本技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及信號處理，具體而言，涉及一種固定器件的松動監(jiān)測方法、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)計不僅注重功能性，還日益融入了對環(huán)境友好與降低成本的考量。單管塔由塔體、平臺、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，使其在面對強風(fēng)、地震等自然災(zāi)害時展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性，確保了通信設(shè)備的穩(wěn)定運行。

2、單管塔采用標(biāo)準化設(shè)計和生產(chǎn)，使得搭設(shè)過程簡單快捷，不需要現(xiàn)場制作組裝，從而節(jié)省了大量時間和人力成本。單管塔占地面積小，同時能夠增加通道的通過率。但是，在單管塔服役過程中，環(huán)境的持續(xù)激勵會使塔段連接處螺栓（也即固定器件）發(fā)生松動，螺栓松動會直接降低塔的承載力，嚴重時可導(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)服役期間對其進行健康監(jiān)測是十分必要的。

3、當(dāng)前的螺栓松動監(jiān)測技術(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，無法滿足實時監(jiān)測的需求，且在惡劣天氣條件下實施困難。

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

技術(shù)實現(xiàn)思路

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

2、根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種固定器件的松動監(jiān)測方法。該方法包括：按照預(yù)設(shè)采集頻率采集第一采集時段內(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目標(biāo)區(qū)域中，每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)，m、h為正整數(shù)；計算每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣，n為正整數(shù)；獲取每個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準應(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)準應(yīng)變振型矩陣集合進行對比，得到固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果。

3、可選地，應(yīng)變傳感器通過如下方式設(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個基準橫截面，其中，p為正整數(shù)；根據(jù)各個基準橫截面確定目標(biāo)設(shè)備上的目標(biāo)橫截面，得到p個目標(biāo)橫截面，其中，每個目標(biāo)橫截面分別與一個基準橫截面相對應(yīng)，目標(biāo)橫截面與對應(yīng)的基準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，得到多個預(yù)設(shè)位置，并在每個預(yù)設(shè)位置設(shè)置一個應(yīng)變傳感器。

4、可選地，應(yīng)變傳感器通過如下方式分組：獲取各個應(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，計算每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合包括：對于每個應(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)集合輸入隨機子空間算法模型中，通過隨機子空間算法對各個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合進行計算，得到初始應(yīng)變振型矩陣集合；對初始應(yīng)變振型矩陣集合中的矩陣進行歸一化處理，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)準應(yīng)變振型矩陣集合進行對比，得到固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果包括：對于任意一個模態(tài)階數(shù)，計算同一目標(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，確定差值元素對應(yīng)的應(yīng)變傳感器，并將應(yīng)變傳感器對應(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)對照表確定松動器件的松動原因，其中，預(yù)設(shè)對照表中包括多個模態(tài)階數(shù)以及每個模態(tài)階數(shù)對應(yīng)的固定器件松動原因。

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)準應(yīng)變振型矩陣集合進行對比，得到固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果包括：根據(jù)m個目標(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個初始曲率模態(tài)集合，其中，m個初始曲率模態(tài)集合中包括每個模態(tài)階數(shù)下的應(yīng)變振型矩陣對應(yīng)的初始曲率模態(tài)矩陣；對于任意一個模態(tài)階數(shù)，計算同一目標(biāo)區(qū)域下第一采集時段內(nèi)的第一標(biāo)準曲率模態(tài)和第二采集時段內(nèi)的第二標(biāo)準曲率模態(tài)之間的第一偏離程度矩陣；計算第一標(biāo)準曲率模態(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，確定元素對應(yīng)的應(yīng)變傳感器，并將應(yīng)變傳感器對應(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)對照表確定松動器件的松動原因，其中，預(yù)設(shè)對照表中包括多個模態(tài)階數(shù)以及每個模態(tài)階數(shù)對應(yīng)的固定器件松動原因。

8、可選地，根據(jù)m個目標(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：對于任意一個目標(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監(jiān)測裝置。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目標(biāo)區(qū)域中，每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)；計算單元，用于計算每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣；第一獲取單元，用于獲取每個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準應(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)準應(yīng)變振型矩陣集合進行對比，得到固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本技術(shù)前述實施例提供的一種固定器件的松動監(jiān)測方法。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種電子設(shè)備，包含一個或多個處理器和存儲器；存儲器中存儲有計算機可讀指令，處理器用于運行計算機可讀指令，其中，計算機可讀指令運行時執(zhí)行前述實施例提供的一種固定器件的松動監(jiān)測方法。

12、通過本技術(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目標(biāo)區(qū)域中，每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合中包括不同采集時刻下同一組應(yīng)變傳感器采集的h組應(yīng)變數(shù)據(jù)；計算每個應(yīng)變數(shù)據(jù)集合的應(yīng)變振型矩陣，得到m個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合，其中，每個目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣集合中包括n個模態(tài)階數(shù)下的目標(biāo)應(yīng)變振型矩陣；獲取每個目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的一組應(yīng)變傳感器的標(biāo)準應(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)準應(yīng)變振型矩陣集合進行對比，得到固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果。解決了相關(guān)技術(shù)中通過人工檢測通信基礎(chǔ)設(shè)備中固定器件的松動情況的效率較低的問題。通過設(shè)置應(yīng)變傳感器，并根據(jù)應(yīng)變傳感器的應(yīng)變值計算應(yīng)變振型矩陣，進而根據(jù)應(yīng)變振型矩陣確定固定器件的松動監(jiān)測結(jié)果，進而達到了提高對固定器件的松動監(jiān)測的準確性的技術(shù)效果。