一种修正数据的方法及装置与流程
本发明涉及岩土测试技术领域，尤其涉及一种修正数据的方法及装置。
背景技术：
在野外岩土体振动测试中，一般是利用测试传感器来采集岩土的振动信号。
现有技术中，测点上振动测试传感器的固定方式，一般是采用石膏、502胶水直接将传感器固定在所测试的岩土体测试部位。此种方法，有四个缺点：第一，对于地表较为松散的岩土介质，固定效果不佳；第二，对于有一定覆层厚度的测点位置，需要开挖到测点位置，增加了测试的附加工作量；第三，对于特殊环境，如含有积水的隧洞、地表存在短期或常年积水(如洼地、溪流)等不适合传感器工作的环境，隧洞与岩土体的侧壁上等难以安置传感器的环境，传感器的正常工作受阻；第四，对于需要测试岩土体一定深度处的振动信号，如不开挖至测点处而直接固定传感器于测点地表，所测得的振动信号并不能真实反映测点处的信号。并且，针对爆破作业产生的振动数据进行采集的过程中，由于爆破振动作用下基座结构产生的动力响应，使得所测得的爆破振动数据与实际监测对象位置处存在一定的偏差，影响数据的准确性。
基于此，目前亟需一种数据的修正方法及装置，以解决现有技术中的上述问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种修正数据的方法及装置，以解决现有技术中，在利用固定在基座上的传感器测量岩土体的振动信号时，由于爆破振动数据与实际监测对象位置处存在一定的偏差，导致数据的准确性不能确保的技术问题。
本发明提供一种修正数据的方法，所述方法包括
基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型；
以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点；
将预设的外部激励荷载施加至所对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据；
根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；
根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正；其中，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数。
上述方案中，建立各高度下测试基座对应的有限元结构模型具体包括：
按照所述基座各个部件的实际尺寸，利用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立各高度下测试基座对应的有限元结构模型；其中，
所述基座包括：
固定基台，所述固定基台的一端与活动板相连；
接高杆，所述接高杆的一端与所述固定基台的另一端相连；
传感器，所述传感器安装在所述固定基台上；
钎杆，所述钎杆的一端与所述接高杆的另一端相连。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为25cm时，所述频率修正函数具体为：fX＝0.489fXM1.1951、fY＝0.489fYM1.1951及fZ＝1.6157fZM0.9354；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.4185VXM1.1538、vY＝0.4898VYM0.961及vZ＝0.9958VZM0.9982；其中，
所述fx为测点在X方向上的实际主振频率，所述fXM为所述传感器数据在X方向上的主振频率；所述fy为测点在Y方向上的实际主振频率，所述fYM为所述传感器数据在Y方向上的主振频率；所述fz为测点在Z方向上的实际主振频率，所述fZM为实际测点在Z方向上的主振频率；
所述vx为测点在X方向上的实际振动速度幅值，所述VXM为所述传感器数据在X方向上的振动速度幅值；所述fy为测点在Y方向上的实际振动速度幅值，所述VYM为所述传感器数据在Y方向上的振动速度幅值；所述fz为测点在Z方向上的实际振动速度幅值，所述VZM为所述传感器数据在Z方向上的振动速度幅值。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为30cm时，所述频率修正函数具体为：fX＝0.7272fXM1.1332、fY＝2.3405fYM0.8134及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.2181VXM1.6255、vY＝0.3509VYM1.2087及vZ＝0.9953VZM0.9961。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为35m时，所述频率修正函数具体为：fX＝2.2699fXM0.8643、fY＝2.1075fYM0.8949及fZ＝0.8069fZM1.1271；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0902VXM2.2975、vY＝0.2412VYM1.559及vZ＝0.9968VZM0.9934。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为40m时，所述频率修正函数具体为：fX＝4.8804fXM0.7062、fY＝3.2278fYM0.7639及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0665VXM2.6674、vY＝0.2127VYM1.743及vZ＝0.9996VZM0.9906。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为45m时，所述频率修正函数具体为：fX＝12.601fXM0.435、fY＝3.5085fYM0.749及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0794VXM2.9451、vY＝0.1738VYM2.0956及vZ＝1.0032VZM0.9848。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为50m时，所述频率修正函数具体为：fX＝10.822fXM0.4837、fY＝3.3109fYM0.7379及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0539VXM3.7508、vY＝0.1628VYM2.4078及vZ＝1.0044VZM0.9824。
