本發(fā)明實(shí)施方式涉及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法和結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指利用現(xiàn)場的無損傳感技術(shù)，通過包括結(jié)構(gòu)響應(yīng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析，達(dá)到檢測結(jié)構(gòu)損傷或退化的目的。它的研究目的就是通過結(jié)構(gòu)中的傳感器網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)獲取結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境激勵(lì)(人為的或自然的)的響應(yīng)，并從中提取結(jié)構(gòu)的損傷和老化信息，為結(jié)構(gòu)的使用和維護(hù)工作提供參考。由于有線傳感器網(wǎng)路具有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)傳遞速度快、抗干擾能力好、維修成本低及產(chǎn)品系列化等特點(diǎn)，所以實(shí)際工程多采用有線傳感器網(wǎng)絡(luò)。但是有線傳感器網(wǎng)絡(luò)也有不可避免的難題：(1)有線傳感器必須通過電纜連接到控制中心，大量的鋪設(shè)電纜，不僅昂貴、耗時(shí)，而且監(jiān)測過程中不易維護(hù)；(2)需要監(jiān)測的點(diǎn)必須是可以接近的，否則有線傳感器難以勝任；(3)鋪設(shè)的電纜受環(huán)境影響比較大，不利于監(jiān)測點(diǎn)信號(hào)的采集。為了克服有線傳感器網(wǎng)絡(luò)的這些問題，伴隨著傳感技術(shù)、機(jī)械電子技術(shù)和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，低成本、小體積、多功能及低功耗的無線傳感器應(yīng)運(yùn)而生，以無線傳感器為基礎(chǔ)構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也逐漸應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域然而，現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多采用集中式數(shù)據(jù)采集方式和獨(dú)立式數(shù)據(jù)處理方式。如圖1所示，是采用集中式數(shù)據(jù)采集方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖。該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由基站11和與基站11分別通信的多個(gè)無線傳感節(jié)點(diǎn)12組成，各個(gè)無線傳感節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)，直接發(fā)送到基站進(jìn)行處理，這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的有線傳感器網(wǎng)路采集數(shù)據(jù)傳送到基站是一樣的，只進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并沒有利用無線傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)計(jì)算能力對(duì)采集的數(shù)據(jù)處理。而且該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)只能勉強(qiáng)適用于土木工程結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)通信量較少的情況，隨著土木工程結(jié)構(gòu)日益趨向復(fù)雜和龐大，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測需要布置大量的無線傳感器，隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加，數(shù)據(jù)通信量將成千上萬的遞增，集中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量會(huì)因超過帶寬而溢出。此外，將傳感節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)全部傳遞給基站，需要大量的時(shí)間，而且對(duì)無線傳感節(jié)點(diǎn)的能量單元也是極大的挑戰(zhàn)采用獨(dú)立數(shù)據(jù)處理方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與圖1相同，這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各傳感節(jié)點(diǎn)之間不進(jìn)行組網(wǎng)，僅把處理后的數(shù)據(jù)傳送到基站。該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各傳感節(jié)點(diǎn)之間并沒有共享信息，空間信息易被丟棄。因此，這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不能求出類似于整體模態(tài)振型這種需要多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合才可計(jì)算出的結(jié)果，因此制約了其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域中的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明實(shí)施方式主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法和結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)，能夠提高結(jié)構(gòu)損傷診斷精度、減少通信量、實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)診斷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施方式采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法，基站與至少一個(gè)簇頭通信，每一所述簇頭與至少一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)通信，所述所有簇頭之間進(jìn)行信息共享，所述結(jié)構(gòu)損傷診斷方法包括：每一所述簇頭接收來自所述基站的采集指令，并根據(jù)所述采集指令向簇內(nèi)的各所述傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息；每一所述傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述需求信息采集結(jié)構(gòu)在時(shí)域下的特征量信號(hào)，采用自然激勵(lì)技術(shù)NExT/隨機(jī)減量技術(shù)RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)提取所述特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值，并將所述相關(guān)函數(shù)和權(quán)值發(fā)送給所在簇的簇頭；每一所述簇頭根據(jù)簇內(nèi)每一所述傳感節(jié)點(diǎn)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值以及每一所述傳感節(jié)點(diǎn)的位置估算出簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的相關(guān)函數(shù)矩陣，采用特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)ERA/易卜拉欣時(shí)域ITD算法獲得所述相關(guān)函數(shù)矩陣的模態(tài)參數(shù)，將所述模態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)進(jìn)行對(duì)比得到簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的損傷診斷信息，并將所述損傷診斷信息發(fā)送給所述基站；所述基站根據(jù)每一所述簇頭發(fā)送的損傷診斷信息生成損傷診斷報(bào)告。