[发明专利]建筑物变形监测数据处理方法

权利要求书

1.一种建筑物变形监测数据处理方法，其特征在于包括如下步骤：

通过传感器采集建筑物变形数据；

对采集的变形数据通过改进的小波阈值去噪方法以及改进的对称边界延拓及估计边界失真数据测量的方法消除数据区段失真现象，实现实时无区间失真去噪处理；

对去噪处理后的数据使用Sage-Husa自适应卡尔曼滤波预测分析数据处理方法进行处理，对建筑物变形趋势进行预测。

2.如权利要求1所述的建筑物变形监测数据处理方法，其特征在于，基于有限长离散信号的边界处理的步骤如下：

假设条件：a₀[n]代表监测数据信号x[n]有限长离散序列，信号长度为N，n∈[0，N)；a₁[n]、d₁[n]分别为第一次信号分解尺度系数和小波系数；h[n]、g[n]分别为尺度与小波滤波器系数；滤波器长度为P；

一次小波分解：

考虑到N可能为奇数，此处取a₁[n]、d₁[n]长度为(N+1)/2，则一次分解为：

当N为偶数时，计算a₁[n]、d₁[n]的最后一个值时，需在a₀[n]右边界延拓(P-2)个数据；当N为奇数时，计算a₁[n]、d₁[n]的最后一个值时，需在a₀[n]右边界延拓(P-1)个数据；两者取大，a₀[n]右边界需延拓(P-1)个数据；

一次小波重构：

上2采样后信号长度加倍达到原信号长度N，其与滤波器进行卷积运算时，边界需延拓(P-2)个数据，也即才充分利用了a₁[m]，不受边界效应的影响；所以，需在a₀[n]左边界延拓(P-2)个数据；

边界对称延拓：

根据上面推导的延拓数据个数，采用对称延拓方法对a₀(n)进行边界延拓，延拓后数据序列为：

边界延拓重构：

根据对监测信号进行边界延拓后，的长度为(N+2P-3)；对进行一次小波分解，a₁[n]、d₁[n]的参数n∈[0，(N+P-1)/2)；重构时放弃重构信号的前(M-2)位，即：

即为a₀[n]的重构信号，利用这种小波变换方法，不要求数据长度为2的整数次幂，只要数据长度大于2^N即可。

3.如权利要求2所述的建筑物变形监测数据处理方法，其特征在于，通过改进的小波阈值去噪的具体步骤为：

选取小波基函数，确定小波分解层数N和各层去噪阀值；

对每一层尺度系数进行边界延拓，再依据边界处理中的步骤进行小波分解；

对第1到第N层的每一层小波系数进行阀值处理；

根据小波分解的第N层尺度系数和经过阀值处理的各层的小波系数，依据边界处理中的步骤进行一维信号的小波重构。