GNSS在地铁沿线保护区安全监测中的应用

在地铁施工和运营过程中,地铁保护区的安全问题一直备受关注,如何智能、高效地实现地铁保护区自动化安全监测成为亟需解决的问题。GNSS(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)全球导航卫星系统长期以来以其全天候、高精度、大范围、易于实现自动化等优点,成为变形监测领域一项重要的技术手段,获得了迅速地发展和广泛的应用,然而GNSS在地铁保护区监测的应用案例尚不多见。论文系统阐述了地铁保护区GNSS监测的模式选择、系统设计、监测点布设与施工、数据处理等关键技术流程,测试结果表明地铁保护区GNSS监测精度平面和高程均可达到毫米量级。     

基于EWT-FastICA的斜拉桥监测挠度温度效应分离

考虑桥梁挠度中的温度效应和长期挠度成分将会一定程度影响到桥梁的安全评估,提出基于经验小波变换（empirical wavelet transform,简称EWT）结合快速独立分量分析（fast independt component analysis,简称FastICA）方法对温度效应和长期挠度进行分离。首先,利用经验小波变换分离出日温差效应;其次,考虑年温差效应与长期挠度频率相近难以分离,因此运用经验小波变换自定间隔把傅里叶频谱上年温差和长期挠度部分划分成多个区间,并在每个区间内构造相应的小波滤波器,将单通道的挠度信号转化成无虚假模态的一系列本征模态函数（intrinsic mode function,简称IMF）;然后,把多通道的IMF矩阵运用主成分分析（principal component analysis,简称PCA）降维;最后,将降维后的信号采用FastICA处理,实现桥梁挠度年温差和长期挠度的分离。数值仿真结果以及桥梁实测数据研究结果均表明：该方法能有效地分离挠度监测信号中的温度效应和长期挠度,且分离效率高。     

基于北斗RTK/INS的城市轨道交通保护区巡查人员高精度定位系统

由于城市轨道交通保护区环境复杂,基于北斗导航系统,采用“RTK+惯性导航系统INS”组合方式实现高精度定位,即在北斗观测条件好时,采用RTK(Real-time kinematic, RTK)实时动态载波相位差分技术定位实现厘米级定位;当北斗信号失效时,采用INS(Inertia Navigation System, INS)技术并结合气压计确定高程信息,实现分米级定位。测试结果表明,与仅采用GNSS(Global Navigation Satellite System,简称GNSS) RTK定位相比较,随着多模卫星的加入,RTK/INS组合定位在不同复杂环境下均有不同程度的定位性能和精度的提升,定位精度满足设计要求,从而为保护区巡查人员提供高稳定、高精度、高实时和低成本定位服务。     

基于J积分的高严寒峡谷地区斜坡天然气管道断裂力学研究

建立了单裂纹斜管模型与多裂纹干涉模型,基于弹塑性断裂力学,考虑风与低温的共同作用,分析单裂纹在不同低温条件下J积分的变化,以及通过裂纹相互干涉作用因子,研究附属裂纹对主裂纹前缘各点J积分的干涉影响。结果表明,外界温度越低,J积分越小,但当管道内外温差越大,J积分越大;在平行共线条件下,主裂纹靠近附属裂纹一侧的近表面点受附属裂纹尺寸的变化影响最明显;在平行共轴条件下,干涉效应在主裂纹的最深点与表面点影响最为显著;随裂纹间距增大,平行共线裂纹与平行偏置裂纹相互干涉效应很小,达到一定间距后可将多裂纹简化为单裂纹分析。