其中，每一所述簇頭在將所述損傷診斷信息發(fā)送給所述基站的步驟具體包括：每一所述簇頭與相鄰簇頭進(jìn)行損傷診斷信息的信息共享，以分析得到損傷系數(shù)；每一所述簇頭根據(jù)損傷系數(shù)確定損傷位置及損傷程度；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭；所述控制器簇頭將每一所述簇頭的損傷位置及損傷程度發(fā)送給所述基站。其中，所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭的步驟具體包括：每一所述簇頭將所述權(quán)值和所述模態(tài)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合得到損傷特征向量；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭將每一所述簇頭的損傷特征向量進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭。其中，所述每一所述簇頭接收來自所述基站的采集指令，并根據(jù)所述采集指令向簇內(nèi)的各所述傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息之前，所述結(jié)構(gòu)損傷診斷方法還包括：所述基站與每一所述簇頭和每一所述傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間同步。其中，所述預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)在所述基站、所述簇頭和所述傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始通信部署時(shí)設(shè)定。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施方式采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)，所述結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)包括基站、簇頭和傳感節(jié)點(diǎn)，所述基站與至少一個(gè)簇頭通信，每一所述簇頭與至少一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)通信，所述所有簇頭之間進(jìn)行信息共享，其中：每一所述簇頭用于接收來自所述基站的采集指令，并根據(jù)所述采集指令向簇內(nèi)的各所述傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息；每一所述傳感節(jié)點(diǎn)用于根據(jù)所述需求信息采集結(jié)構(gòu)在時(shí)域下的特征量信號(hào)，采用自然激勵(lì)技術(shù)NExT/隨機(jī)減量技術(shù)RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)提取所述特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值，并將所述相關(guān)函數(shù)和權(quán)值發(fā)送給所在簇的簇頭；每一所述簇頭還用于根據(jù)簇內(nèi)每一所述傳感節(jié)點(diǎn)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值以及每一所述傳感節(jié)點(diǎn)的位置估算出簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的相關(guān)函數(shù)矩陣，采用特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)ERA/易卜拉欣時(shí)域ITD算法獲得所述相關(guān)函數(shù)矩陣的模態(tài)參數(shù)，將所述模態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)進(jìn)行對(duì)比得到簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的損傷診斷信息，并將所述損傷診斷信息發(fā)送給所述基站；所述基站用于根據(jù)每一所述簇頭發(fā)送的損傷診斷信息生成損傷診斷報(bào)告。其中，每一所述簇頭具體用于與相鄰簇頭進(jìn)行損傷診斷信息的信息共享，以分析得到損傷系數(shù)；以及根據(jù)損傷系數(shù)確定損傷位置及損傷程度；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭用于從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭；所述控制器簇頭用于將每一所述簇頭的損傷位置及損傷程度發(fā)送給所述基站。其中，所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭之前，每一所述簇頭用于將所述權(quán)值和所述模態(tài)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合得到損傷特征向量；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭用于將每一所述簇頭的損傷特征向量進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭。其中，所述基站在每一所述簇頭接收來自所述基站的采集指令之前，還用于與每一所述簇頭和每一所述傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間同步。其中，所述預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)在所述基站、所述簇頭和所述傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始通信部署時(shí)設(shè)定。本發(fā)明實(shí)施方式的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明實(shí)施方式在原有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步劃分，還對(duì)每一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，從而能夠提高結(jié)構(gòu)損傷診斷精度、減少通信量、實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)診斷，可以有效降低系統(tǒng)的能耗，大大降低系統(tǒng)的負(fù)荷，有利于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的智能化。