生命线工程中的桥梁健康监测技术研究

桥梁作为生命线工程的重要组成部分,在国民生活、国家安全和经济发展等各个方面发挥着及其重要的作用.随着高速铁路的不断发展,桥梁健康监测技术的研究和应用迫在眉睫.本文分析了桥梁健康监测的需求,设计了桥梁健康监测系统,并研究了超声波、连通液位、振弦、光纤光栅等传感器技术,探讨了桥梁健康监测需考虑的监测点布置、时间同步、数据管理等问题.通过实验分析,验证了桥梁健康监测系统的有效性,为实现生命线工程中的桥梁健康监测提供了可行的技术方案.     

基于数据流的桥梁健康监测海量数据处理

采用数据流的滑动窗口技术,建立了一种基于数据流滑动窗口的桥梁健康监测系统数据处理及存储模型,进行了基于数据流的桥梁健康监测数据处理的研究.桥梁健康监测是对桥梁结构进行实时监控和结构状态的智能化评估.这对确保桥梁的运营安全及早发现桥梁病害,对延长桥梁的使用寿命起着积极的作用.基于数据流的滑动窗口技术,对传感器采集的数据进...     

桥梁结构健康监测数据分析平台的设计与实现

为了对桥梁结构健康状态进行评估、预测及预警,建立了桥梁结构健康监测数据分析平台.从平台设计方面介绍了系统部署、系统架构以及系统功能设计.针对硬件采集系统实际监测中具有多种参数不同数据格式,结合多线程技术,提出了一种统一的多数据格式转换方法.集成在线与离线评估平台,利用多种预测、评估方法反馈桥梁结构健康状态.实际应用结果表明了该平台和方法设计的可行性和有效性.     

基于状态监测的装备保障特性评估系统研究

装备保障特性评估,是评定保障性目标的重要监督方法,状态监测是及时获取并掌握装备状态,支撑保障特性评估的重要在线手段。状态监测与保障特性评估可以实时或周期性的对装备运行状态进行监控和评估,预测装备的衰退趋势以及最佳维修时机。基于状态监测的岸防装备保障特性评估系统,通过研究岸防装备状态监测与评估体系,设计状态监测、健康管理与评估系统,支撑岸防装备保障特性评估技术研究与验证,并以某部队岸防装备为对象验证了系统的有效性,可对岸防装备的状态掌控,以及保障特性的及时、准确的评价和判定提供有效支撑。     

数据挖掘在桥梁健康监测智能评估系统中的应用

本文从桥梁健康监测智能评估系统和数据挖掘的概念出发,根据桥梁健康监测智能评估系统数据的特点说明了采用数据挖掘的必要性和优越性。然后探讨了数据挖掘的几种常用技术-人工神经网络、决策树、近邻方法、遗传算法在桥梁健康监测智能评估系统的使用。     

非平衡集成迁移学习模型及其在桥梁结构健康监测中的应用

在桥梁结构健康监测与状态评估过程中所获得的桥梁结构数据库常存在间断性异常或缺损,且不同样本分类数据不均匀,难以在信息缺失、数据分布失衡的情况下完成对桥梁结构健康的监测与状态评估.针对这一问题,在改进相似性度量函数的SOM聚类算法和非平衡集成迁移学习算法的基础上,提出了一种改进的迁移学习模型.通过对实际监测数据的分析,该迁移学习模型的分类精度随着目标数据集所占比例的不断增加而提高,验证了该模型的有效性和科学性.     

弧形钢闸门在线监测及健康评估系统设计和应用

水工金属结构是水利水电工程的重要组成部分,为满足水工金属结构数字化运维的需求,以峡江水利枢纽工程的弧形泄水闸为例,利用现代传感技术和仿真技术,建立了水工金属结构在线监测及健康评估系统,实现了泄水闸结构应力、振动、运行姿态、液压启闭机振动和液压油清洁度等参数的在线监测,并建立设备健康评价指标和模型,实现了健康状态的评估。     

民用飞机健康状态评估方法 

飞机健康状态评估技术能够为飞机的健康状态提供量化评价的方法和手段,通过给出量化的飞机健康指数值,可以为后续的飞机维修提决策提供必要的技术基础;在分析了健康状态评估的技术现状的基础上,对飞机整机级的健康状态评估方法进行了研究,提出了健康状态评估技术方案,并对波音AHM系统健康指数模型进行了研究;提出的民用飞机健康状态评估方法,实现了从传统的对故障的状态识别转移至对性能退化程度的检测和量化描述,其应用可以为航空公司安排飞机运营提供参考,并为合理安排计划维修提供决策支持。     

基于NI软硬件平台的桥梁健康监测系统

桥梁健康监测是现代测试测量中极为重要的应用之一。本文利用NI软硬件测试平台，为东海大桥的桥梁健康监测组建了完整系统，以识别桥梁损害或状态是否恶化。     

网络化远程桥梁健康状态监测系统的设计

本文主要论述了网络化远程桥梁健康状态长期监测系统的设计方法,介绍它的硬件结构、软件设计以及系统功能,本系统利用网络传感器、以太网技术,在LabVIEW平台上实现了现场数据的网络化远程传输、实时数据显示、分析、监控和数据管理。监测系统积累的信息资料能够为大桥(连续钢桁梁)设计理论的完善和规范的修订、结构的养护维修及疲劳剩余寿命的评估提供重要依据。     

