CN109211299B - 桥梁监测传感器的在线校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁监测传感器的在线校准方法和系统。方法包括：将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；根据获取的参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；根据测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定待校准传感器的计量性能。系统包括参考传感器、获取装置、得到装置和确定装置。该方案使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对待校准传感器的计量性能进行在线评定，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性。通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性。

Description

桥梁监测传感器的在线校准方法及系统

技术领域

本发明属于桥梁监测技术领域，特别涉及一种桥梁监测传感器在线校准方法及系统。

背景技术

近30年来，我国公路基础设施的建设取得了迅猛发展。截止2016年底，在役公路桥梁达到80.5万多座，其中大桥和特大桥9万多座。新材料、新装备、新结构、新工艺的使用，为道路桥梁工程领域注入了新的发展活力，也带来了许多需要研究和解决的热点问题。其中，与基础设施安全性相关的一系列问题成为学者关注的焦点之一。

根据我国学者的一项研究，本世纪以来的15年间，我国受各种因素影响而坍塌的桥梁达300余座，其中有43％的坍塌事故发生在建设时期。从分析数据看，服役期坍塌的桥梁中平均服役年限约为18.7年，远远少于桥梁50年或100年的设计寿命。

桥梁的垮塌事故源自于力的作用状态的变化。因此，桥梁等大型结构设施的受力状态及力学特性演变状况，一直以来就被交通科研机构和管理部门广泛关注。SHM(Structural Health Monitoring，结构健康监测)技术于上世纪80年代起，在桥梁运行状态监测方面得到迅速推广，并逐渐构建起BHM(Bridge Health Monitoring，桥梁健康监测)的技术体系。

公路大型SHM系统的长期、连续、动态监测的特点，使其具备监控与评估、设计验证、研究与发展的多重功能，并在国内、外得到大量应用和广泛关注。数据的溯源性、可靠性是SHM系统实现其各种功能的基础。因此，公路大型结构监测(检测)系统的长期有效应用也面临着传感器的可靠运行和计量溯源问题。主要问题有：

第一，SHM系统作为建立在测量传感器输出量值基础上的应用系统，传感器应当定期进行溯源性校准，以保证测量结果的连续有效，然而目前仅能开展传感器安装前的静态校准。

第二，用于桥梁等大型结构健康监测的传感器通常是监测增量而非绝对量，以应力(或称应变)传感器为例，结构安全评估所关注的是随着多种激励条件的变化，结构应力(或称应变)相对于初始状态的增量。理论上讲，为保证这一增量结果测量的连续有效，传感器在使用过程中，安装状态不应有任何变化。但实际应用中，传感器的使用寿命远远短于桥梁设计寿命，传感器更换后监测数据的连续性是无法回避的技术难题。这一过程需要专业计量技术作为保障。

第三，传统的力学、长度、时间等计量技术的发展对工程计量领域构成了基础支撑，但无法满足特定工程应用领域的计量技术需求。

根据公路大型结构状态监测(或称检测)实际应用需求及在线监测(或称检测)技术发展现状，对关键桥梁、道路等大型结构物实施全寿命周期的状态监测(或称检测)，是加强基础设施运营期风险评估、保障用户生命财产安全、改进大型结构设计方案的有效措施。

综上所述，解决桥梁健康监测系统中的传感器在线溯源性校准问题，以保证测量结果的连续有效，进行结构监测系统在线动态校准、传感器计量性能评价与故障诊断、传感器更替过程计量保障理论及技术等相关领域的研究工作迫在眉睫。

由于桥梁健康监测系统在投入使用后，传感器拆卸将无法保证其对桥梁状态参数的连续监测，通常传感器安装后将不再送往计量部门进行周期性的检定或校准。对于传感器的计量目前采用的方案有：

