胡 丰

（上海城建国际工程有限公司，上海 200032）

0 引言

目前，管片调运系统的开发说明执行器、传感器和微处理器等电子元器件所占比例呈持续上升的趋势，尤其是在隧道安全施工方面。隧道施工管片调运系统是一套主动安全的稳定性施工控制系统，能够在十分恶劣的环境条件下实现对管片调运的有效控制。系统上的传感器元件能够为控制器提供实际的系统状态以及管片的调运状态，从而为管片控制决策方案的制定提供依据[1]。为了避免错误调运的问题，改善隧道施工的安全性和稳定性，对隧道施工管片调运系统中各个重要的传感器进行故障诊断具有十分重要的意义[2]。基于此，该文结合能耗分析和向量机回归，对隧道施工管片调运系统传感器故障诊断方法进行研究。

1 管片调运系统传感器数据预处理与残差序列生成

采集隧道施工管片调运系统传感器获取的参数信息和传感器自身的运行参数，将其作为后续故障诊断的数据依据。由于隧道施工管片调运系统传感器所处环境复杂，周围影响因素较多，因此采集的数据样本中通常会有大量噪声，严重影响诊断结果的精度[3]。为此需要对采集的数据进行预处理。进行数据的标准化处理时，可将公式（1）作为依据。

式中：i为传感器编号；k为样本数据采集的时刻；xi'（k）为经过标准化处理后得到的样本数据，其均值为0，标准差为1；xi（k）为未经过处理的传感器样本数据；ui为均值；si为差值。

对第i个传感器而言，其输出的均值可以通过公式（1）推导得出，并进一步得出标准差的计算公式，如公式（2）所示。……