上述方案中，当所述测试基座在岩土体中露出的长度为55m时，所述频率修正函数具体为：fX＝10.068fXM0.4822、fY＝4.7793fYM0.6468及fY＝4.7793fYM0.6468；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.1545VXM3.3643、vY＝0.352VYM1.9237及vZ＝0.989VZM0.984。
本发明还提供一种修正数据的装置，所述装置包括：
建立单元，所述建立单元用于基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型；
施加单元，所述施加单元用于将预设的外部激励荷载施加至所述对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据；
拟合单元，所述拟合单元用于根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；
修正单元，所述修正单元用于根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正；其中，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数；所述模拟监测节点为所述基座放置传感器的位置节点。
本发明提供了一种数据修正的方法及装置，所述方法包括：基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型；以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点；将预设的外部激励荷载施加至对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据；根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；根据各数据修正函数对实测岩土体不同深度的振动数据进行修正；其中，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数。如此，根据各数据修正函数可以对基座传感器所测得的振动数据进行修正，求解得出岩土体上实际测点的振动数据，从而提高了数据的精度及准确性，更能精确地反映出岩土体上实际测点振动特征。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的修正数据的方法流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的基座的整体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的活动板的俯视图；
图4为本发明实施例提供的固定基台的俯视图；
图5为本发明实施例提供的接高杆的侧视图；
图6为本发明实施例提供的接高杆的俯视图；
图7为本发明实施例提供的钎杆的侧视图；
图8为本发明实施例提供的钎杆的俯视图；
图9为本发明实施例提供的接高筒的俯视图；
图10为本发明实施例提供的施力部件的俯视图；
图11为本发明实施例二提供的修正数据的装置结构示意图；
图12为本发明实施例三提供的基座固定在风化岩石上的示意图。
具体实施方式
为了提高了测试数据的精度及准确性，使得测试数据更能精确地反映出实际测点振动特征，本发明提供了一种数据修正的方法及装置，所述方法包括：基于测试基座在岩土体中露出的长度，建立各高度下测试基座对应的有限元结构模型；以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点；将预设的外部激励荷载施加至对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据；根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正；其中，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种数据修正的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤110，基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型。
本步骤中，按照所述基座各个部件的实际尺寸，利用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立各高度下测试基座对应的有限元结构模型；模型中材料均采用Soild164单元划分为Lagrange网格。为保证网格均匀，所有网格尺寸均划分为0.2cm，计算采用cm-g-us单位制。其中，所述基座硬件结构材料均采用Q235普通碳素结构钢，材料本构模型取MAT_ELASTIC，其具体参数如下：密度7.85g/cm3，弹性模量200GPa，泊松比0.3，抗拉强度420MPa。
所述基座在岩土体中露出的长度可以包括：25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm。
其中，如图2所述，所述基座包括固定基台，活动板1、接高杆2、传感器3、钎杆4；其中，
所述固定基台的一端与活动板1相连；所述接高杆2的一端与所述固定基台的另一端相连；所述传感器3安装在所述固定基台上，用于测试岩土体的振动信号；所述钎杆4的一端与所述接高杆2的另一端相连，用于将所述基座旋入所述岩土体。所述传感器3为测振传感器。