一、传感器的单独计量法：

在安装传感器之前，将监测系统所使用的传感器送到计量机构进行检定或校准。以此检定或校准结果作为评定桥梁监测系统计量性能的依据。在实现该方法的过程中，发现其有以下缺点：由于无法将传感器拆除进行单独计量，所以无法定期实现桥梁监测系统传感器的计量校准。另外，传感器安装后的工作环境和安装前相比有较大的差异，因此，安装前的单独计量不足以代表传感器使用中的实际计量性能。

二、PCA((Principal Component Analysis，主元分析)等多元统计方法：

此方案的主要实现思路为首先建立PCA模型，通过PCA选择3个主元，然后计算平方预测误差(SPE)和霍特林(Hotelling)T²统计量，如果统计量超过其控制限，则判断系统中出现了传感器故障。在实现该方法的过程中，发现其有以下缺点：由于使用PCA对小故障不是很敏感，在诊断精确度要求较高的监测系统中，不能很好地进行监测。PCA法仅能对平稳过程进行故障诊断，而实际生产中监测得到的变量往往是变化的。桥梁监测系统中含有较多种类的传感器，对所有类型的传感器创建PCA模型需要花费较大的工作量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种桥梁监测传感器的在线校准方法，其包括：将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；根据获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；根据所述测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定所述待校准传感器的计量性能；其中所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器。

在如上所述的在线校准方法中，优选地，所述将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁面上，包括：将所述参考传感器以与所述待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

在如上所述的在线校准方法中，优选地，所述映射关系通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

在如上所述的在线校准方法中，优选地，当所述待校准传感器为应变传感器时，在所述根据所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，获取测试用同步差分值之前，还包括：调整施加于所述参考传感器的预紧力使所述参考传感器的输出值与所述待校准传感器的输出值一致。

在如上所述的在线校准方法中，优选地，在所述确定所述待校准传感器的计量性能之后，还包括：判断所述待校准传感器的计量性能是否与预设性能相符，若不相符，则拆除所述待校准传感器，更换新传感器，调整施加于所述新传感器的预紧力使所述新传感器的采样值与所述参考传感器的输出值一致。

本发明另一方面提供了一种桥梁监测传感器的在线校准系统，其包括：参考传感器，以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上，所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器；获取装置，用于获取所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值；得到装置，用于根据所述获取装置获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值得到测试用同步差分值；确定装置，用于建立训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，并根据所述映射关系和所述得到装置得到的测试用同步差分值，确定所述待校准传感器的计量性能。

在如上所述的在线校准系统中，优选地，所述参考传感器以与所述待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

在如上所述的在线校准系统中，优选地，所述映射关系通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

在如上所述的在线校准系统中，优选地，当所述待校准传感器为应变传感器时，所述在线校准系统还包括：第一预紧力调节装置，用于调整施加于所述参考传感器的预紧力使所述获取装置获取的所述参考传感器的输出值与所述待校准传感器的输出值一致。

在如上所述的在线校准系统中，优选地，所述在线校准系统还包括：第二预紧力调节装置，用于在所述待校准传感器的计量性能不符合预设性能，更换新传感器时，调整施加于所述新传感器的预紧力使所述获取装置获取的新传感器的采样值与所述参考传感器的输出值一致。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置参考传感器，且在安装参考传感器时使其与待校准传感器具有共同的外源激励，然后利用预先建立的训练用同步差分值与桥梁检测传感器计量性能的映射关系，对根据参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值得到的测试用同步差分值进行分类，确定待校准传感器的计量性能，使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对在用传感器(即待校准传感器)的计量性能进行在线评定，或判断在用传感器是否发生故障，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性；通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性；由于待校准传感器是在线进行校准，解决了待校准传感器只能在拆除后置于实验室条件下进行校准的难题。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种桥梁监测传感器的在线校准方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种桥梁监测传感器的在线校准方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种参考传感器的安装方式的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的另一种桥梁监测传感器的在线校准方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例提供的又一种桥梁监测传感器的在线校准方法的流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种桥梁监测传感器的在线校准系统的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的另一种桥梁监测传感器的在线校准系统的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的一种将待校准传感器更换为新校准传感器的更换示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本发明一实施例提供了一种桥梁监测传感器的在线校准方法，其包括如下步骤：

