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

1、隨著智能傳感與無線組網(wǎng)技術在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領域中的應用日益普及，針對火車站、飛機場、體育場館等涉及重大公共安全的大跨度空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測項目近年來增長迅速。面對不斷積累的海量異構(gòu)的監(jiān)測信息，以云計算作為技術支持，建立空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面感知、智能處理與可視化設計，已經(jīng)成為智慧城市建設的必然要求。
　　為了使物聯(lián)網(wǎng)與云計算成功應用于空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實現(xiàn)健康監(jiān)測的系統(tǒng)化、數(shù)字化、智能化，本文汲取了相關領域的研究

2、經(jīng)驗，考慮健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)特點和計算任務，以數(shù)據(jù)獲取、傳輸、儲存、后處理、可視化的全周期為研究主線，構(gòu)建了基于云計算的空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
　　首先通過總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的應用現(xiàn)狀，將通用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)歸納為三個層次，并結(jié)合空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的具體工作，提出了空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體框架，對各功能子層進行概念設計。針對云計算海量存儲和智能處理的應用特征，完成云計算在健康監(jiān)測中的任務部署。
　　然后以監(jiān)測信息的甄別、挖掘、展

3、示、管理為目標，對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架中最為關鍵的應用層進行技術研究。提出了針對指標體系和評分制度優(yōu)化的健康等級層次分析模糊評價算法，以及利用時間序列識別規(guī)律性異常值的計算方法。為了使應用層能夠運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)測數(shù)據(jù)，根據(jù)應用層中數(shù)據(jù)預處理和后處理的各項具體任務的計算流程，逐個論證了并行式的分布計算的可行性。提出了兩種數(shù)據(jù)分塊存儲策略，經(jīng)過分析得出了根據(jù)傳感器通道不同進行數(shù)據(jù)分塊的縱向存儲是最優(yōu)策

4、略的結(jié)論。
　　為了使監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠以標準化的方式直觀顯示，借鑒證券市場中的股價顯示方法，建立了基于蠟燭圖和技術指標的監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化方法，并在創(chuàng)建了監(jiān)測技術指標體系的基礎上，提出了運用技術指標進行分級預警的機制。
　　最后，依托國家體育場、杭州火車東站以及杭州市奧體中心主體育場三個大跨度空間結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測工程應用實例，選擇公有云服務作為開發(fā)平臺，建立了具有監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化、分析應用、后臺管理等功能的空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測云，實現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)