本技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及信號(hào)處理，具體而言，涉及一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、單管塔作為通信基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其設(shè)計(jì)不僅注重功能性，還日益融入了對(duì)環(huán)境友好與降低成本的考量。單管塔由塔體、平臺(tái)、避雷針、爬梯、天線支撐等鋼構(gòu)件組成。塔身可分為2~5段，采用插接或法蘭兩種連接方式，塔身截面為圓形或多邊形，整體呈錐形，下大上小。通過(guò)法蘭連接的單管塔往往具有更好的剛度一致性，各塔段之間采用螺栓法蘭連接，使其在面對(duì)強(qiáng)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害時(shí)展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性，確保了通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

2、單管塔采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，使得搭設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，不需要現(xiàn)場(chǎng)制作組裝，從而節(jié)省了大量時(shí)間和人力成本。單管塔占地面積小，同時(shí)能夠增加通道的通過(guò)率。但是，在單管塔服役過(guò)程中，環(huán)境的持續(xù)激勵(lì)會(huì)使塔段連接處螺栓（也即固定器件）發(fā)生松動(dòng)，螺栓松動(dòng)會(huì)直接降低塔的承載力，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌，造成通信中斷和人員傷亡，因此在單管塔結(jié)構(gòu)服役期間對(duì)其進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)是十分必要的。

3、當(dāng)前的螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要依賴于人工定期檢查，人工檢查雖然直接，但效率低下，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求，且在惡劣天氣條件下實(shí)施困難。

4、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中通過(guò)人工檢測(cè)通信基礎(chǔ)設(shè)備中固定器件的松動(dòng)情況的效率較低的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置以及電子設(shè)備，以解決相關(guān)技術(shù)中通過(guò)人工檢測(cè)通信基礎(chǔ)設(shè)備中固定器件的松動(dòng)情況的效率較低的問(wèn)題。

2、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法。該方法包括：按照預(yù)設(shè)采集頻率采集第一采集時(shí)段內(nèi)目標(biāo)設(shè)備上的各組應(yīng)變傳感器發(fā)送的應(yīng)變數(shù)據(jù)，得到m個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合，其中，目標(biāo)設(shè)備上的連接裝置上配置有固定器件，應(yīng)變傳感器設(shè)置在目標(biāo)設(shè)備的預(yù)設(shè)位置，每組應(yīng)變傳感器位于同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域中，每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時(shí)刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)，m、h為正整數(shù)；計(jì)算每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個(gè)模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣，n為正整數(shù)；獲取每個(gè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合，并將同一目標(biāo)區(qū)域下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合進(jìn)行對(duì)比，得到固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

3、可選地，應(yīng)變傳感器通過(guò)如下方式設(shè)置：獲取目標(biāo)設(shè)備上設(shè)置的連接裝置所處的截面，得到p個(gè)基準(zhǔn)橫截面，其中，p為正整數(shù)；根據(jù)各個(gè)基準(zhǔn)橫截面確定目標(biāo)設(shè)備上的目標(biāo)橫截面，得到p個(gè)目標(biāo)橫截面，其中，每個(gè)目標(biāo)橫截面分別與一個(gè)基準(zhǔn)橫截面相對(duì)應(yīng)，目標(biāo)橫截面與對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)橫截面之間的距離為預(yù)設(shè)距離；根據(jù)目標(biāo)橫截面的圓心為原點(diǎn)生成直角坐標(biāo)系，并將直角坐標(biāo)系與目標(biāo)設(shè)備的外壁相交的位置確定為預(yù)設(shè)位置，得到多個(gè)預(yù)設(shè)位置，并在每個(gè)預(yù)設(shè)位置設(shè)置一個(gè)應(yīng)變傳感器。

4、可選地，應(yīng)變傳感器通過(guò)如下方式分組：獲取各個(gè)應(yīng)變傳感器的坐標(biāo)軸信息，并將坐標(biāo)軸信息相同的應(yīng)變傳感器分為一組，得到m組應(yīng)變傳感器，其中，坐標(biāo)軸信息包括橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

5、可選地，計(jì)算每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合包括：對(duì)于每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合，確定模態(tài)階數(shù)n的數(shù)值；將n的數(shù)值和應(yīng)變數(shù)據(jù)集合輸入隨機(jī)子空間算法模型中，通過(guò)隨機(jī)子空間算法對(duì)各個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合進(jìn)行計(jì)算，得到初始應(yīng)變振型矩陣集合；對(duì)初始應(yīng)變振型矩陣集合中的矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合。

6、可選地，將同一目標(biāo)區(qū)域下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合進(jìn)行對(duì)比，得到固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果包括：對(duì)于任意一個(gè)模態(tài)階數(shù)，計(jì)算同一目標(biāo)區(qū)域下的模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣的振型差值，得到差值矩陣；判斷差值矩陣中是否存在大于第一預(yù)設(shè)閾值的差值元素；在存在大于第一預(yù)設(shè)閾值的差值元素的情況下，確定差值元素對(duì)應(yīng)的應(yīng)變傳感器，并將應(yīng)變傳感器對(duì)應(yīng)的連接裝置確定為異常連接裝置，并將異常連接裝置上與應(yīng)變傳感器的坐標(biāo)軸信息相同的固定器件確定為松動(dòng)器件，其中，坐標(biāo)軸信息包括橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；根據(jù)模態(tài)階數(shù)和預(yù)設(shè)對(duì)照表確定松動(dòng)器件的松動(dòng)原因，其中，預(yù)設(shè)對(duì)照表中包括多個(gè)模態(tài)階數(shù)以及每個(gè)模態(tài)階數(shù)對(duì)應(yīng)的固定器件松動(dòng)原因。