步骤101，将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上，参考传感器和待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器。

步骤102，根据获取的参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值。

步骤103，根据测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁检测传感器计量性能的映射关系，确定待校准传感器的计量性能。

作为一种可选实施例，步骤101，包括但不限于：

将参考传感器以与待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

作为一种可选实施例，映射关系通过分类的方法建立，优选地，通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

作为一种可选实施例，当待校准传感器为应变传感器时，在步骤102之前还包括如下步骤：调整施加于参考传感器的预紧力使参考传感器的输出值与待校准传感器的输出值一致。

作为一种可选实施例，在步骤：调整施加于参考传感器的预紧力使参考传感器的输出值与待校准传感器的输出值一致之后，还包括如下步骤：判断待校准传感器的计量性能是否与预设性能相符，若不相符，则拆除待校准传感器，更换新传感器，调整施加于新传感器的预紧力使新传感器的采样值与参考传感器的输出值一致。

本发明实施例提供的方法，通过设置参考传感器，且在安装参考传感器时使其与待校准传感器具有共同的外源激励，然后利用预先建立的训练用同步差分值与桥梁检测传感器计量性能的映射关系，对根据参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值得到的测试用同步差分值进行分类，确定待校准传感器的计量性能，使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对在用传感器(即待校准传感器)的计量性能进行在线评定，或判断在用传感器是否发生故障，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性；通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性；由于待校准传感器是在线进行校准，解决了待校准传感器只能在拆除后置于实验室条件下进行校准的难题。

本发明另一实施例提供一种桥梁监测传感器的在线校准方法，结合上述实施例一的内容，参见图2，其方法流程如下：

步骤201，建立分类器，该分类器用于根据参考传感器和待校准传感器的同步差分值对待校准传感器的计量性能进行分类。

首先，构建桥梁试验模型，在桥梁试验模型上安装模拟参考传感器和模拟待校准传感器，安装这两个传感器时，让模拟参考传感器安装在与模拟待校准传感器相近的位置，如此可以使得在校准过程中，二者所处的外部环境相同，且同时受到相同激励源的激励，如同时受到同一辆汽车的振动激励，从而保持一种稳定的受力关系，可达到共源激励的条件，也就是说，在受到共源激励作用时，两个传感器可保持类似的响应，该种安装方式可称为共轭安装方式。

其次，获取训练数据。具体地，获取模拟参考传感器和模拟待校准传感器的实时采样值，对模拟参考传感器和模拟待校准传感器的同步差分数据进行记录，即按照时序对获取的两个传感器的采样值进行比对分析，同时以第三方验证方式确定待校准传感器的计量性能，构建差分数据与计量性能的特征向量。第三方指的是具有计量资质的第三方机构。计量性能包括但不限于：示值误差、重复性、稳定性。

通过更换不同计量性能的模拟待校准传感器或改变模拟待校准传感器的工作状态，在桥梁试验模型上施加任意激励条件进行试验，构建特征向量空间。工作状态是指：工作时的温、湿度环境条件，传感器安装的牢固程度等。改变牢固程度可以通过如下方式实现：将模拟待校准传感器的若干个固定螺丝松开一些，模拟实际应用中安装不牢固的情况。

最后，可以利用这些训练数据通过支持向量机方法建立分类器，还可以通过随机森林决策树方法建立分类器，也可以通过神经网络方法建立分类器，本实施例对分类器的建立方法不进行限定。分类器的建立过程相当于用训练样本对分类器进行训练的过程，训练后的分类器相当于建立了同步差分值与模拟待校准传感器性能的映射关系。