柔性压力传感技术及发展趋势

为了实现“治已病”向“治未病”的转变,用于人体健康监测的智能传感技术亟待研究。人体脉搏包含丰富的心血管系统参数,历来是临床健康评估的重要信息来源。因此,准确、有效地监测人体脉搏并分析其包含的生理健康参数,是预防和治疗心血管疾病的有效途径。随着传感技术、电子设备和人工智能的发展,可穿戴式的智能健康监测设备备受关注。为了实现随时随地的自主健康监测,越来越多的研究学者致力于柔性压力传感器在智能医疗领域的研究,旨在通过柔性传感器的设计,实现体表脉搏监测以评估人体心血管系统健康状况。根据传感器工作原理和结构的不同,介绍了用于人体体表脉搏监测的柔性压力传感器的最新研究进展,并对未来的柔性压力传感技术提出了展望。     

桥梁远程结构综合参数获取与智能评估软件设计

针对老旧桥梁受环境与自身寿命的影响,养护维修的成本不断提高的问题,本文设计开发了桥梁远程结构综合参数获取与智能评估软件。首先利用在桥梁上布设的多个传感器组成一个全天候硬件监测系统,软件通过5G公共网络与监测系统通信,同时借助软件内嵌的多分类卷积神经网络,将深度神经网络在分类领域的独特优势应用于老旧桥梁健康状况的评估。经过实际测试,满足设计要求,解决了老旧桥梁因监测周期长和效率低,而导致的健康诊断难的问题,该系统具有参数获取难度低、精度高、健康评估准确的优势。     

基于物联网的桥梁健康监控系统设计与实现

物联网技术的研究和应用在各个领域都得到了蓬勃发展,主要针对桥梁健 康安全隐患,设计、实现了一套基于物联网技术的桥梁健康监控系统,并进行了实例验证。 通过物联网技术对桥梁结构的拱肋变形、拱座水平相对位移、拱座不均匀沉降、主梁变形、 吊杆系杆索力、拱肋主梁应变及环境信息进行实时智能采集与传输;研发了中间件套件,实 现对桥梁结构实时信息的接收、存储;通过可视化监控软件进行远程监控与预警,为桥梁监 控、管理、养护提供决策依据,保证桥梁基础设施的安全使用。论文结合物联网技术在某大 桥健康监控中的应用案例分析,是有益的探索。     

基于光纤光栅振动传感器的桥梁索力实时监测

将研制成功的光纤光栅振动传感器以及桥梁索力实时监测系统应用于武汉长江二桥进行索力长期远程实时监测.光纤光栅振动传感器输出的信号可在光纤中进行远程传输,能在任何气候条件下长期稳定工作,适合于桥梁拉索索力的长期远程实时监测;开发的桥梁索力实时监测系统软件,具有拉索特征频率自动识别能力,可以实时进行索力计算.通过对武汉长江二桥拉索索力的实时监测,得到了桥梁索力的分布及其运行状况,为桥梁安全评估提供了可靠的依据.该系统可推广应用于其他大型斜拉索桥.     

基于SVR的桥梁健康监测系统缺失数据在线填补研究

针对桥梁健康监测系统所采集的实时数据具有不完备性,严重影响桥梁的安全评估,提出基于支持向量回归SVR(Support Vector Regression)算法的桥梁健康监测系统缺失数据实时在线预测方法.首先,分析实测数据具有时序、非线性和周期性等特点,利用变量的自相关和变量间的相关性重新构造支持向量回归模型的输入样本维数;在此基础上,根据样本在线更新的特点,采用序列最小优化算法对支持向量回归模型中的拉格朗日乘子进行实时更新,解决高精度在线填补的需求;最后,从实际问题出发,实现了支持向量回归模型的在线和离线自适应预测模式.通过对桥梁实测数据进行在线模式和离线模式预测对比,结果表明在线模式以样本更新的方式能够获得对将来值更高的预测精度.     

一种新型桥梁健康监测预警系统设计

提出了一种新型的桥梁结构健康监测预警系统。对系统预警信息进行分级,通过基于GSM网络的SMS服务和Internet电子邮件服务,提供多种形式的远程及时预警,用户可以通过手机发送指令远程查询监测系统信息,通过Web登录预警系统进行远程人工预警和系统管理。系统由布设在桥梁监测中心的GSM通讯模块和短信预警主机、智能预警引擎模块、预警系统数据库、远程Web预警管理系统等部分组成。     

监控网络系统体系结构与路由算法研究

本文在视频监控系统体系结构的基础上讨论了视频监控系统的扩充和互连方法。提出了数字监控系统中自治系统、视频桥和远程视频代理的概念。并以此为基础,给出了对等体系结构下智能监控系统动态视频路由算法的设计与实现方法。     

基于安卓系统的多参远程健康检测系统研究

传统家用体检设备交互界面过于简陋,且不能融合多种体检参数,给予更为准确的体检结果。提出将多传感器信息融合技术引入远程健康监护领域,在数据处理的初级和决策阶段,分别采用并实现了基于最优融合集和改进后D-S证据理论融合算法。在此基础上,针对移动智能终端日益普及的情况,设计了基于安卓的多参健康检测系统。实现了对体检果更加形象的显示和更加准确的体检结果判定。通过仿真测试,证实算法可行,且系统具有一定的实际应用价值。