基于时频特征分析的静力水准仪振动误差优化及应用
杨晓辉1，2*，张 斌2，刘 强2，赵智敏2，何 伟3，王奕鹏4，邱鑫宇5
(1. 北京市市政工程研究院，北京 100037;2. 北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司，北京 100037;3.北京公联洁达公路养护工程有限公司，北京 100071;4. 北京市昌平房地产开发有限责任公司，北京 102200;5. 北京长安建筑工程有限公司，北京 102200)
摘 要：静力水准系统是当前地铁隧道沉降自动化监测所采用的主要手段，但在实践过程中发现常规静力水准仪受列车振动影响较大，易造成数据振荡、失真等问题的发生。为降低列车振动对静力水准仪采集数据的影响，提高自动化监测数据的精确度与稳定性，通过室内振动试验模拟列车振动情况并现场采集振动信号，采用快速傅里叶变换对获取的振动时域信号进行频谱分析，引用卡尔曼滤波器对振动信号进行滤波降噪，获取振动干扰与位移数据之间的影响关系，根据影响关系对传统静力水准仪内置算法进行优化，并在实际工程应用中与传统静力水准仪采集的数据进行对比分析，验证了改良算法的有效性与可行性。该研究成果对进一步提高城市轨道交通安全保障性能具有重要意义。
关键词：静力水准仪;振动误差;振动补偿;FFT;卡尔曼滤波