基于无线传感网的桥梁结构健康监测系统测试平台设计 被引量：2

1

作者 易灵芝 邓贤君 +1 位作者 伍琼芳 伍衡山 《南华大学学报（自然科学版）》 2013年第3期78-81,共4页

桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注.本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案.对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量... 桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注.本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案.对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的. 展开更多

关键词 无线传感器网络 桥梁结构健康监测 测试平台

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LabVIEW的桥梁结构健康监测数据采集系统设计 被引量：5

2

作者 曹威 徐一超 《工程技术研究》 2020年第18期204-205,共2页

针对大型桥梁结构健康监测的系统具有传感器种类多、数量大、分布广等特点,文章介绍了一种基于LabVIEW软硬件开发平台的桥梁结构健康监测数据采集系统,提出了一种利用虚拟仪器技术进行数据采集的方法,首先对LabVIEW开发平台做了简要介绍... 针对大型桥梁结构健康监测的系统具有传感器种类多、数量大、分布广等特点,文章介绍了一种基于LabVIEW软硬件开发平台的桥梁结构健康监测数据采集系统,提出了一种利用虚拟仪器技术进行数据采集的方法,首先对LabVIEW开发平台做了简要介绍,然后对采集系统的总体设计进行了阐述,并根据传感器输出信号特征的不同进行了系统软硬件设计,最后采用该设计方法为某大桥结构健康监测设计了数据采集子系统。该系统的运行表明,采用LabVIEW的数据采集系统具有实时性强、可靠性和准确性高、可移植性好等优点。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 LABVIEW 虚拟仪器 数据采集

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测中的应用 被引量：4

3

作者 商永生 《交通世界》 2016年第12期70-71,共2页

桥梁结构健康监测工作中,为促进监测水平提高,应该结合实际工作需要,采取有效的技术措施,严格遵循工作流程,促进监测水平提高。提出了桥梁结构健康监测的影响因素,指出了桥梁结构健康监测的常见方法,分析了光纤光栅传感技术在桥梁结构... 桥梁结构健康监测工作中,为促进监测水平提高,应该结合实际工作需要,采取有效的技术措施,严格遵循工作流程,促进监测水平提高。提出了桥梁结构健康监测的影响因素,指出了桥梁结构健康监测的常见方法,分析了光纤光栅传感技术在桥梁结构健康监测应用存在的不足,并提出改进和完善对策。 展开更多

关键词 光纤光栅传感技术 桥梁结构健康监测 桥梁监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构健康监测系统的桥梁数据异常诊断研究 被引量：22

4

作者 袁慎芳 梁栋 +1 位作者 高宁 张宇峰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-74,共6页

桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究,然而,这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的。在实际的环境里,由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响,使得监测系统产生损伤误报,增加了虚警率;同... 桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究,然而,这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的。在实际的环境里,由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响,使得监测系统产生损伤误报,增加了虚警率;同时,由某些外部荷载引起的突发事件,可能会对结构有严重破坏,不利于桥梁的安全维护和管理。为了保证桥梁的安全,提高桥梁结构监测的有效性,有必要对特殊事件进行异常诊断。该文将一类识别方法应用到桥梁数据诊断中,即通过核主成分分析和超球面一类支持向量机方法将一般监测数据和特殊事件数据有效区分,并利用江阴大桥的加速度传感器数据验证了该方法在船撞、台风、传感器装机噪声和传感器跳变信号下的有效性。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 数据异常诊断 核主成分分析 超球面一类支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料

LS-SVM在桥梁结构健康预测评估中的研究 被引量：3

5

作者 于重重 王竞燕 +2 位作者 谭励 涂序彦 杨扬 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第6期148-152,共5页

桥梁的结构变形包含的桥梁结构内涵信息丰富,具有非线性、时序性和样本容量小的特点.利用支持向量机,以杭州湾大桥实测变形数据为研究对象,提出了基于LS-SVM的桥梁结构变形预测模型,通过实验证明了运用其对桥梁结构健康状况进行评估的... 桥梁的结构变形包含的桥梁结构内涵信息丰富,具有非线性、时序性和样本容量小的特点.利用支持向量机,以杭州湾大桥实测变形数据为研究对象,提出了基于LS-SVM的桥梁结构变形预测模型,通过实验证明了运用其对桥梁结构健康状况进行评估的可行性和有效性,并且通过实验结果对比显示了最小二乘支持向量机在变形预测中的优势. 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 变形 最小二乘支持向量机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EDA统计图量化的桥梁动态监测数据质量评估

6

作者 殷鹏程 谭曼丽莎 +1 位作者 曹阳梅 单德山 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期9-16,共8页

