā)明采取的技術方案為：一種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與 傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)和評估系統(tǒng)；
[0006] 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)連接，拾取傳感器系統(tǒng)所采集到的信號；
[0007] 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)將拾取到的信號 傳送給數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)進行處理；
[0008] 評估系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)連接，評估系統(tǒng)采用完好率為評估指標，對數(shù)據(jù)管控系 統(tǒng)的處理結果進行評價。
[0009] -種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的評價方法，應用于評估系統(tǒng)對數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)的評價；
[0010] 所述評價方法包括以下步驟：
[0011] (A)傳感器系統(tǒng)中的η個第一類傳感器進行信息采集，并通過數(shù)據(jù)采集與傳輸系 統(tǒng)傳送至數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)對采集到的完好數(shù)據(jù)量X進行統(tǒng)計，并依次記錄為 Χρ Χ2、Χ3......χη;
[0012] (Β)根據(jù)第一類傳感器的固有性能，確定第一類傳感器理想狀態(tài)下能采集到的數(shù) 據(jù)總量X;
[0013] (C)數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)根據(jù)下列公式（1)，對第一類傳感器中每一個傳感器的完好率 逐一進行計算，并記錄為η\、ηη^......η。
[0014]
(Π
[0015] 其中，η是指該類型傳感器的個數(shù)；
[0016] (D)數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)（3)根據(jù)步驟（C)中的計算結果，采用下列公式（2)，對結構健 康監(jiān)測系統(tǒng)中第一類傳感器的完好率進行計算：
[0017]
(2)
[0018] 其中，/7,1是指所述第一類傳感器中第i個傳感器的完好率；
[0019](E)數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)（3)根據(jù)下列公式（3)，對整個結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的完好率進行 計算：
[0020]
[0021] (3)
[0022] 其中：m是指整個系統(tǒng)中傳感器的類型數(shù)量，W]是指第j類傳感器完好率的權值， 此處是指第j類傳感器的采樣頻率。
[0023] 進一步地，完好數(shù)據(jù)量X和所述數(shù)據(jù)總量X之間的關系為：
[0024]X=X-缺失數(shù)據(jù)量-異常數(shù)據(jù)量
[0025] 其中，所述異常數(shù)據(jù)是指修復之后仍然無法反應結構或環(huán)境實際情況的數(shù)據(jù)。
[0026] 進一步地，異常數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)跳點、數(shù)據(jù)漂移、長周干擾或弱噪聲干擾、強噪聲干 擾中的任意一種及以上。
[0027] 采用了上述技術方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果：
[0028] 1、通過采用完好率這個評估指標對結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的工作進行評價，彌補了現(xiàn) 有技術中忽略結構健康監(jiān)測系統(tǒng)所采集數(shù)據(jù)質量優(yōu)劣的問題，更加準確而全面的對結構健 康監(jiān)測系統(tǒng)工作狀況進行評價；
[0029] 2、完好率定義簡潔，公式簡單，計算方便；
[0030] 3、完好率逐層計算，可以反映單個傳感器的運行情況，可以反映某類型傳感器的 運行情況，可以反映整個系統(tǒng)的運行情況；
[0031] 4、完好率可以作為結構健康監(jiān)測系統(tǒng)設計、建立、檢評、維護、升級、重建、廢除的 指標或依據(jù)。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā) 明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明一種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；
[0034] 附圖中標記含義為：1傳感器系統(tǒng)、2數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)、3數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)、4評估 系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0035] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實 施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護 的范圍。
[0036] 本發(fā)明實施例采用遞進的方式撰寫。
[0037] 如圖1所示，本實施例提供一種結構健康監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)采集 與傳輸系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)3和評估系統(tǒng)4;數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)2和傳感器系統(tǒng)1連接， 拾取傳感器系統(tǒng)1所采集到信號；數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)2和數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)3連接，將拾取到 的信號傳送給數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)3 ;評估系統(tǒng)4與數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)3連接，評估系統(tǒng)4采用完好率 為評估指標，對數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)3的處理結果進行評價；通過采用完好率這個指標對結構健 康監(jiān)測系統(tǒng)的工作進行評價，彌補了現(xiàn)有技術中忽略結構健康監(jiān)測系統(tǒng)所采集數(shù)據(jù)質量優(yōu) 劣的問