工程結(jié)構(gòu)遠程健康監(jiān)測系統(tǒng)的集成與數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、課題主要研究重大工程結(jié)構(gòu)遠程健康監(jiān)測系統(tǒng)中的集成技術(shù)、不同軟件平臺之間數(shù)據(jù)共享技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其目標是集成一個實時的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，屬于工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的前沿研究領(lǐng)域。該課題的研究成功，為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的工程應(yīng)用奠定了理論和試驗基礎(chǔ)，具有較大的工程實用價值，將產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。 本文結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展和針對重大工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的特點，提出了基于有線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型遠程分布式在線結(jié)構(gòu)健

2、康監(jiān)測系統(tǒng)的集成技術(shù)，實現(xiàn)了多傳感器的同步采樣，達到對大型結(jié)構(gòu)實時健康監(jiān)測的目的，保證了大型結(jié)構(gòu)使用的安全性。 研究并開發(fā)了重大工程結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測系統(tǒng)的實驗室原型試驗平臺系統(tǒng)的電致傳感系統(tǒng)和光纖光柵傳感系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)了多傳感器、多類型傳感器的同步采樣、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理以及不同軟件平臺之間的實時數(shù)據(jù)交互，為結(jié)構(gòu)損傷的自動診斷和結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測提供試驗平臺，從而使所研究的損傷診斷算法能在實際工程應(yīng)用之前在實驗室進行試驗。為研究結(jié)構(gòu)損

3、傷診斷技術(shù)提供了試驗支撐，該試驗平臺填補了國內(nèi)工程結(jié)構(gòu)損傷診斷試驗技術(shù)的空白。 以深圳市市民中心大屋頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測系統(tǒng)為工程背景，構(gòu)建了重大工程結(jié)構(gòu)的健康智能監(jiān)測系統(tǒng)，研究開發(fā)了分布式遠程監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，實現(xiàn)了對世界上最大的最復(fù)雜的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實時健康監(jiān)測。 研究工程結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方案，針對來自重大工程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)具有頻率低干擾大的特點，根據(jù)實時分析需要設(shè)計了不同的Butter

4、worth數(shù)字濾波器，同時對濾波過程中出現(xiàn)的波形畸變和毛刺現(xiàn)象進行了處理，并開發(fā)了濾波器設(shè)計軟件，以利于根據(jù)工程采集數(shù)據(jù)選擇合適的濾波器參數(shù)。由于采用數(shù)字濾波技術(shù)，從而克服了硬件濾波的缺點，保證了濾波器設(shè)計的可靠性，提高了設(shè)計的靈活性。 研究虛擬儀器技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了不同接口的儀器設(shè)備在虛擬儀器平臺上的同步采集，建立了基于虛擬儀器技術(shù)的分布式采集與計算的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。研究了基于虛擬儀器技術(shù)的數(shù)據(jù)共享技術(shù)和