附圖說明圖1是采用集中式數(shù)據(jù)采集方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施方式基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法的流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方式基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式參閱圖2，是本發(fā)明實(shí)施方式基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法。其中，基站與至少一個(gè)簇頭通信，每一簇頭與至少一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)通信，所有簇頭之間進(jìn)行信息共享，結(jié)構(gòu)損傷診斷方法包括：步驟101：每一簇頭接收來自基站的采集指令，并根據(jù)采集指令向簇內(nèi)的各傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息。需求信息包括每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)條件cj。步驟102：每一傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)需求信息采集結(jié)構(gòu)在時(shí)域下的特征量信號(hào)，采用NExT(NaturalExcitationTechnique，自然激勵(lì)技術(shù))/RTD(RandomDecrementTechnique，隨機(jī)減量技術(shù))轉(zhuǎn)化函數(shù)提取特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值，并將相關(guān)函數(shù)和權(quán)值發(fā)送給所在簇的簇頭。NExT/RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)用來獲取隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)相關(guān)函數(shù)，用來代替原始響應(yīng)信號(hào)。具體而言，各傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)執(zhí)行NExT轉(zhuǎn)換，然后通過NExT技術(shù)提取特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值。相關(guān)函數(shù)記為E(xi(t)/cj)，E()表示期望函數(shù)，xi(t)表示振動(dòng)響應(yīng)，cj表示簇頭分配觸發(fā)條件，權(quán)值記為Aij。步驟103：每一簇頭根據(jù)簇內(nèi)每一傳感節(jié)點(diǎn)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值以及每一傳感節(jié)點(diǎn)的位置估算出簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的相關(guān)函數(shù)矩陣，采用ERA(EigensystemRealizationAlgorithm,特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn))/ITD(Ibrahimtimedomain，易卜拉欣時(shí)域)算法獲得相關(guān)函數(shù)矩陣的模態(tài)參數(shù)，將模態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)進(jìn)行對(duì)比得到簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的損傷診斷信息，并將損傷診斷信息發(fā)送給基站。模態(tài)參數(shù)包括模態(tài)振型，固有頻率，結(jié)構(gòu)阻尼比等。預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)在基站、簇頭和傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始通信部署時(shí)設(shè)定。在本實(shí)施方式中，將損傷診斷信息發(fā)送給基站的步驟具體包括：每一簇頭與相鄰簇頭進(jìn)行損傷診斷信息的信息共享，以分析得到損傷系數(shù)；每一簇頭根據(jù)損傷系數(shù)確定損傷位置及損傷程度；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭；控制器簇頭將每一簇頭的損傷診斷信息發(fā)送給基站。母簇頭可以是任意一個(gè)簇頭。進(jìn)一步地，所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭的步驟具體包括：每一簇頭將權(quán)值和模態(tài)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合得到損傷特征向量；所有簇頭中預(yù)先指定的母簇頭將每一簇頭的損傷特征向量進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭。損傷特征向量記為[D]，[D]＝Aij*δij，δij表示模態(tài)參數(shù)，Aij為前述的權(quán)值。步驟104：基站根據(jù)每一簇頭發(fā)送的損傷診斷信息生成損傷診斷報(bào)告。在本實(shí)施方式中，每一簇頭接收來自基站的采集指令，并根據(jù)采集指令向簇內(nèi)的各傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息之前，結(jié)構(gòu)損傷診斷方法還包括：基站與每一簇頭和每一傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間同步。進(jìn)行時(shí)間同步可以保證基站、簇頭與傳感節(jié)點(diǎn)的協(xié)同性。本發(fā)明實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)損傷診斷方法具有四級(jí)數(shù)據(jù)融合，首先是第一級(jí)的數(shù)據(jù)融合：簇頭接收到采集指令并向傳感節(jié)點(diǎn)分配需求信息時(shí)，傳感節(jié)點(diǎn)采用NExT/RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)進(jìn)行相關(guān)函數(shù)和權(quán)值的提取。然后是第二級(jí)的數(shù)據(jù)融合：傳感節(jié)點(diǎn)將相關(guān)函數(shù)和權(quán)值發(fā)送給所在簇的簇頭，簇頭估算出簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的相關(guān)函數(shù)矩陣，并采用ERA/ITD算法獲得所述相關(guān)函數(shù)矩陣的模態(tài)參數(shù)。其次是第三級(jí)的數(shù)據(jù)融合：簇頭在得到損傷診斷信息時(shí)，與相鄰簇頭進(jìn)行損傷診斷信息的信息共享，以分析得到損傷系數(shù)。最后是第四級(jí)的數(shù)據(jù)融合：母簇頭從所有簇頭中選擇一個(gè)簇頭作為控制器簇頭，控制器簇頭向基站報(bào)告損傷位置及損傷程度時(shí)。