基于数据融合的屋顶网架结构故障诊断研究
【摘要】：本文以深圳市新的政治中枢和标志性建筑—深圳市民中心为实际工程背景。该建筑面积近21万平方米,屋顶网架长486米,宽154米,是迄今世界上最大的网架结构之一。具有空间刚度大、体系稳定、抗震性好、受力合理等优点。但由于尺寸巨大,暴露在恶劣环境中,且受到随机载荷作用,服役环境相当恶劣。为获得其受力信息,以便了解结构因损伤或退化而造成的改变,有效地对其性能进行监测和诊断,保证大型工程结构安全性与耐久性,而国际上对这类超大复杂体型的空间网架结构作用机理和特点缺乏深入的研究。为保证其安全性,研究设计了基于数据融合技术的网架健康监测与损伤诊断系统。
本文介绍了数据融合基本原理及相关知识,阐述了包括自适应加权融合算法、相似性系数算法、BP神经网络技术和D-S证据推理理论等数据融合技术。对传感器融合进行研究分析,完成了融合诊断系统设计,并提出了证据高度冲突时D-S合成失效的改进算法。
对网架运行状态的正确判断首先取决于系统传感器输出信号的真实性,因此对传感器自身故障的及时识别与处理就更具现实意义,实验表明数据级自适应加权融合算法能很好估计出各构件应力状况,并实现对故障传感器的管理,大大提高构件的检测精度和抗干扰能力:其数据级融合估计值通过相似性系数算法准确识别出该时刻的应力模式,进而计算出该时刻的应力场值,实现了对网架的实时健康监测;利用并行BP神经网络技术对网架不同类型信号下的运行性能予以诊断识别:正常情况下,融合诊断系统中不同类型传感器的测量数据相关,从而为网架的损伤融合诊断提供宝贵的解析冗余,使用D-S证据推理及其改进算法对各局部诊断结果进行决策级融合后,判决出的最终结论使诊断准确度提高,不确定性降低。如上融合算法的应用提高系统的可靠性,满足了网架高度安全监测的要求。
本文利用Java语言编写了系统的融合诊断软件,系统仿真实验结果表明系统设计合理,取得预期效果。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU356;TP277
|
|
|
|
| 1 |
秦志强;数据融合技术及其应用[J];兵工自动化;2003年05期 |
| 2 |
谢春丽,夏虹,刘永阔;多传感器数据融合技术在故障诊断中的应用[J];传感器技术;2004年04期 |
| 3 |
钟子发,罗明;多传感器数据融合中基于目标识别的DS算法研究[J];电讯技术;2000年04期 |
| 4 |
周福娜,周梅,文成林;多传感器数据融合效果分析[J];河南大学学报(自然科学版);2003年02期 |
| 5 |
夏虹,曹欣荣,王兆祥;基于传感器融合的机械设备故障诊断的方法与系统[J];哈尔滨工程大学学报;1998年04期 |
| 6 |
黎洪生,何岭松,史铁林,杨叔子;基于因特网远程故障诊断系统架构[J];华中科技大学学报(自然科学版);2000年03期 |
| 7 |
曲晓慧,安钢;数据融合方法综述及展望[J];舰船电子工程;2003年02期 |
| 8 |
刁联旺,李勇智,杨静宇;D-S证据推理的决策问题[J];计算机工程与应用;2003年33期 |
| 9 |
潘巍,王阳生,杨宏戟;D-S证据理论决策规则分析[J];计算机工程与应用;2004年14期 |
| 10 |
宋彤,孙增国,冯冲;神经网络和模糊系统在故障诊断中的应用[J];计算技术与自动化;2004年02期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
胡振涛,刘先省;一种改进的一致性数据融合算法[J];传感器技术;2005年08期 |
| 2 |
瞿伟廉,陈超,汪菁;深圳市民中心屋顶网架结构支撑钢牛腿瞬时应力场的识别[J];地震工程与工程振动;2002年04期 |
| 3 |
瞿伟廉;汪菁;郑瑾;李功标;滕军;;箱型钢结构应力场的模糊模式识别[J];地震工程与工程振动;2006年05期 |
| 4 |
缪长青,李爱群,韩晓林,李兆霞,吉林,杨玉冬;润扬大桥结构健康监测策略[J];东南大学学报(自然科学版);2005年05期 |
| 5 |
焦莉;李宏男;;一种基于改进的一致性算法数据融合技术(英文)[J];防灾减灾工程学报;2006年02期 |
| 6 |
郭惠勇,张陵,周进雄;基于改进加权D-S信息融合的结构多损伤位置识别[J];工程力学;2005年01期 |
| 7 |
郭惠勇;张陵;蒋健;;不同信息融合方法在结构损伤识别上的应用和分析[J];工程力学;2006年01期 |
| 8 |
冯兆祥,吉林,周世忠;江阴大桥下部结构安全监测系统[J];公路;2002年10期 |
| 9 |
郭健;孙炳楠;;桥梁健康监测中的关键性问题和损伤识别方法[J];公路;2006年04期 |
| 10 |
李运生,张彦玲;明石海峡大桥的监测[J];世界桥梁;2002年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
王璇，李春升，周荫清;多传感器信息融合技术[J];北京航空航天大学学报;1994年04期 |
| 2 |
耿立恩,潘旭峰,李晓雷,祝嘉光;Dempster-Shafer证据推理在数据融合中的应用[J];北京理工大学学报;1997年02期 |
| 3 |
徐从富,耿卫东,潘云鹤;面向数据融合的DS方法综述[J];电子学报;2001年03期 |
| 4 |
罗志增,叶明;用证据理论实现相关信息的融合[J];电子与信息学报;2001年10期 |
| 5 |
郭欣，王润生;基于多特征的图象目标识别分类[J];国防科技大学学报;1996年03期 |
| 6 |
夏虹,曹欣荣,王兆祥;基于传感器融合的机械设备故障诊断的方法与系统[J];哈尔滨工程大学学报;1998年04期 |
| 7 |
王壮,胡卫东,郁文贤,庄钊文;数据融合中的Dempster-Shafer证据理论[J];火力与指挥控制;2001年03期 |
| 8 |
陆正刚,杨杰;模糊逻辑及其在数据融合中的应用[J];红外与激光工程;2000年05期 |
| 9 |
刘大有,欧阳继红,唐海鹰,陈建中,虞强源;一种简化证据理论模型的研究[J];计算机研究与发展;1999年02期 |
| 10 |
陈品德;基于Web的信息系统的开发[J];计算机工程;1998年03期 |
|
手机打开
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心