【摘要】：大壩安全是社會、國防和生態(tài)安全的重中之重。對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測,及時掌握大壩的安全性態(tài)及演變趨勢是確保大壩安全的重要手段。隨著大壩自動化監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈幾何性增長,數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴大,如何高效科學(xué)地處理分析這些數(shù)據(jù)成為新的研究熱點。本文以海量數(shù)據(jù)處理分析需求為出發(fā)點,以大壩整體性分析為主要思路,利用盲源分離理論以及相關(guān)向量機的相關(guān)方法對大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析,力求尋找科學(xué)、可靠、高效的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法。本文的主要研究工作如下:研究了大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)的插值方法,提出了基于核獨立分量分析-相關(guān)向量機(KICA-RVM)的大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)插值方法。根據(jù)大壩各監(jiān)測點間數(shù)據(jù)的相關(guān)性提出了利用相關(guān)測點為目標(biāo)測點估值的大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)插值方法。該方法利用核獨立分量分析方法提取相關(guān)測點中統(tǒng)計獨立的特征信息,通過相關(guān)向量機對目標(biāo)測點進(jìn)行回歸預(yù)測。該方法具有精度高、適應(yīng)性強、便于操作等優(yōu)點。為了提高監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的效率,建立了基于快速獨立分量分析-相關(guān)向量機(Fast ICA-RVM)的多測點監(jiān)測模型。利用快速獨立分量分析算法提取多測點的特征信息,并且運用該方法對預(yù)報影響因子進(jìn)行降維去除自變量因子間的相關(guān)性,然后利用相關(guān)向量機良好的函數(shù)逼近能力對多測點特征信息進(jìn)行回歸預(yù)測,實例驗證表明該模型能夠達(dá)到單測點模型同水平的預(yù)測精度。同時,由于相關(guān)向量機不但能夠輸出確定性預(yù)測結(jié)果而且能夠輸出預(yù)測值的概率分布,給出一定置信度的預(yù)測區(qū)間,便于指導(dǎo)監(jiān)測系統(tǒng)的決策。針對水工建筑物裂縫開度等監(jiān)測物理量的監(jiān)測資料一般是非平穩(wěn)的特點,建立了基于時頻分布盲源分離-多輸出相關(guān)向量機(TFBSS-MRVM)的大壩多測點時變監(jiān)測模型。利用能夠有效提取非平穩(wěn)信號時變特征的時頻分布盲源分離算法提取多測點的非平穩(wěn)特征信息。同時,利用多輸出相關(guān)向量機對多個特征信息同時進(jìn)行預(yù)測,進(jìn)一步提高監(jiān)測效率。經(jīng)實例驗證,該模型對于裂縫開度等非平穩(wěn)監(jiān)測量的預(yù)測具有較高精度。
【圖文】：

大壩系統(tǒng)

文章技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV698.1

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本文編號：2527200