桥梁健康监测门户系统设计开发及数据预处理

摘要

桥梁健康监测门户系统的主要任务是提供给用户所需的人机界面，是用户与健康监测主系统的“沟通方式”。
　　健康监测系统通过多种现代化的传感和信号采集、处理手段，获取桥梁结构环境输入以及结构本身各种状态参量，进而对桥梁的状况进行监测与评估，但健康监测传感器系统每分钟产生几百万条数据，那么就需要采取各种数学手段对海量数据进行分析，提取结构物的状态信息。
　　本文通过对桥梁健康监测系统及其门户系统的调研，并通过分析不同桥型的需求确定了针对常见桥型的健康监测的重点监测内容，开发了基于B/S构架的在线监测软件系统。主要包含结构监测、阈值预警、系统设置、趋势分析、报表报告、用户设置等模块。系统通过数据和图表的形式实现连续数据的线图显示、图形化显示各监测点的实时数据及其历史数据，提供报警查询、数据分析、数据下载的接口；实现初步的在线分析功能和阈值报警功能，并提供相应的报警处理预案和接口；可分类生成系统运行状态报告、当前桥梁结构的数据分析报告以及用户关心事件的报表报告，并在同一平台用同一种开发语言开发了可与桥梁巡检养护系统相结合的门户系统。
　　最后，为了验证设计与开发的系统，将设计与开发的系统用某悬索桥的实测数据和石门水库特大桥Benchmark模型试验数据进行测试，分析各个子系统对时间的相关性，选择了时间关联度高，响应关联度大的实测数据作为分析对象；通过数据趋势分析可以得到桥梁的稳定状态，发掘出被监测结构特性和环境特性的关系，分析总结出桥梁结构参数与环境参数的相关性，为后续的桥梁巡检养护决策提供可靠的科学依据，为实现桥梁健康监测系统与巡检养护系统相结合的桥梁养管系统提供实践经验。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 桥梁健康监测系统研究背景

1.2 桥梁健康监测系统的意义

1.3 国内外桥梁健康监测系统概述

1.4 桥梁健康监测门户系统研究现状

1.5 桥梁健康监测数据预处理研究现状

1.6 既有系统的分析评述

1.7 本文研究内容

第二章 针对不同桥型的健康监测门户系统需求分析

2.1 桥梁健康监测系统组成

2.2 桥梁健康监测系统监测内容与常用传感器简介

2.3 不同桥型的桥梁健康监测系统的重要监测内容

2.4 本章小节

第三章 桥梁健康监测门户系统设计与研发

3.1 概述

3.2 软件开发技术

3.3 系统架构设计

3.4 系统功能设计

3.5 本章小节

第四章 桥梁健康监测数据预处理

4.1 数据预处理简介

4.2 数据预处理方法

4.3 数据变换

4.4 数据集成

4.5 数据规约

4.6 本章小节

第五章 石门水库特大桥健康监测门户系统设计、开发与测试

5.1 工程概况

5.2 石门水库特大桥健康监测传感器系统方案及监测内容设计

5.3 石门水库特大桥Benchmark模型

5.4 石门水库特大桥健康监测门户系统设计与实现

5.5 健康监测系统试运行数据分析

5.6 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