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专利号: 2024100453221
申请人: 陕西炬烽建筑劳务有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-03-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种桥梁伸缩缝测量装置,包括桥梁伸缩缝测量装置本体,所述桥梁伸缩缝测量装置本体包括连接左握杆和右握杆的弹簧,其特征在于,所述桥梁伸缩缝测量装置本体还包括噪声监测分析模块,所述噪声监测分析模块安装在桥梁伸缩缝测量装置本体上,所述噪声监测分析模块还包括数据采集器和噪声数据处理器;

所述数据采集器连接所述噪声数据处理器的信号输入端,所述数据采集器用于采集弹簧在设定时间段内不同时刻的压力信号数据,并将所述压力信号数据输出至所述噪声数据处理器,所述噪声数据处理器用于对设定时间段内的压力信号数据进行小波分解得到不同分解层的初始特征分量;所述初始特征分量包括两种不同类型的初始特征分量;

利用不同尺寸的窗口对每个初始特征分量进行平滑处理得到优选特征分量,分别对相邻分解层中同种类型的优选特征分量进行匹配,获得所有分解层对应的特征关系链;

根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量之间的关联关系、以及相邻分解层的优选特征分量对应的窗口尺寸之间的差异情况,得到每个特征关系链的全局噪声程度;

利用所述全局噪声程度对不同分解层的优选特征分量进行重构,得到修正后的压力信号数据,基于所述修正后的压力信号数据获得测量结果;

所述根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量之间的关联关系、以及相邻分解层的优选特征分量对应的窗口尺寸之间的差异情况,得到每个特征关系链的全局噪声程度,具体包括:根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量之间的关联关系,得到每个特征关系链的第一噪声程度;根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量对应的窗口尺寸之间的差异情况,得到每个特征关系链的第二噪声程度;

根据所述第一噪声程度和第二噪声程度得到每个特征关系链的全局噪声程度,所述第一噪声程度和第二噪声程度均与全局噪声程度呈正相关关系。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量之间的关联关系,得到每个特征关系链的第一噪声程度,具体包括:对于任意一个特征关系链,将特征关系链中任意一个分解层的优选特征分量记为目标特征分量,分别计算目标特征分量与其他每个分阶层的优选特征分量之间的DTW距离,将目标特征分量对应的所有DTW距离的累加和作为目标特征分量的差异系数;

将与目标特征分量所在分解层相邻的任意一个分解层的优选特征分量记为参考特征分量,以目标特征分量和参考特征分量中差异系数最小值对应的优选特征分量为基准,获取目标特征分量和参考特征分量之间为一对一关系的数据点数量,记为目标特征分量和参考特征分量对应的相邻分解层的关联程度;

对所有每两个相邻分解层的关联程度的均值进行负相关归一化处理,得到特征关系链的第一噪声程度。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述根据每个特征关系链中相邻分解层的优选特征分量对应的窗口尺寸之间的差异情况,得到每个特征关系链的第二噪声程度,具体包括:对于任意一个特征关系链,将特征关系链中每个分解层的优选特征分量平滑处理时对应的窗口尺寸,构成特征关系链的窗口尺寸序列;在窗口尺寸序列中每相邻的两个窗口尺寸中,计算相邻的后一个窗口尺寸与相邻的前一个窗口尺寸之间的差值,得到窗口尺寸序列的差值序列;

获取差值序列中差值大于或等于第一预设数值对应的差值数量得到第一系数,计算差值序列中所有差值的均值得到第二系数;根据所述第一系数和第二系数得到特征关系链的第二噪声程度,所述第一系数和第二系数均与第二噪声程度呈正相关关系。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述利用所述全局噪声程度对不同分解层的优选特征分量进行重构,得到修正后的压力信号数据,具体包括:对所述全局噪声程度进行负相关归一化处理得到权值系数,将特征关系链的差值序列中差值大于或等于第一预设数值对应的优选特征分量进行信号重构的权重设置为优选特征分量所在特征关系链的权值系数,将其他优选特征分量进行信号重构的权重设置为第二预设数值,所述第二预设数值大于权值系数;基于所述权重对优选特征分量进行逆小波变换,得到修正后的压力信号数据。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述分别对相邻分解层中同种类型的优选特征分量进行匹配,获得所有分解层对应的特征关系链,具体包括:对于任意一种类型的优选特征分量;

利用KM匹配算法对每两个相邻分解层对应的所有优选特征分量进行匹配,获得每两个相邻分解层对应的特征匹配组;将具有相同优选特征分量的特征匹配组进行组合得到所有分解层对应的特征关系链;其中,每个特征关系链中每个分解层不存在相同的优选特征分量,且每个特征关系链中每个分解层仅包含一个优选特征分量。

6.根据权利要求2所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述获取目标特征分量和参考特征分量之间为一对一关系的数据点数量具体为:利用动态时间规整算法获取目标特征分量和参考特征分量之间为一对一关系的数据点数量。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述两种不同类型的初始特征分量分别为高频子带和低频子带。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述桥梁伸缩缝测量装置还包括用于调节所述连接左握杆和右握杆的弹簧的伸缩长度调节机构,所述噪声数据处理器的信号输出端连接所述伸缩长度调节机构,所述伸缩长度调节机构根据得到的修正后的压力信号数据生成伸缩长度调节指令,以驱动所述伸缩长度调节机构动作。

9.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝测量装置,其特征在于,所述桥梁伸缩缝测量装置还包括显示器,所述噪声数据处理器的信号输出端连接所述显示器的信号输入端,所述显示器用于显示基于所述修正后的压力信号数据获得的测量结果。