探索性数据分析统计图在桥梁健康监测动态数据质量评估中已有广泛应用。为了减少人工观察统计图的主观性,通过近似度量方法实现统计图的量化分析,得到多个指标对监测数据进行快速质量评估。在运营环境激励作用下,桥梁结构动力响应具有... 探索性数据分析统计图在桥梁健康监测动态数据质量评估中已有广泛应用。为了减少人工观察统计图的主观性,通过近似度量方法实现统计图的量化分析,得到多个指标对监测数据进行快速质量评估。在运营环境激励作用下,桥梁结构动力响应具有短时线性平稳性,近似服从正态分布。以某大跨斜拉桥振动数据为研究对象,首先,绘制样本数据直方图和Q-Q图,通过观察数据分布特征预先判断数据质量,确定优、良和差3个等级。然后,分别通过KL散度和余弦相似度2种近似度量方法对样本数据直方图和Q-Q图进行量化,得到数据服从正态分布程度的指标;通过箱线图检测样本数据全局异常点,得到正常数据占比;统计分析得到量化值和先验质量等级的对应关系,确定以直方图KL散度和余弦相似度为主、以箱线图正常数据占比为辅的数据质量评估标准。最后,取部分数据为验证集,进一步验证所提方法各个指标的合理性,并给出该方法在实际工程上的应用结果。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁结构健康监测 数据质量评估 探索性数据分析 KL散度 余弦相似度 箱线图

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析 被引量：12

7

作者 梁宗保 柴洁 +2 位作者 纳守勇 马天立 唐玉 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期78-83,共6页

作为桥梁结构健康监测系统的基石,监测数据的有效性分析是十分重要,然而现今大多数分析方法都依赖统计学理论,需要大量的领域知识,不适用于大规模数据集。提出了一种灰色关联度与深度学习相结合的方法,通过灰色关联分析对数据进行预处理... 作为桥梁结构健康监测系统的基石,监测数据的有效性分析是十分重要,然而现今大多数分析方法都依赖统计学理论,需要大量的领域知识,不适用于大规模数据集。提出了一种灰色关联度与深度学习相结合的方法,通过灰色关联分析对数据进行预处理,自动给定数据标签并进行标签正确性验证,结合深度学习模型DNN、DBN对数据有效性进行分析。实验表明:所提方法将监测数据有效性分析准确率提升至94.47%,具有较好的预测性能,解决了传统人工分析存在的低效率、低准确度的问题,适用于大型桥梁结构健康监测系统。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁结构健康监测 数据有效性 灰色关联度分析 DNN DBN

在线阅读 下载PDF 职称材料

无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用 被引量：5

8

作者 党星海 陈元鹏 《低温建筑技术》 2011年第1期74-76,共3页

阐述了结构健康监测系统的基本概念和构成体系。通过无线传感器网络的建设,对桥梁结构进行静载试验和动载试验,利用静态测试数据的传感技术和实时动态监测的信号来对结构损伤部位进行分析,使无线传感器监测系统满足结构的健康监测要求。

关键词 无线传感器网络 桥梁结构健康监测 损伤检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型采集节点的设计及其在桥梁健康监测系统中的应用

9

作者 史雪峰 朱世峰 代琛 《现代电子技术》 北大核心 2015年第5期23-26,共4页

针对现有桥梁结构健康监测系统数据采集节点的不足,基于传统RS 485工作模式提出并设计了一种新型采集节点工作模式,总线上的其中任意一个采集节点均可作为控制主机使用,其余节点为从节点,以此使得采集系统更加简洁。采集到的数据保存到... 针对现有桥梁结构健康监测系统数据采集节点的不足,基于传统RS 485工作模式提出并设计了一种新型采集节点工作模式,总线上的其中任意一个采集节点均可作为控制主机使用,其余节点为从节点,以此使得采集系统更加简洁。采集到的数据保存到内部存储FLASH上,保证数据不会丢失,提高了其可靠性。该类采集节点已在某城市立交桥长期健康监测中得到了应用,结果表明:该采集节点具有采集精度高、可工作于主/从模式、操作方便等优点,为桥梁结构健康监测提供了一种新的选择。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 采集节点 主/从工作模式 操作方便

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高斯过程的桥梁代表性监测数据选取策略 被引量：2

10

作者 朱逸尘 郑云文 +3 位作者 张立奎 赵先民 熊文 蔡春声 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期47-56,共10页