优先地，通过随机森林决策树方法建立分类器，因为对于待校准传感器和参考传感器之间的数据比对而言，基于数据的模式识别方法都面临一个共同的问题，就是数据的随机性问题。方法的任何一次实现都是基于一个特定的数据集，这个数据集是所有可能的数据中的一次随机抽样。很多方法的结果受到这种随机性的影响，训练得到的分类器也具有一定的偶然性，在样本量比较少时尤其如此。样本的随机性的影响并不是模式识别方法特有的，而是任何基于数据的方法所共同面对的问题。因此介入一种叫做bootstrap的策略，中文可译作自举，基本思想是通过对现有样本进行重采样产生多个样本集，用来模拟数据中的随机性，在最后的结果中考虑这种随机性的影响。特别是在自变量与因变量之间存在高度的非线性以及复杂的关系下，基于树的模型性能优于传统的回归算法，并且决策树模型比线性回归模型更易于解释说明，通过随机森林的理论和实验研究都表明，这种方法能够有效的处理高维数据提高对新样本的分类准确度即推广能力。

步骤202，将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上。

具体地，将参考传感器按照前述的共轭安装方式进行安装，如与待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点(以同一方位，对同一特征参量进行监测)的桥梁结构面上，如此使得两个传感器可以动态、同步、持续的测同一个时变的量值，即在受到共源激励作用时，两个传感器可保持类似的响应。本方法尤其适用于有方向要求的传感器，如应变计(或称应变传感器)、倾角传感器、激光位移计，其中，应变计用于钢结构或混凝土结构表面应力应变测量，可为振弦式表面应变计，也可为电阻应变式表面应变计；倾角传感器用于测量钢结构或混凝土结构倾斜角度；激光位移计用于钢结构或混凝土结构特定位置位移测量。当待校准传感器为有方向要求的传感器，在安装参考传感器时需沿着与待校准传感器同样的受力方向安装。图3示意出了待校准传感器为应变传感器时参考传感器的安装方式。当待校准传感器为倾角传感器时，参考传感器的安装角度需与待校准传感器的安装角度一致。需要说明的是，参考传感器通常选用计量性能稳定，且经过量值溯源的高精度传感器。

步骤203，根据获取的参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值，获取测试用同步差分值。

具体地，参考传感器安装后，获取参考传感器的采样值以及待校准传感器的采样值，并按照时序比对分析，用同时刻的参考传感器的采样值减去待校准传感器的采样值，得到差分值，该差分值即为测试用同步差分值。

步骤204，利用分类器对测试用同步差分值进行分类，确定待校准传感器的计量性能。

利用步骤201建立的分类器，根据步骤203中获取的参考传感器与待校准传感器的同步差分值对待校准传感器的计量性能进行确定，即将该同步差分值作为分类器的输入，则分类器的输出为待校准传感器的计量性能，如此实现了对待校准传感器的计量性能的在线分析。当确定的计量性能不符合预期要求时，则可以更换待校准传感器。

当待校准传感器为应变传感器时，由于应变传感器在使用时会受外部激励发生变化，为了提高计量性能确定的准确度，在根据参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值，获取测试用同步差分值之前，参见图4，本在线校准方法还包括：步骤205，

调整施加于参考传感器的预紧力使参考传感器的输出值与待校准传感器的输出值一致。该步骤的执行时刻可以与步骤202的执行时刻同时进行，即在安装参考传感器时，调整施加于参考传感器的预紧力，当参考传感器的输出值与待校准传感器的输出值一致时，不再调整该预紧力，完成参考传感器的安装。本发明实施例中涉及的“两个输出值一致”可以是两个输出值一样大小，也可以是在预设偏差的范围内，本实施例对此不进行限定。

在确定待校准传感器的计量性能之后，参见图5，本在线校准方法还包括：步骤206，

判断待校准传感器的计量性能是否与预设性能相符，若不相符，则拆除待校准传感器，更换新传感器，并调整施加于新传感器的预紧力使新传感器的采样值与参考传感器的输出值一致。