通過這四級(jí)數(shù)據(jù)融合，不僅降低了系統(tǒng)的通信量，也大大加強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，避免了信息的丟失與損傷情況的誤判。對(duì)于上述第一級(jí)數(shù)據(jù)融合和第二數(shù)據(jù)融合，首先由每個(gè)簇頭簇內(nèi)的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)來采集結(jié)構(gòu)的特征量信號(hào)，然后傳感節(jié)點(diǎn)采用NExT/RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理得到相關(guān)函數(shù)。此后，再由傳感節(jié)點(diǎn)將求得的相關(guān)函數(shù)發(fā)送給所在簇的簇頭。最后，簇頭接收到傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送的相關(guān)函數(shù)后，采用ERA/ITD算法獲得模態(tài)參數(shù)。需要說明的是，傳感節(jié)點(diǎn)采集到的特征量信號(hào)為表征結(jié)構(gòu)損傷的敏感信號(hào)，例如是加速度信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)、溫度信號(hào)中的一種或多種。參見圖3，是本發(fā)明實(shí)施方式基于信息融合的結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)包括基站201、簇頭202和傳感節(jié)點(diǎn)203，基站201與至少一個(gè)簇頭202通信，每一簇頭202與至少一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)203通信，所有簇頭202之間進(jìn)行信息共享。每一簇頭202用于接收來自基站201的采集指令，并根據(jù)采集指令201向簇內(nèi)的各傳感節(jié)點(diǎn)203分配需求信息。需求信息包括每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)條件cj。每一傳感節(jié)點(diǎn)203用于根據(jù)需求信息采集結(jié)構(gòu)在時(shí)域下的特征量信號(hào)，采用NExT/RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)提取特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值，并將相關(guān)函數(shù)和權(quán)值發(fā)送給所在簇的簇頭202。NExT/RTD轉(zhuǎn)化函數(shù)用來獲取隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)相關(guān)函數(shù)，用來代替原始響應(yīng)信號(hào)。具體而言，各傳感節(jié)點(diǎn)203對(duì)采集到的數(shù)據(jù)執(zhí)行NExT轉(zhuǎn)換，然后通過NExT技術(shù)提取特征量信號(hào)的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值。相關(guān)函數(shù)記為E(xi(t)/cj)，E()表示期望函數(shù)，xi(t)表示振動(dòng)響應(yīng)，cj表示簇頭分配觸發(fā)條件，權(quán)值記為Aij。每一簇頭202還用于根據(jù)簇內(nèi)每一傳感節(jié)點(diǎn)203的相關(guān)函數(shù)和權(quán)值以及每一傳感節(jié)點(diǎn)203的位置估算出簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的相關(guān)函數(shù)矩陣，采用ERA/ITD算法獲得相關(guān)函數(shù)矩陣的模態(tài)參數(shù)，將模態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)進(jìn)行對(duì)比得到簇內(nèi)結(jié)構(gòu)的損傷診斷信息，并將損傷診斷信息發(fā)送給基站201。模態(tài)參數(shù)包括模態(tài)振型，固有頻率，結(jié)構(gòu)阻尼比等。預(yù)設(shè)健康狀況參數(shù)在基站、簇頭和傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始通信部署時(shí)設(shè)定?；?01用于根據(jù)每一簇頭202發(fā)送的損傷診斷信息生成損傷診斷報(bào)告。在本實(shí)施方式中，每一簇頭202具體用于與相鄰簇頭進(jìn)行損傷診斷信息的信息共享，以分析得到損傷系數(shù)；以及根據(jù)損傷系數(shù)確定損傷位置及損傷程度；所有簇頭202中預(yù)先指定的母簇頭用于從所有簇頭202中選擇一個(gè)簇頭202作為控制器簇頭；控制器簇頭用于將每一簇頭202的損傷位置及損傷程度發(fā)送給基站201。母簇頭可以是任意一個(gè)簇頭202。進(jìn)一步地，所有簇頭202中預(yù)先指定的母簇頭從所有簇頭202中選擇一個(gè)簇頭202作為控制器簇頭之前，每一簇頭202用于將權(quán)值和模態(tài)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合得到損傷特征向量；所有簇頭202中預(yù)先指定的母簇頭用于將每一簇頭202的損傷特征向量進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果選擇一個(gè)簇頭202作為控制器簇頭。損傷特征向量記為[D]，[D]＝Aij*δij，δij表示模態(tài)參數(shù)，Aij為前述的權(quán)值。在本實(shí)施方式中，基站201在每一簇頭202接收來自基站201的采集指令之前，還用于與每一簇頭202和每一傳感節(jié)點(diǎn)203進(jìn)行時(shí)間同步。進(jìn)行時(shí)間同步可以保證基站201、簇頭202與傳感節(jié)點(diǎn)203的協(xié)同性。需要說明的是，傳感節(jié)點(diǎn)203采集到的特征量信號(hào)為表征結(jié)構(gòu)損傷的敏感信號(hào)，例如是加速度信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)、溫度信號(hào)中的一種或多種。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)損傷診斷系統(tǒng)采用協(xié)同式數(shù)據(jù)處理方式，該組網(wǎng)方式是以局部識(shí)別法為基礎(chǔ)的一種無線組網(wǎng)方式。低成本、小體積、多功能及低功耗的無線傳感器為土木工程結(jié)構(gòu)密集布滿無線傳感器提供了先決條件。該組網(wǎng)方式是一種分層協(xié)同式組網(wǎng)方式，能夠克服集中式和獨(dú)立式處理數(shù)據(jù)的局限。在這種組網(wǎng)方式里，無線傳感節(jié)點(diǎn)被分成不同的層協(xié)調(diào)處理數(shù)據(jù)，傳感節(jié)點(diǎn)之間互相融合數(shù)據(jù)，降低了需要傳送的通信量，并且該組網(wǎng)方式可以保存空間信息，能很好的融合多個(gè)節(jié)點(diǎn)信息，能夠求解出類似于整體模態(tài)振型這種需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合才可計(jì)算出的結(jié)果，可以擴(kuò)展到密集布置無線傳感器的大型土木工程結(jié)構(gòu)上。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。