橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)研究.pdf

1、幾十年來(lái)，隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，橋梁的建造數(shù)量越來(lái)越大，但橋梁的坍塌事件也是時(shí)有發(fā)生，因此對(duì)橋梁的安全極為重視，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，并已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)安裝的傳感器獲取橋梁的各種狀態(tài)，并據(jù)此進(jìn)行安全評(píng)估，因此傳感器數(shù)據(jù)的正確性是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。為此需要對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的可信度進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢測(cè)并剔除異常數(shù)據(jù)，以及對(duì)剔除數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。雖然橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展取得了較大的進(jìn)展，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、

2、存儲(chǔ)技術(shù)也日臻完善。但現(xiàn)有的數(shù)據(jù)可信度評(píng)估的研究還不多，而目前針對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常檢測(cè)方法也存在著一些問(wèn)題，數(shù)據(jù)插補(bǔ)技術(shù)還需要做針對(duì)性改進(jìn)。同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中還有很多隱含待挖掘的信息，時(shí)間序列分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在這上面，但還存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。
　　本文研究了橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和分析，主要針對(duì)數(shù)據(jù)可信度評(píng)估、數(shù)據(jù)插補(bǔ)技術(shù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析。對(duì)于數(shù)據(jù)的可信度評(píng)估，提出了基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的傳感器數(shù)據(jù)可

3、信度評(píng)估方法，并用灰色關(guān)聯(lián)度分析定位不可信數(shù)據(jù)的時(shí)間段，為橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)警提供依據(jù)。針對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常值，采用基于統(tǒng)計(jì)特征的方法對(duì)異常值進(jìn)行剔除。為了對(duì)剔除異常值的數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)，提出了基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的預(yù)測(cè)模型與時(shí)間序列ARMA模型預(yù)測(cè)的結(jié)合方案。長(zhǎng)期的橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)反映了橋梁的健康狀況的變化趨勢(shì)，本文以多種時(shí)間角度的對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整體發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了觀察分析，并利用ARMA模型對(duì)其建立了最佳的擬合模型，利用此模型對(duì)橋梁進(jìn)行預(yù)警。并利用此