發(fā)布時間：2017-06-15 20:08

  本文關(guān)鍵詞：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，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：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)域的研究經(jīng)驗,考慮健康監(jiān)測的數(shù)據(jù)特點和計算任務(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,實現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的完整設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：健康監(jiān)測 云計算 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)挖掘 可視化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN929.5;TU317
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 引言13-14
• 1.2 空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用14-16
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的發(fā)展16-17
• 1.2.3 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)處理研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 物聯(lián)網(wǎng)與云計算的發(fā)展與前景18-20
• 1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)與云計算的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)的前景和優(yōu)勢19-20
• 1.4 課題來源及本文主要研究內(nèi)容20-23
• 1.4.1 課題來源20
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容20-23
• 第2章 健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體框架23-33
• 2.1 引言23
• 2.2 通用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架23-25
• 2.3 空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體方案25-29
• 2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則25-26
• 2.3.2 系統(tǒng)構(gòu)架模型26-28
• 2.3.3 功能子層的概念設(shè)計28-29
• 2.4 云計算在系統(tǒng)中的應(yīng)用29-31
• 2.4.1 云計算的機(jī)理30-31
• 2.4.2 云計算的任務(wù)部署31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)研究33-57
• 3.1 引言33
• 3.2 主要技術(shù)難點與解決思路33-35
• 3.3 主要計算任務(wù)及可并行性論證35-46
• 3.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-37
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)健康評估37-40
• 3.3.3 異常值識別40-42
• 3.3.4 損傷識別42-45
• 3.3.5 模型修正45-46
• 3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分塊存儲策略46-48
• 3.5 監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化設(shè)計與應(yīng)用48-52
• 3.5.1 蠟燭圖48-49
• 3.5.2 技術(shù)指標(biāo)49-52
• 3.6 人機(jī)交互體系結(jié)構(gòu)設(shè)計52-54
• 3.7 本章小結(jié)54-57
• 第4章 空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測云信息平臺開發(fā)57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 監(jiān)測對象概況57
• 4.3 監(jiān)測信息的獲取情況57-60
• 4.3.1 監(jiān)測信息來源58-59
• 4.3.2 監(jiān)測信息的采集要求和樣本統(tǒng)計59-60
• 4.4 云計算服務(wù)模式選取60-61
• 4.5 空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測云設(shè)計61-67
• 4.5.1 監(jiān)測云的設(shè)計目標(biāo)61
• 4.5.2 監(jiān)測云的體系架構(gòu)61-62
• 4.5.3 監(jiān)測云的技術(shù)實現(xiàn)62-67
• 4.6 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 本文的主要結(jié)論69-70
• 5.2 存在的不足和展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡歷75

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本文編號：453376