[发明专利]一种埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法

权利要求书

1.一种埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在400～4500Hz的频率范围内进行全频段激振扫描，对埋入振弦式渗压计钢弦的返回波进行运放、滤波和拾取，并测量其固有频率值；

步骤二、根据外界环境参数及已知水头估计渗压值，其中外界环境参数包括当日及前几日降水、当地气压数据、气温和时间，根据现场率定和埋入振弦式渗压计初期正常使用阶段获得的数据估计理论响应频段；

步骤三、判断步骤一中所测量的固有频率值是否在估计的理论响应频段内，若不在则重新进行全频段激振扫描，若在则从400～4500Hz的频率范围内自动截取合理频段；

步骤四、在所截取的合理频段内进行精细化激振扫描，对钢弦的返回波进行运放、滤波和拾取，并测量频率；

步骤五、判断步骤四中所测量的频率是否可靠，若不可靠，则重新进行全频段激振扫描并重复以上步骤，若可靠则记录该频率，即为埋入振弦式渗压计的固有频率；

步骤二中，选用径向基函数作为核函数，利用现场率定获得的渗压、当时温度、作用时间和实测频率值组成样本训练模型，通过模型泛化能力检验得到最优模型参数，得到向量机回归模型1，通过向量机回归模型1估计理论响应频段；

步骤二中，在分析确定影响现场埋入振弦式渗压计测值的外界影响因素的基础上，初期仪器正常条件下，通过实测数据训练和检验得到最优支持向量回归机模型2，通过向量回归机模型2估计渗压值；

激振扫描时核心微控制器的相关频率输出引脚PULSE与斩波稳零运算放大器的同相输入端相连，构成波形发生器，该波形发生器的两个同步反向输出引脚FREQ1和FREQ2产生一系列波幅相等、频率不同的连续变频方波激振信号，接入振弦式渗压计频率线圈两端，对振弦式渗压计的钢弦进行低压激振；

对振弦式渗压计钢弦的返回波进行去干扰拾取时，在振弦式仪器线圈返回波的输入端加入一个截止频率为200Hz的2阶有源高通滤波器，用于去掉叠加在直流供电电压和系统中存在的低频干扰，所述低频为工频50Hz。

2.根据权利要求1所述的埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法，其特征在于，影响现场埋入振弦式渗压计测值的外界影响因素包括当日及前几日降水、坝前或坡前水位、当地气压数据、气温和时间。

3.根据权利要求1所述的埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法，其特征在于，判断步骤一中所测量的固有频率值与估计的理论响应频段是否一致，若不一致，则统计全频段激振扫描的次数，若次数≤3次，则重新进行全频段激振扫描，若次数3次，则发出测量异常报警。

4.根据权利要求1所述的埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法，其特征在于，判断所测量的频率是否可靠的方法是：将所测量的频率与本地存储的该振弦式渗压计前一次的测量频率值进行比对，若两者之间模数差值小于设定值，则认为所测量的频率可靠。

5.根据权利要求1所述的埋入振弦式渗压计智能激励与拾振方法，其特征在于，判断步骤四中所测量的频率是否可靠，若不可靠，则统计全频段激振扫描的次数，若次数≤3次，则重新进行全频段激振扫描，若次数3次，则发出测量异常报警。