具体地，参见图2，所述固定基台包括：固定板5、基块6及接高筒7；所述固定板5沿对角线布置有第一螺杆，所述第一螺杆包括两根，所述固定板5的一角通过第一螺杆与所述活动板1的一角相连，所述固定板5的另一角通过第一螺杆与所述活动板1的另一角相连；所述基块6的一端通过焊接与所述固定板5的另一端相连，所述基块6的另一端通过螺纹与所述接高杆2的一端相连。所述钎杆4的一端通过所述接高筒7与所述接高杆2的另一端相连。
其中，参见图3，所述活动板1上开设有槽洞，用于疏通所述传感器3的接线；本实施例中，所述槽洞的直径为2cm，厚度为0.5cm；所述活动板1的中心围接高为0.5cm，厚度为0.2cm，所述活动板1还设有内边长为6cm的翼墙，以限制传感器3的位移。其他实施例中，所述槽洞的直径、厚度；所述活动板1的中心围高、厚度、翼墙边长可以根据实际需要进行设定。
参见图5，所述固定基台上开设有槽洞，用于疏通所述传感器3的接线；所述槽洞的直径为2cm，厚度为0.5cm。
参见图6及图7，所述接高杆2的一端还设有三个螺孔及螺纹，本实施例中，所述螺纹的直径为2.5cm，所述接高杆2的外径为5cm。所述接高杆2上还设有刻度标记。其他实施例中，所述接高杆2的螺纹直径和外径可以根据实际需要设定。
参见图8及图9，所述钎杆4的一端也设有三个螺孔及螺纹，本实施例中，所述钎杆4的长度为25cm，其另一端的锥形部分为10cm。所述钎杆4上也设置有刻度标记。其他实施例中，所述钎杆4的长度及锥形部分的长度可以根据实际需要进行设定。
参见图10，本实施例中，所述接高筒7的长度为5cm，内径为1.5cm，外径为5cm；其他实施例中，所述钎杆接高筒7的长度、内径及外径可以根据实际需要进行设定。
这里，为了在不同覆层厚度或积水深度下测得岩土体的振动信号，所述接高杆2可以包括多个，且各接高杆2的长度不同。
步骤111，以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点。
本步骤中，在建立的有限元结构模型中，以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点，以能更真实地模拟实际测试环境，使得模拟监测节点数据能够真实反应实际测试环境中的传感器数据。
步骤112，将预设的外部激励荷载施加至所述对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据。
本步骤中，为了可以真实反应实际测试环境中岩土体的振动数据，将预设的外部激励荷载施加至所述对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据。
其中，外部激励荷载具体包括：20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、80Hz、100Hz的主振频率；1cm/s、2cm/s、3cm/s、4cm/s、5cm/s、6cm/s、7cm/s的振速幅值。所述主振频率和振速幅值相互组合成四十九组激励荷载施加至对应的每一露出长度的有限元结构模型上，比如，20Hz分别和1cm/s、2cm/s、3cm/s、4cm/s、5cm/s、6cm/s、7cm/s组成七组激励荷载，并将这组激励荷载施加至露出长度为25cm有限元结构模型上，以此类推，共有四十九组激励荷载。
步骤113，根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数。
本步骤中，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为25cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为25cm时的修正函数，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝0.489fXM1.1951、fY＝0.489fYM1.1951及fZ＝1.6157fZM0.9354；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.4185VXM1.1538、vY＝0.4898VYM0.961及vZ＝0.9958VZM0.9982；其中，
所述fx为测点在X方向上的实际主振频率，所述fXM为所述传感器数据在X方向上的主振频率；所述fy为测点在Y方向上的实际主振频率，所述fYM为所述传感器数据在Y方向上的主振频率；所述fz为测点在Z方向上的实际主振频率，所述fZM为实际测点在Z方向上的主振频率；
所述vx为测点在X方向上的实际振动速度幅值，所述VXM为所述传感器数据在X方向上的振动速度幅值；所述fy为测点在Y方向上的实际振动速度幅值，所述VYM为所述传感器数据在Y方向上的振动速度幅值；所述fz为测点在Z方向上的实际振动速度幅值，所述VZM为所述传感器数据在Z方向上的振动速度幅值。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为30cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为30cm时的修正函数，具体如下：