具体地，确定待校准传感器的计量性能后，将其与预设性能进行比较，若与预设性能相符，则表明待校准传感器符合使用要求，可以继续使用；若与预设性能不符，则表明待校准传感器不符合使用要求，需停止使用，将其拆除，并用新传感器进行更换。更换新传感器时，调整施加于新传感器的预紧力使新传感器的采样值与参考传感器的输出值一致。图8示意出了新传感器606(或称待更换传感器)的安装过程，其中图(a)为待校准传感器605的工作状态示意图，图(b)为参考传感器601的安装示意图；图(c)为拆除待校准传感器605后的示意图；图(d)为更换新传感器606后的示意图；图(e)为拆除参考传感器601后的示意图，图中符号600表示安装基板，传感器通过安装基板600安装在桥梁结构面上。

本发明实施例提供的方法，通过设置参考传感器，且在安装参考传感器时使其与待校准传感器具有共同的外源激励，然后利用预先建立的训练用同步差分值与桥梁检测传感器计量性能的映射关系，对根据参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值得到的测试用同步差分值进行分类，确定待校准传感器的计量性能，使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对在用传感器(即待校准传感器)的计量性能进行在线评定，或判断在用传感器是否发生故障，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性；通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性；由于待校准传感器是在线进行校准，解决了待校准传感器只能在拆除后置于实验室条件下进行校准的难题。

参见图6，本发明实施例提供了一种桥梁监测传感器的在线校准系统，用于执行上述实施例提供的方法，其包括：参考传感器601、获取装置602、得到装置603和确定装置604。

其中，参考传感器601以与待校准传感器605具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上，参考传感器601和待校准传感器605均为同一种桥梁监测传感器。获取装置602用于获取参考传感器601的采样值和待校准传感器605的采样值。得到装置603用于根据获取装置602获取的参考传感器601的采样值和待校准传感器605的采样值得到测试用同步差分值。确定装置604用于建立训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，并根据映射关系和得到装置603得到的测试用同步差分值，确定待校准传感器的计量性能。

作为一种可选实施例，参考传感器601以与待校准传感器605并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

作为一种可选实施例，映射关系通过分类的方法建立，优选地，通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

作为一种可选实施例，当待校准传感器605为应变传感器时，在线校准系统还包括：第一预紧力调节装置607，用于调整施加于参考传感器601的预紧力使获取装置602获取的参考传感器601的输出值与待校准传感器605的输出值一致。

作为一种可选实施例，在线校准系统还包括：第二预紧力调节装置608，用于在待校准传感器605的计量性能不符合预设性能，更换新传感器606时，调整施加于新传感器606的预紧力使获取装置602获取的新传感器606的采样值与参考传感器601的输出值一致。第一预紧力调节装置607和第二预紧力调节装置608可以均为直线位移滑台。

参见图7，在实际应用中，将参考传感器601安装后，将其与一数据采集仪702建立通信链接，该一数据采集仪702用于获取参考传感器601的采样值(或称采集的数据)，并将该采样值上传至转发服务器704；待校准传感器605也与另一数据采集仪建立通信链接，该另一数据采集仪用于获取待校准传感器605的采样值，并将其上传至转发服务器704，再由转发服务器704将两种数据传递给计量分析系统701，计量分析系统701对两个数据采集仪采集的数据进行比对分析，然后对待校准传感器605的计量性能进行分类。由于现场桥梁通常安装有桥梁健康监测系统，该系统包括监测系统数据采集仪703和监测系统服务器705，监测系统数据采集仪703获取待校准传感器605采集的数据，即其为前述的另一数据采集仪，并将获取的数据上传至监测系统服务器705。为减少资源配置，待校准传感器605采集的数据上传至转发服务器704可以通过现有的监测系统数据采集仪获取待校准传感器605采集的数据，然后将该数据上传至监测系统服务器705，再由监测系统服务器705将该数据上传至转发服务器704。即数据采集仪702、监测系统数据采集仪703、监测系统服务器705和转发服务器704所实现的功能与获取装置602所实现的功能相同，计量分析系统701所实现的功能与得到装置603和确定装置604所实现的功能相同。为了方便数据的管理，在线校准系统还包括：备份服务器706，将其作为数据库，接收并存储转发服务器704发送的参考传感器601采集的数据和待校准传感器605采集的数据。为了方便校准数据的查询、分析和生成报告，在线校准系统还包括：校准工作站707。