高斯过程作为一种机器学习方法,能够有效拟合外部环境对结构状态的影响。不同于传统的机器学习方法,高斯过程模型允许通过自适应的方式获得合理的超参数,这使得该类方法更易于实现。此外,得益于贝叶斯模型方法的特性,高斯过程能有效考... 高斯过程作为一种机器学习方法,能够有效拟合外部环境对结构状态的影响。不同于传统的机器学习方法,高斯过程模型允许通过自适应的方式获得合理的超参数,这使得该类方法更易于实现。此外,得益于贝叶斯模型方法的特性,高斯过程能有效考虑数据不确定性的影响并具备更好的泛化性能和可解释性,已被广泛应用于结构状态评估中。但随着训练数据的增大,高斯过程的运算时间会显著增加。为解决这个问题,本文提出了一种基于稀疏高斯过程框架的代表性监测数据选取策略,用数据尺寸更小的代表性监测数据集代替全体监测数据集以降低运算时间,实现在线结构状态预测。本文提出了新颖度和冗余度2种基于统计学特性的评价指标,以保证代表性数据集的有效性。本方法被应用于一座大跨径悬索桥的结构健康监测数据,结果表明所提出方法可以在保证精度的情况下,显著提高运算速率,且能较好的拟合环境因素影响,表明该策略在实际工程中具有较高的可靠性与适用性。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁结构健康监测 高斯过程 选取策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

免疫算法在桥梁监测传感器优化配置中的应用 被引量：4

11

作者 赵宇 殷红 彭珍瑞 《兰州交通大学学报》 CAS 2013年第4期39-43,共5页

为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度为基... 为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度为基础对抗体进行选择及评价,采取精英保留策略更新记忆库,对抗体进行免疫操作产生新群体.结果表明,与遗传算法相比,免疫算法收敛速度快、精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置. 展开更多

关键词 传感器优化配置 免疫算法 桥梁结构健康监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

桥梁传感器优化布置的研究现状与发展趋势 被引量：3

12

作者 郭凡 伍衡山 《科技创新与应用》 2024年第7期107-110,共4页

桥梁在交通网络中充当着极其重要的角色,其正常运行与否关系到人民生活幸福指数的高低。所以,为其建立结构健康监测系统以实时监测其安全状态、预警其异常行为及预测其工作性能走向的方法极为必要。桥梁结构传感器的优化布置,简单来说... 桥梁在交通网络中充当着极其重要的角色,其正常运行与否关系到人民生活幸福指数的高低。所以,为其建立结构健康监测系统以实时监测其安全状态、预警其异常行为及预测其工作性能走向的方法极为必要。桥梁结构传感器的优化布置,简单来说就是通过正确合理地布置所需传感器来获取桥梁的各项信息。传感器的优化布置研究的关键则在于其布置方法与评价准则,国内外的学者经过多年的研究,在该领域取得一定的突破与创新,但是仍然存在很多不完善的地方,如何通过改进各种算法来确定传感器优化布置最优解成为研究的主要方向。该文重点阐述传感器优化布置准则和传感器优化布置的方法在目前研究方向中发挥的重要作用,并对桥梁健康监测的后续发展表达看法和展望。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 桥梁传感器 优化布置 评价准则 发展趋势

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜拉桥结构损伤识别的概率可靠度法

13

作者 张清华 李乔 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A01期80-83,共4页

从概率可靠度的角度出发,提出并发展了基于参数识别和假设检验的斜拉桥结构损伤识别方法.将正则化理论引入参数识别过程,综合利用蒙特卡罗方法和最优化理论识别结构的主要参数并获得其概率分布特性,进而采用假设检验确定损伤的位置和程... 从概率可靠度的角度出发,提出并发展了基于参数识别和假设检验的斜拉桥结构损伤识别方法.将正则化理论引入参数识别过程,综合利用蒙特卡罗方法和最优化理论识别结构的主要参数并获得其概率分布特性,进而采用假设检验确定损伤的位置和程度,实现损伤的概率诊断.为验证方法的准确性和有效性,将其应用于斜拉桥的损伤识别问题,提出了斜拉索损伤识别的斜拉索索力指标,得出了有益的结论. 展开更多

关键词 斜拉桥 损伤识别 假设检验 蒙特卡罗法 参数估计 桥梁结构健康监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于NAR动态神经网络的桥梁SHM应变预测 被引量：6

