基于云計(jì)算的空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著智能傳感與無線組網(wǎng)技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益普及，針對(duì)火車站、飛機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)館等涉及重大公共安全的大跨度空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目近年來增長(zhǎng)迅速。面對(duì)不斷積累的海量異構(gòu)的監(jiān)測(cè)信息，以云計(jì)算作為技術(shù)支持，建立空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面感知、智能處理與可視化設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為智慧城市建設(shè)的必然要求。
　　為了使物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算成功應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)化、數(shù)字化、智能化，本文汲取了相關(guān)領(lǐng)域的研究

2、經(jīng)驗(yàn)，考慮健康監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和計(jì)算任務(wù)，以數(shù)據(jù)獲取、傳輸、儲(chǔ)存、后處理、可視化的全周期為研究主線，構(gòu)建了基于云計(jì)算的空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
　　首先通過總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，將通用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)歸納為三個(gè)層次，并結(jié)合空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的具體工作，提出了空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體框架，對(duì)各功能子層進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。針對(duì)云計(jì)算海量存儲(chǔ)和智能處理的應(yīng)用特征，完成云計(jì)算在健康監(jiān)測(cè)中的任務(wù)部署。
　　然后以監(jiān)測(cè)信息的甄別、挖掘、展

3、示、管理為目標(biāo)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架中最為關(guān)鍵的應(yīng)用層進(jìn)行技術(shù)研究。提出了針對(duì)指標(biāo)體系和評(píng)分制度優(yōu)化的健康等級(jí)層次分析模糊評(píng)價(jià)算法，以及利用時(shí)間序列識(shí)別規(guī)律性異常值的計(jì)算方法。為了使應(yīng)用層能夠運(yùn)用集群資源高效智能處理含有冗余、異構(gòu)、異常等諸多缺陷的海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)應(yīng)用層中數(shù)據(jù)預(yù)處理和后處理的各項(xiàng)具體任務(wù)的計(jì)算流程，逐個(gè)論證了并行式的分布計(jì)算的可行性。提出了兩種數(shù)據(jù)分塊存儲(chǔ)策略，經(jīng)過分析得出了根據(jù)傳感器通道不同進(jìn)行數(shù)據(jù)分塊的縱向存儲(chǔ)是最優(yōu)策

4、略的結(jié)論。
　　為了使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠以標(biāo)準(zhǔn)化的方式直觀顯示，借鑒證券市場(chǎng)中的股價(jià)顯示方法，建立了基于蠟燭圖和技術(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化方法，并在創(chuàng)建了監(jiān)測(cè)技術(shù)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)預(yù)警的機(jī)制。
　　最后，依托國(guó)家體育場(chǎng)、杭州火車東站以及杭州市奧體中心主體育場(chǎng)三個(gè)大跨度空間結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)工程應(yīng)用實(shí)例，選擇公有云服務(wù)作為開發(fā)平臺(tái)，建立了具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化、分析應(yīng)用、后臺(tái)管理等功能的空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)云，實(shí)現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)