其中参考传感器601的安装方式具体可参见上述实施例中的步骤202的相关描述，获取装置602的处理方式具体可参见上述实施例中的步骤203的相关描述，得到模块603的处理方式具体可参见上述实施例中的步骤203的相关描述，确定模块604的处理方式具体可参见上述实施例中的步骤201和204的相关描述，此处不再一一赘述。

本发明实施例提供的装置，通过设置参考传感器，且在安装参考传感器时使其与待校准传感器具有共同的外源激励，然后利用预先建立的训练用同步差分值与桥梁检测传感器计量性能的映射关系，对根据参考传感器的采样值和待校准传感器的采样值得到的测试用同步差分值进行分类，确定待校准传感器的计量性能，使得可以在不中断现有桥梁监测系统正常工作的条件下，对在用传感器(即待校准传感器)的计量性能进行在线评定，或判断在用传感器是否发生故障，从而提高桥梁监测系统的准确性和可靠性；通过设置成共源激励条件，使得待校准传感器的计量性能判断更具有科学性；由于待校准传感器是在线进行校准，解决了待校准传感器只能在拆除后置于实验室条件下进行校准的难题。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种桥梁监测传感器的在线校准方法，其特征在于，所述在线校准方法包括：

将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上；

根据获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，得到测试用同步差分值；

根据所述测试用同步差分值和预先建立的训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，确定所述待校准传感器的计量性能；

其中所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器。

2.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，所述将参考传感器以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁面上，包括：

将所述参考传感器以与所述待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

3.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，所述映射关系通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

4.根据权利要求1所述的在线校准方法，其特征在于，当所述待校准传感器为应变传感器时，在所述根据所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值，获取测试用同步差分值之前，还包括：

调整施加于所述参考传感器的预紧力使所述参考传感器的输出值与所述待校准传感器的输出值一致。

5.根据权利要求4所述的在线校准方法，其特征在于，在所述确定所述待校准传感器的计量性能之后，还包括：

判断所述待校准传感器的计量性能是否与预设性能相符，若不相符，则拆除所述待校准传感器，更换新传感器，调整施加于所述新传感器的预紧力使所述新传感器的采样值与所述参考传感器的输出值一致。

6.一种桥梁监测传感器的在线校准系统，其特征在于，所述在线校准系统包括：

参考传感器，以与待校准传感器具有共同的外源激励的方式安装在桥梁结构面上，所述参考传感器和所述待校准传感器均为同一种桥梁监测传感器；

获取装置，用于获取所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值；

得到装置，用于根据所述获取装置获取的所述参考传感器的采样值和所述待校准传感器的采样值得到测试用同步差分值；

确定装置，用于建立训练用同步差分值与桥梁监测传感器计量性能的映射关系，并根据所述映射关系和所述得到装置得到的测试用同步差分值，确定所述待校准传感器的计量性能。

7.根据权利要求6所述的在线校准系统，其特征在于，所述参考传感器以与所述待校准传感器并排的方式安装在属于同一监测点的桥梁结构面上。

8.根据权利要求6所述的在线校准系统，其特征在于，所述映射关系通过支持向量机方法或随机森林决策树方法建立。

9.根据权利要求6所述的在线校准系统，其特征在于，当所述待校准传感器为应变传感器时，所述在线校准系统还包括：

第一预紧力调节装置，用于调整施加于所述参考传感器的预紧力使所述获取装置获取的所述参考传感器的输出值与所述待校准传感器的输出值一致。

10.根据权利要求9所述的在线校准系统，其特征在于，所述在线校准系统还包括：

第二预紧力调节装置，用于在所述待校准传感器的计量性能不符合预设性能，更换新传感器时，调整施加于所述新传感器的预紧力使所述获取装置获取的新传感器的采样值与所述参考传感器的输出值一致。