当所述测试基座在岩土体中露出的长度为30cm时，所述频率修正函数具体为：fX＝0.7272fXM1.1332、fY＝2.3405fYM0.8134及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.2181VXM1.6255、vY＝0.3509VYM1.2087及vZ＝0.9953VZM0.9961。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为35cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为35cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝2.2699fXM0.8643、fY＝2.1075fYM0.8949及fZ＝0.8069fZM1.1271；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0902VXM2.2975、vY＝0.2412VYM1.559及vZ＝0.9968VZM0.9934。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为40cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为40cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝4.8804fXM0.7062、fY＝3.2278fYM0.7639及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0665VXM2.6674、vY＝0.2127VYM1.743及vZ＝0.9996VZM0.9906。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为45cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为45cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝12.601fXM0.435、fY＝3.5085fYM0.749及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0794VXM2.9451、vY＝0.1738VYM2.0956及vZ＝1.0032VZM0.9848。
相应地，当将80Hz的主振频率和6cm/s的振速幅值为一组激励荷载施加至露出长度为50cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为50cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝10.822fXM0.4837、fY＝3.3109fYM0.7379及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0539VXM3.7508、vY＝0.1628VYM2.4078及vZ＝1.0044VZM0.9824。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为50cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为55cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝10.068fXM0.4822、fY＝4.7793fYM0.6468及fY＝4.7793fYM0.6468；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.1545VXM3.3643、vY＝0.352VYM1.9237及vZ＝0.989VZM0.984。
步骤114，根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正。
本步骤中，当各数据修正函数得出以后，可以根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正。
本实施例提供的修正数据的方法，基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型，根据不同长度下的根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；根据各数据修正函数可以对基座传感器所测得的振动数据进行修正，求解得出岩土体上实际测点的振动数据，从而提高了数据的精度及准确性，更能精确地反映出实际测点振动特征。
实施例二
相应于实施例一，本实施例提供一种修正数据的装置，如图11所示，所述装置包括：建立单元101、施加单元102、拟合单元103、修正单元104；其中，
所述建立单元101用于基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型。
具体地，所述建立单元101按照所述基座各个部件的实际尺寸，利用动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立各高度下测试基座对应的有限元结构模型；模型中材料均采用Soild164单元划分为Lagrange网格。为保证网格均匀，所有网格尺寸均划分为0.2cm，计算采用cm-g-us单位制。其中，所述基座硬件结构材料均采用Q235普通碳素结构钢，材料本构模型取MAT_ELASTIC，其具体参数如下：密度7.85g/cm3，弹性模量200GPa，泊松比0.3，抗拉强度420MPa。
所述基座在岩土体中露出的长度可以包括：25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、55cm。
其中，如图2所述，所述基座包括固定基台，活动板1、接高杆2、传感器3、钎杆4；其中，
所述固定基台的一端与活动板1相连；所述接高杆2的一端与所述固定基台的另一端相连；所述传感器3安装在所述固定基台上，用于测试岩土体的振动信号；所述钎杆4的一端与所述接高杆2的另一端相连，用于将所述基座旋入所述岩土体。所述传感器3为测振传感器。
具体地，参见图2，所述固定基台包括：固定板5、基块6及接高筒7；所述固定板5沿对角线布置有第一螺杆，所述第一螺杆包括两根，所述固定板5的一角通过第一螺杆与所述活动板1的一角相连，所述固定板5的另一角通过第一螺杆与所述活动板1的另一角相连；所述基块6的一端通过焊接与所述固定板5的另一端相连，所述基块6的另一端通过螺纹与所述接高杆2的一端相连。所述钎杆4的一端通过所述接高筒7与所述接高杆2的另一端相连。
