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(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用日益普及，針對火車站、飛機(jī)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(shù)支持，建立空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面感知、智能處理與可視化設(shè)計，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)與云計算成功應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實(shí)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(guān)領(lǐng)域的研究

2、經(jīng)驗(yàn)，考慮健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和計算任務(wù)，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(yīng)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(jìn)行概念設(shè)計。針對云計算海量存儲和智能處理的應(yīng)用特征，完成云計算在健康監(jiān)測中的任務(wù)部署。
　　然后以監(jiān)測信息的甄別、挖掘、展

3、示、管理為目標(biāo)，對物聯(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。提出了針對指標(biāo)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(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具體任務(wù)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)指標(biāo)的監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化方法，并在創(chuàng)建了監(jiān)測技術(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)行分級預(yù)警的機(jī)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(yīng)用實(shí)例，選擇公有云服務(wù)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(yīng)用、后臺管理等功能的空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測云，實(shí)現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)