14

作者 魏涛涛 朱利明 卓静超 《工程建设与设计》 2020年第13期143-145,共3页

基于NAR动态神经网络对桥梁SHM应变进行了分析预测。分别建立了10期、25期、50期的NAR动态神经网络预测模型和ARIMA预测模型,并对比了2个模型预测的稳定性和准确性,通过上海市某座斜拉桥的SHM实测应变数据进行验证。模型结果表明,NAR动... 基于NAR动态神经网络对桥梁SHM应变进行了分析预测。分别建立了10期、25期、50期的NAR动态神经网络预测模型和ARIMA预测模型,并对比了2个模型预测的稳定性和准确性,通过上海市某座斜拉桥的SHM实测应变数据进行验证。模型结果表明,NAR动态神经网络预测模型相比于ARIMA预测模型具有更高的准确性,工程应用价值更高。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 时间序列分析 应变预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于小波分解和ARIMA模型的桥梁SHM应变预测 被引量：1

15

作者 魏涛涛 朱利明 卓静超 《交通世界》 2020年第17期112-114,共3页

将小波分解方法和ARIMA模型相结合对桥梁SHM应变进行预测。采用了小波分解方法对桥梁SHM应变进行了高低频分解,分别对分解得到的新数据序列进行ARIMA模型预测,并将预测结果叠加得到了最终的预测值。通过上海市某斜拉桥的SHM应变数据进... 将小波分解方法和ARIMA模型相结合对桥梁SHM应变进行预测。采用了小波分解方法对桥梁SHM应变进行了高低频分解,分别对分解得到的新数据序列进行ARIMA模型预测,并将预测结果叠加得到了最终的预测值。通过上海市某斜拉桥的SHM应变数据进行验证,结果表明,该方法相比单纯的ARIMA预测模型具有更高的准确性,工程应用价值更高。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 时间序列分析 小波分解 应变预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于温度挠度识别斜拉桥拉索损伤的研究 被引量：7

16

作者 谭冬梅 姚欢 +1 位作者 陈方望 吴浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期166-174,共9页

针对斜拉桥中拉索的损伤识别问题,提出一种基于一元线性回归模型和损伤概率的拉索损伤识别方法。首先以武汉某斜拉桥在北斗三维监测系统下的监测数据为依托,计算了沿桥梁纵向各测点的温度挠度之间的相关系数;构建了以相邻两个测点温度... 针对斜拉桥中拉索的损伤识别问题,提出一种基于一元线性回归模型和损伤概率的拉索损伤识别方法。首先以武汉某斜拉桥在北斗三维监测系统下的监测数据为依托,计算了沿桥梁纵向各测点的温度挠度之间的相关系数;构建了以相邻两个测点温度挠度作为输入和输出的一元线性回归模型;分析了在温度作用下主梁温度挠度对拉索损伤的敏感性,再采用一元线性回归模型结合损伤概率的拉索损伤识别方法对斜拉桥有限元模型和实际斜拉桥进行损伤识别。分析结果表明,斜拉桥主梁温度挠度沿纵向具有较高的相似性并且相邻测点间温度挠度数据构建的回归函数具有较高拟合度,并且以构建的一元线性回归模型的模型参数作为损伤指标,可分别对有限元模型和实时监测斜拉桥的拉索损伤情况进行有效识别。 展开更多

关键词 桥梁结构健康监测 温度挠度 一元线性回归 斜拉桥 损伤识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

Z24桥阻尼比长期变化影响因素及影响规律

17

作者 尚志强 夏烨 +1 位作者 孙利民 辛公锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期287-295,共9页

为研究Z24桥阻尼比长期变化的影响因素及影响规律,首先利用该桥长期监测数据,采用加速度时间序列语义分割获取了大量的加速度自由衰减响应,由指数衰减法得到了为期约10个月的一阶阻尼比识别结果;然后分析结构温度、振动剧烈程度、结构... 为研究Z24桥阻尼比长期变化的影响因素及影响规律,首先利用该桥长期监测数据,采用加速度时间序列语义分割获取了大量的加速度自由衰减响应,由指数衰减法得到了为期约10个月的一阶阻尼比识别结果;然后分析结构温度、振动剧烈程度、结构损伤对阻尼比的影响规律。结果表明:Z24桥一阶阻尼比与结构温度具有极强的相关性,0℃以下时段,阻尼比随结构温度降低呈先增大后减小的非线性变化;0℃以上时段,阻尼比随结构温度升高而线性减小,二者相关系数最高可达0.98;环境激励(桥下通行车辆)与重物坠落激励下,阻尼比受振动剧烈程度的影响均无明显规律可循;阻尼比对各种结构损伤的存在与否亦无确切的指示性作用,由阻尼比获取更有效的损伤特征仍有待于进一步的研究。上述因素的影响规律应在结构振动控制设计、损伤识别等阻尼比应用场景中得到考虑,以提升结果的合理性与可靠性。 展开更多

关键词 Z24桥 桥梁结构健康监测 指数衰减法 阻尼比 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料