其中，参见图3，所述活动板1上开设有槽洞，用于疏通所述传感器3的接线；本实施例中，所述槽洞的直径为2cm，厚度为0.5cm；所述活动板1的中心围接高为0.5cm，厚度为0.2cm，所述活动板1还设有内边长为6cm的翼墙，以限制传感器3的位移。其他实施例中，所述槽洞的直径、厚度；所述活动板1的中心围高、厚度、翼墙边长可以根据实际需要进行设定。
参见图5，所述固定基台上开设有槽洞，用于疏通所述传感器3的接线；所述槽洞的直径为2cm，厚度为0.5cm。
参见图6及图7，所述接高杆2的一端还设有三个螺孔及螺纹，本实施例中，所述螺纹的直径为2.5cm，所述接高杆2的外径为5cm。所述接高杆2上还设有刻度标记。其他实施例中，所述接高杆2的螺纹直径和外径可以根据实际需要设定。
参见图8及图9，所述钎杆4的一端也设有三个螺孔及螺纹，本实施例中，所述钎杆4的长度为25cm，其另一端的锥形部分为10cm。所述钎杆4上也设置有刻度标记。其他实施例中，所述钎杆4的长度及锥形部分的长度可以根据实际需要进行设定。
参见图10，本实施例中，所述接高筒7的长度为5cm，内径为1.5cm，外径为5cm；其他实施例中，所述钎杆接高筒7的长度、内径及外径可以根据实际需要进行设定。
这里，为了在不同覆层厚度或积水深度下测得岩土体的振动信号，所述接高杆2可以包括多个，且各接高杆2的长度不同。
当基座的有限元结构模型建立好之后，所述施加单元102用于将预设的外部激励荷载施加至所述对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据；
具体地，外部激励荷载具体包括：20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、80Hz、100Hz的主振频率；1cm/s、2cm/s、3cm/s、4cm/s、5cm/s、6cm/s、7cm/s的振速幅值。所述主振频率和振速幅值相互组合成四十九组激励荷载施加至对应的每一露出长度的有限元结构模型上，比如，20Hz分别和1cm/s、2cm/s、3cm/s、4cm/s、5cm/s、6cm/s、7cm/s组成七组激励荷载，并将这组激励荷载施加至露出长度为25cm有限元结构模型上，以此类推，共有四十九组激励荷载。
所述施加单元102以所述基座放置传感器的位置节点作为模拟监测节点，以能更真实地模拟实际测试环境，使得模拟监测节点数据能够真实反应实际测试环境中的传感器数据。为了可以真实反应实际测试环境中岩土体的振动数据，将预设的外部激励荷载施加至所述对应的有限元结构模型上的底部节点组上，获取各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据。
当所述施加单元102获取到各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据后，所述拟合单元103用于根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数。
具体地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为25cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为25cm时的修正函数，所述数据修正函数具体包括：频率修正函数及振动速度幅值修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝0.489fXM1.1951、fY＝0.489fYM1.1951及fZ＝1.6157fZM0.9354；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.4185VXM1.1538、vY＝0.4898VYM0.961及vZ＝0.9958VZM0.9982；其中，
所述fx为测点在X方向上的实际主振频率，所述fXM为所述传感器数据在X方向上的主振频率；所述fy为测点在Y方向上的实际主振频率，所述fYM为所述传感器数据在Y方向上的主振频率；所述fz为测点在Z方向上的实际主振频率，所述fZM为实际测点在Z方向上的主振频率；
所述vx为测点在X方向上的实际振动速度幅值，所述VXM为所述传感器数据在X方向上的振动速度幅值；所述fy为测点在Y方向上的实际振动速度幅值，所述VYM为所述传感器数据在Y方向上的振动速度幅值；所述fz为测点在Z方向上的实际振动速度幅值，所述VZM为所述传感器数据在Z方向上的振动速度幅值。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为30cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为30cm时的修正函数，具体如下：
当所述测试基座在岩土体中露出的长度为30cm时，所述频率修正函数具体为：fX＝0.7272fXM1.1332、fY＝2.3405fYM0.8134及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.2181VXM1.6255、vY＝0.3509VYM1.2087及vZ＝0.9953VZM0.9961。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为35cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为35cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝2.2699fXM0.8643、fY＝2.1075fYM0.8949及fZ＝0.8069fZM1.1271；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0902VXM2.2975、vY＝0.2412VYM1.559及vZ＝0.9968VZM0.9934。