7、可選地，將同一目標(biāo)區(qū)域下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合進(jìn)行對(duì)比，得到固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果包括：根據(jù)m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合確定各組應(yīng)變傳感器所處的目標(biāo)區(qū)域的初始曲率模態(tài)集合，得到m個(gè)初始曲率模態(tài)集合，其中，m個(gè)初始曲率模態(tài)集合中包括每個(gè)模態(tài)階數(shù)下的應(yīng)變振型矩陣對(duì)應(yīng)的初始曲率模態(tài)矩陣；對(duì)于任意一個(gè)模態(tài)階數(shù)，計(jì)算同一目標(biāo)區(qū)域下第一采集時(shí)段內(nèi)的第一標(biāo)準(zhǔn)曲率模態(tài)和第二采集時(shí)段內(nèi)的第二標(biāo)準(zhǔn)曲率模態(tài)之間的第一偏離程度矩陣；計(jì)算第一標(biāo)準(zhǔn)曲率模態(tài)和初始曲率模態(tài)之間的第二偏離程度矩陣；計(jì)算第一偏離程度矩陣和第二偏離程度矩陣之間的差值的絕對(duì)值，得到目標(biāo)偏離程度矩陣；判斷目標(biāo)偏離程度矩陣中是否存在大于第二預(yù)設(shè)閾值的元素；在存在大于第二預(yù)設(shè)閾值的元素的情況下，確定元素對(duì)應(yīng)的應(yīng)變傳感器，并將應(yīng)變傳感器對(duì)應(yīng)的連接裝置確定為異常連接裝置，并將異常連接裝置上與應(yīng)變傳感器的坐標(biāo)軸信息相同的固定器件確定為松動(dòng)器件，其中，坐標(biāo)軸信息包括橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；根據(jù)模態(tài)階數(shù)和預(yù)設(shè)對(duì)照表確定松動(dòng)器件的松動(dòng)原因，其中，預(yù)設(shè)對(duì)照表中包括多個(gè)模態(tài)階數(shù)以及每個(gè)模態(tài)階數(shù)對(duì)應(yīng)的固定器件松動(dòng)原因。

8、可選地，根據(jù)m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合確定各組應(yīng)變傳感器所處的目標(biāo)區(qū)域的初始曲率模態(tài)集合包括：對(duì)于任意一個(gè)目標(biāo)區(qū)域的初始曲率模態(tài)，獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，并獲取目標(biāo)設(shè)備的平均內(nèi)徑；將目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中的各個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣與平均內(nèi)徑相除，得到初始曲率模態(tài)集合。

9、根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。該裝置包括：采集單元，用于按照預(yù)設(shè)采集頻率采集第一采集時(shí)段內(nèi)目標(biāo)設(shè)備上的各組應(yīng)變傳感器發(fā)送的應(yīng)變數(shù)據(jù)，得到m個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合，其中，目標(biāo)設(shè)備上的連接裝置上配置有固定器件，應(yīng)變傳感器設(shè)置在目標(biāo)設(shè)備的預(yù)設(shè)位置，每組應(yīng)變傳感器位于同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域中，每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時(shí)刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)；計(jì)算單元，用于計(jì)算每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個(gè)模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣；第一獲取單元，用于獲取每個(gè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合，并將同一目標(biāo)區(qū)域下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合進(jìn)行對(duì)比，得到固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本技術(shù)前述實(shí)施例提供的一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種電子設(shè)備，包含一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，處理器用于運(yùn)行計(jì)算機(jī)可讀指令，其中，計(jì)算機(jī)可讀指令運(yùn)行時(shí)執(zhí)行前述實(shí)施例提供的一種固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)方法。

12、通過(guò)本技術(shù)，采用以下步驟：按照預(yù)設(shè)采集頻率采集第一采集時(shí)段內(nèi)目標(biāo)設(shè)備上的各組應(yīng)變傳感器發(fā)送的應(yīng)變數(shù)據(jù)，得到m個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合，其中，目標(biāo)設(shè)備上的連接裝置上配置有固定器件，應(yīng)變傳感器設(shè)置在目標(biāo)設(shè)備的預(yù)設(shè)位置，每組應(yīng)變傳感器位于同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域中，每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時(shí)刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)；計(jì)算每個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個(gè)目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個(gè)模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣；獲取每個(gè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合，并將同一目標(biāo)區(qū)域下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變振型矩陣集合進(jìn)行對(duì)比，得到固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果。解決了相關(guān)技術(shù)中通過(guò)人工檢測(cè)通信基礎(chǔ)設(shè)備中固定器件的松動(dòng)情況的效率較低的問(wèn)題。通過(guò)設(shè)置應(yīng)變傳感器，并根據(jù)應(yīng)變傳感器的應(yīng)變值計(jì)算應(yīng)變振型矩陣，進(jìn)而根據(jù)應(yīng)變振型矩陣確定固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而達(dá)到了提高對(duì)固定器件的松動(dòng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。