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申请/专利权人：蓝尊科技(山东)有限公司

摘要：本申请涉及压差式静力水准仪技术领域，其具体地公开了一种融合姿态监测功能的压差式静力水准仪及其方法。该方法包括：通过获取加速度数据的时间序列和压力数据的时间序列，并采用基于人工智能的数据处理和分析技术来对所述加速度数据和所述压力数据进行细粒度时序编码和时序语义提取，以此根据所述加速度数据和所述压力数据在时序上的自适应查询匹配特征来智能地得到优化压力测量值。这样，能够通过加速度传感器监测静力水准仪的姿态变化，以便对压力测量数据进行实时校正，从而消除由于姿态变化引起的误差，提高测量的准确性。同时能够检测到无沉降情况下的倾斜，为可能的突变沉降提供早期预警，这对于边坡等易发生滑塌的结构尤其重要。

主权项：1.一种融合姿态监测功能的压差式静力水准仪，其特征在于，包括：静力水准仪机体，所述静力水准仪机体包括数据处理器；安装于所述静力水准仪机体的加速度传感器和压力传感器；安装于所述静力水准仪机体的数据传输单元，所述数据传输单元可通信地连接于所述数据处理器；其中，所述数据处理器，包括：加速度压力数据获取模块，用于获取加速度数据的时间序列和压力数据的时间序列；压力数据时序测量波动语义提取模块，用于将所述压力数据的时间序列输入序列编码器以得到压力数据时序测量波动语义特征向量；静力水准仪姿态时序特征提取模块，用于将所述加速度数据的时间序列输入姿态特征提取器以得到静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的序列；压力测量-姿态校正查询匹配模块，用于以所述压力数据时序测量波动语义特征向量作为查询特征向量，将所述压力数据时序测量波动语义特征向量和所述静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的序列输入基于细粒度解耦的特征查询响应自适应编码器以得到压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵作为压力测量-姿态校正查询匹配特征；优化压力测量值生成模块，用于基于所述压力测量-姿态校正查询匹配特征，得到优化压力测量值；其中，所述压力测量-姿态校正查询匹配模块，包括：细粒度解耦单元，用于对所述静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的序列进行细粒度解耦以得到静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的子序列的集合；静力水准仪姿态细粒度时序细粒度局部关联编码单元，用于将所述静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的子序列的集合中的各个静力水准仪姿态细粒度时序特征向量的子序列输入子序列语义强化编码器以得到静力水准仪姿态细粒度时序细粒度解耦局部关联特征向量的集合；协方差矩阵计算单元，用于计算所述查询特征向量与所述静力水准仪姿态细粒度时序细粒度解耦局部关联特征向量的集合中的各个静力水准仪姿态细粒度时序细粒度解耦局部关联特征向量之间的协方差矩阵以得到查询静力水准仪姿态细粒度时序响应协方差矩阵的集合；静力水准仪姿态细粒度时序响应迹度量因子计算单元，用于计算所述查询静力水准仪姿态细粒度时序响应协方差矩阵的集合中的各个查询静力水准仪姿态细粒度时序响应协方差矩阵的矩阵迹以得到查询静力水准仪姿态细粒度时序响应迹度量因子的集合；静力水准仪姿态细粒度时序响应迹度量因子激活单元，用于对所述查询静力水准仪姿态细粒度时序响应迹度量因子的集合进行激活处理以得到查询静力水准仪姿态细粒度时序响应迹注意力权重的集合；加权和计算单元，用于以所述查询静力水准仪姿态细粒度时序响应迹注意力权重的集合中的各个查询静力水准仪姿态细粒度时序响应迹注意力权重作为权重，计算所述查询静力水准仪姿态细粒度时序响应协方差矩阵的集合的加权和以得到所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵；其中，所述优化压力测量值生成模块，用于：将所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵输入基于解码器的压力测量优化器以得到优化压力测量解码值；其中，在将所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵输入基于解码器的压力测量优化器以得到优化压力测量解码值时，对所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵进行优化，优化过程具体包括：计算所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的特征均值，并将所述特征均值除以所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的最大特征值与最小特征值之差以获得压力测量-姿态校正查询匹配分布表征值；将一减去所述压力测量-姿态校正查询匹配分布表征值后除以所述压力测量-姿态校正查询匹配分布表征值以得到压力测量-姿态校正查询匹配分布调制值；将所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵通过概率化函数进行激活以获得概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵；将所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵与所述压力测量-姿态校正查询匹配分布调制值进行点减后，取绝对值并计算以2为底的对数值的负数以获得概率化的压力测量-姿态校正查询匹配分布调制信息矩阵；将所述压力测量-姿态校正查询匹配分布表征值除以一减去所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的每个特征值之差后，对于所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的所有特征值求和，并除以所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的尺度以获得概率化的压力测量-姿态校正查询匹配分布调制偏置值；将所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配分布调制信息向量和所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配分布调制偏置值与作为超参数的权重的乘积进行点加以获得优化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵；其中，所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的优化表示为：；且其中：；是所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的尺度，即宽度乘以高度，是所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的特征均值，是所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的最大特征值，是所述压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的最小特征值，是压力测量-姿态校正查询匹配分布表征值，是所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵的每个特征值，是所述概率化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵，是超参数的权重，表示以2为底的对数函数，是优化的压力测量-姿态校正查询匹配特征矩阵，是按位置点加，是按位置点减。

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