基于LabVIEW的橋梁健康監(jiān)測實時信號處理系統(tǒng)的設(shè)計
本文選題:海量數(shù)據(jù) + 傳感器; 參考:《長安大學》2015年碩士論文
【摘要】:信號處理系統(tǒng)的設(shè)計是實現(xiàn)橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)建立目的重要組成部分。信號處理系統(tǒng)的設(shè)計能反應(yīng)出信號所代表的信息,能從采集到的結(jié)構(gòu)原始信號中提取出反應(yīng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的參數(shù),供結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估使用,是連接數(shù)據(jù)采集與結(jié)構(gòu)評估的紐帶。本文在總結(jié)海量數(shù)據(jù)特點的基礎(chǔ)之上強調(diào)了進行數(shù)據(jù)處理的必要性。將橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中的信號處理分為預(yù)處理和二次處理;結(jié)合現(xiàn)階段信號處理在橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)中的實際應(yīng)用之后總結(jié)現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)信號處理系統(tǒng)設(shè)計的特點。首先對信號處理的數(shù)據(jù)來源——傳感器系統(tǒng)進行了總結(jié),給出傳感器的布置原則和常見傳感器的布置位置,分析傳感器有關(guān)特性,結(jié)合傳感器的輸出信號特征、輸出信息量和空間分布總結(jié)傳感信號的特點,根據(jù)信號需要進行的處理類型給出了橋梁信號處理的整體框架。為開發(fā)合理的數(shù)據(jù)處理流程,本文總結(jié)橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流的特點,根據(jù)數(shù)據(jù)特點開發(fā)數(shù)據(jù)預(yù)處理和二次處理的流程并總結(jié)進行各種處理的必要性。重點結(jié)合橋梁振動數(shù)據(jù)給出適用于橋梁振動數(shù)據(jù)分析的數(shù)字濾波參數(shù)設(shè)置和小波去噪?yún)?shù)設(shè)置的方法,結(jié)合例程說明了LabVIEW在數(shù)據(jù)預(yù)處理和二次處理方面的具體實現(xiàn)方式和實現(xiàn)效果。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲,論文總結(jié)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的必要性,對比各種數(shù)據(jù)庫后選用SQL Server作為開發(fā)工具;結(jié)合LabVIEW數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)SQL Server數(shù)據(jù)庫的開發(fā),結(jié)果表明數(shù)據(jù)庫可以很好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。最后將設(shè)計的信號處理系統(tǒng)分別應(yīng)用到某懸索橋歷史存儲數(shù)據(jù)和某斜拉橋?qū)崟r采集的橋梁數(shù)據(jù)中,針對不同的信號類型選擇不同的處理方式,實現(xiàn)橋梁信號的實時處理,并取得良好的效果。
[Abstract]:The design of signal processing system is an important part of building bridge health monitoring system. The design of the signal processing system can reflect the information represented by the signal, and extract the parameters of the structure state from the collected original signal, which can be used to evaluate the structure state. It is the link between the data acquisition and the structure evaluation. On the basis of summarizing the characteristics of massive data, this paper emphasizes the necessity of data processing. The signal processing in the bridge health monitoring system is divided into preprocessing and secondary processing, and the characteristics of the existing bridge structure signal processing system are summarized after the practical application of the signal processing in the bridge health monitoring system at the present stage. Firstly, the data source of signal processing, the sensor system, is summarized, the principle of sensor arrangement and the location of common sensors are given, and the characteristics of sensor are analyzed, combined with the characteristics of output signal of sensor. The characteristics of sensor signal are summarized by output information and spatial distribution. The whole frame of bridge signal processing is given according to the type of signal processing. In order to develop reasonable data processing flow, this paper summarizes the characteristics of bridge structure data flow, develops the process of data preprocessing and secondary processing according to the characteristics of data, and summarizes the necessity of all kinds of processing. Combining with the bridge vibration data, the methods of setting the digital filtering parameters and the wavelet denoising parameters for the bridge vibration data analysis are presented. The realization and effect of LabVIEW in data preprocessing and secondary processing are explained by the example. In order to realize data storage, this paper summarizes the necessity of database design, selects SQL Server as development tool after comparing various databases, and combines LabVIEW database development technology to realize SQL Server database development. The result shows that the database can store the data well. Finally, the designed signal processing system is applied to the historical storage data of a suspension bridge and the bridge data collected by a cable-stayed bridge in real time. According to different signal types, different processing methods are selected to realize the real-time processing of bridge signals. And achieved good results.
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U446
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,本文編號:1824665
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