钢管混凝土拱桥健康监测传感器优化布置方法

提出一种针对超大跨钢管混凝土拱桥健康监测传感器的多重优化布置方法以保证桥梁在建设与营运阶段的安全性。首先以Fisher信息矩阵2-范数的变化率来优化目标模态数量,再综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值来优化传感器数量,最后基于有效独立法优化传感器的布置位置。以某主跨575 m的中承式钢管混凝土拱桥为例,通过有限元软件提取了结构的模态数据,根据多重优化布置方法对传感器的数量及位置进行了优化分析,结果表明：对于超大跨钢管混凝土拱桥,曲率模态是拱肋损伤识别的有效方法,确定传感器数量时要综合考虑模态置信度矩阵非对角元的最大值及均值。     

基于单元应变能变化率的两步法识别网壳结构损伤的研究

在传感器优化布置的基础上通过两阶段识别方法对网架结构的损伤进行识别.根据传感器优化布置的结果确定第一步要测得节点,通过MATLAB中的小波工具箱以单元应变能变化率为损伤指标进行小波分析,确定第二步要测得节点.第二步在缩小了的范围内以单元节点应变能变化率确定结构的损伤位置.结果显示,该两步法识别网架结构损伤可行.     

基于小波和图论的空间结构传感器优化布置

针对小波智能方法的特点并运用图论理论，将空间结构或其一部分抽象为有向图。根据各杆件的连接关系确定距离矩阵，并运用Floyd算法，综合考虑结构模态动能和模态应变能等参数，提出了一种新的传感器优化布置方法。应用该法对一个单层网壳进行了传感器优化布置，通过数值模拟对节点上的加速度传感器信号进行特征提取，并运用支持向量机进行了损伤识别，通过对比分析，验证了所提出的传感器优化布置方法和小波智能方法的实用性和有效性。     

桥梁健康监测中三向传感器的测点优化布置方法

提出一种适用于大型桥梁结构的三维加速度传感器测点布置优化方法--三维有效独立法(简称EI3)。该方法将三向加速度传感器按Fisher信息矩阵准则进行优化布置。以悬臂梁为例,分别采用三维有效独立法、逐步累积法和遗传算法对传感器优化布置并相互验证。结果表明:三者吻合较好,但三维有效独立法能有效反映多自由度优化布置结果。最后三维有效独立法成功应用于九江长江大桥健康监测系统。     

基于遗传优化策略的传感器配置算法

传感器配置是传感器网络研究的核心问题之一.传感器网络配置可以有效布置传感器网络节点、合理覆盖感知数据区域、延长感知区域传感器网络的运行周期,既能够准确地采集感知区域的数据信息,又能够充分管理传感器网络资源.本文提出了在传感区域中一个有效的基于遗传算法策略的的传感器配置算法,算法目标在于优化传感器数量并且确定它们的位置以支持分布式传感器网络.实验结果表明这种算法非常有效.     

结构健康监测中传感器优化设置方法研究

首先探讨了3种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法,即有效独立法、有效独立驱动点-残差法及运动能法.其中前2种基于Fisher信息阵最大化,而第3种基于运动能最大化.然后运用结构振动模态和三样条插值模态之间的均方差最小和抗噪性能最好,这两种比较准则来确定最优的传感器设置方法.数值分析表明:这3种传感器优化布置法都是有效的,而有效独立-驱动点残差法的效果最好.     

基于改进人工鱼群算法的配电站三维空间的传感器优化布置

为了解决配电网中三维空间故障检测传感器节点的优化配置问题,提出了基于物联网传感器和改进的人工鱼群算法,解决配电网中三维空间故障检测传感器节点的优化布置问题,实现空间检测传感器节点的有效优化布置.首先采用MSP 430F 149微处理器芯片构建空间传感器节点,与监控计算机组成配电站温度监控系统,实现配电站温度检测数据的有...     

传感器网络在粮食平房仓中的应用

网络化粮库储粮数量在线监测技术是一新型技术.压力传感器节点布置是整个监控系统的关键点.粮库压力传感器网络体系包括整个网络的架构和粮库内传感器布置模型.根据粮库分布特点设计了粮库专用压力传感器网络的体系结构.根据平房仓粮堆特点提出一种基于区域划分的传感器布置模型.对比文献中提出的几种模型.该方法优化了传感器节点的布置.试验证实,该压力传感器布置模型性能良好.     

空调风系统突发污染监测传感器优化布置分析

为实现空调风系统内传感器的优化布置,以期能在生化恐怖袭击对整个建筑影响较小时监测到污染物,基于遗传算法,以空调风系统最低污染物输出量为优化目标函数,研究风系统采用不同传感器数目、是否使用经优化的传感器布置方案及节点间距的选取和传感器精度对优化目标函数的影响.算例结果表明:针对某一特定风系统,所设传感器数量越多,得到的风系统最低污染物输出量越小,但当风系统中的传感器数目超过3个时,每增加一个传感器,系统污染物最低输出量占污染物总量的比仅降低约2.0%.考虑到单个传感器成本较高,因而该风系统宜采用的传感器数目为3个;当风系统采用3个传感器时,经优化后的方案能使优化目标函数值平均降低59.3%,且系统污染物最低输出量对传感器监测误差和长直管段节点间距的选取并不敏感.采用经遗传算法优化后的布置方案可使传感器在风系统向室内输出污染物量最小时监测到污染物,进而发出预警并反馈浓度信息,有助于建筑安控中心采取相应应急措施保障室内人员安全.     

一种基于管群G函数的埋地换热器间距确定方法

建立了垂直U型埋地换热器管群G函数的理论计算模型,并基于Monte Carlo算法进行了数值求解.在此基础上,提出了一种直接确定埋地换热器间距的简化计算方法.该方法综合考虑了埋地换热器的长、短期换热性能,并可以推广至大规模管群布置条件.给出了上述方法的计算实例,并回归了一些典型U型埋地换热器结构布置条件下,管群G函数随无量纲运行时间的函数关系.