基于標準化歐式距離的撓度傳感器故障診斷方法研究

陳熠昕，劉張浩，王代林，劉詩拓，劉懷林

(1.招商局重慶交通科研設計院有限公司，重慶 400067；2.物康科技有限公司，重慶 404100；3.重慶市萬州區市政設施維護管理中心，重慶 404100)

橋梁結構健康監測旨在對大型橋梁的結構性能進行實時監測與損傷診斷，并進行安全評估和性能預測，是近年來土木工程領域研究的熱點方向之一[1]，逐步在實踐中得到推廣。如今越來越多的橋梁布設有健康監測系統，如香港青馬大橋、廣州虎門大橋、重慶大佛寺長江大橋等[2]。大型橋梁健康監測系統中，傳感器子系統是其中不可或缺的組成部分。各種類型的傳感器用于獲取結構響應和采集各種各樣的監測信息，其性能和精度直接影響最終的評估結果。然而，傳感器在監測過程中受服役環境和設備壽命的影響，會出現異常和故障，常造成采集數據不準確等問題，若不及時識別排除，會導致虛警或漏警現象發生。若將之直接應用于損傷識別和狀態評估，則必然對診斷評估的準確性帶來巨大干擾，造成不必要的經濟損失，甚至安全危機。

近年來，傳感器故障診斷問題已成為研究熱點。其研究方向大致可分為傳感器故障診斷與傳感器故障定位2個方面。傳感器故障分類可按故障原因、故障程度、故障表現、故障統計分類等方面進行劃分。何富君等[3]按照故障統計分類的指標，將常見故障分為以下4類：卡死、恒增益、固定偏差和線性偏差。YI等[4]綜合Kulla[5]的研究成果，將傳感器故障類型擴展并劃分為以下8類，分別為：偏移、漂移、增益、精度下降、1型完全失效(常量)、2型完全失效(常量+噪聲)、跳點和缺失。……