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为40cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为40cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝4.8804fXM0.7062、fY＝3.2278fYM0.7639及fZ＝1.3762fZM0.9894；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0665VXM2.6674、vY＝0.2127VYM1.743及vZ＝0.9996VZM0.9906。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为45cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为45cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝12.601fXM0.435、fY＝3.5085fYM0.749及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0794VXM2.9451、vY＝0.1738VYM2.0956及vZ＝1.0032VZM0.9848。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为50cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为50cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝10.822fXM0.4837、fY＝3.3109fYM0.7379及fZ＝1.3762fZM0.9849；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.0539VXM3.7508、vY＝0.1628VYM2.4078及vZ＝1.0044VZM0.9824。
相应地，当将四十九组数激励荷载分别施加至露出长度为50cm的有限元结构模型上时，可以获取49组计算结果，所述计算结果包括底部节点振动数据及模拟监测点振动数据。所述拟合单元103根据最小二乘法对部节点振动数据及模拟监测点振动数据进行拟合，获取到露出长度为55cm时的修正函数，具体如下：
所述频率修正函数具体为：fX＝10.068fXM0.4822、fY＝4.7793fYM0.6468及fY＝4.7793fYM0.6468；
所述振动速度幅值修正函数具体为：vX＝0.1545VXM3.3643、vY＝0.352VYM1.9237及vZ＝0.989VZM0.984。
当各数据修正函数得出以后，所述修正单元104用于根据各数据修正函数对基座传感器测得的振动数据进行修正。
实际应用中，所述建立单元101、施加单元102、拟合单元103、修正单元104可以由该装置中的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digtal Signal Processor)、可编程逻辑阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)、微控制单元(MCU，Micro Controller Unit)实现。
本实施例提供的修正数据的装置，基于测试基座在岩土体表面露出的长度，建立各长度下测试基座对应的有限元结构模型，根据不同长度下的根据各底部节点振动数据及各模拟监测点振动数据拟合各数据修正函数；根据各数据修正函数可以对基座传感器测得的振动数据进行修正，求解得出岩土体上实际测点的振动数据，从而提高了数据的精度及准确性，更能精确地反映出实际测点振动特征。
实施例三
实际应用中，可以利用实施例一的基座对不同环境的岩土体进行测试，获取振动数据，并利用实施例一提供的数据修正方法及实施例二提供的数据修正装置对针对数据进行修正，具体如下：
当岩土体为风化岩石时，传感器不易固定，如图12所示，在该基座上布置第一传感器121对振动信号进行监测。为了验证修正算法的准确性，对岩石上部风化层挖除形成沟槽，并布置第二传感器122，测得的振动信号与经修成算法修正后的振动幅值、频率进行比较。实际监测时基座露出长度为55cm。最后获得的振动监测数据如表1所示：
表1
利用基座露出长度为55cm的数据修正函数对第一传感器121测得的数据进行修正后的数据如表2所示：
表2
从表2可以看出，修正后的第一传感器121的振速与第二传感器122测得的振速之间的误差最大为2.81％，频率误差最大为4.02％，说明该数据修正方法的精度还是很好的。
当岩土体为松散土壤时，传感器不易固定，采用该基座对松散土壤环境下的地表振动进行监测。根据现场实际环境，基座露出高度选为25cm，获取到第一传感器121监测数据(监测振速和监测频率)后，利用基座露出长度为25cm的数据修正函数对第一传感器121测得的数据进行修正后，修正后的数据如表3所示：
表3
当利用该基座对积水环境下的岩土体进行监测时，根据现场实际环境，基座露出高度选为30cm，获取到第一传感器121监测数据(监测振速和监测频率)后，利用基座露出长度为30cm的数据修正函数对第一传感器121测得的数据进行修正后，修正后的数据如表4所示：
表4
本实施例中利用实施例一提供的数据修正方法对第一传感器121测得的数据进行修正后，可以更精确反映出实际测点振动特征。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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