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基于压缩感知的桥梁结构快速移动无线传感检测技术
| 论文题名： | 基于压缩感知的桥梁结构快速移动无线传感检测技术 |
| 关键词： | 桥梁结构;移动无线传感技术;数据丢失恢复;压缩感知理论;模态测试 |
| 摘要： | 桥梁结构的健康监测技术是土木工程领域多学科交叉研究的热点方向之一，基于无线传感网络的结构健康监测技术近年来被广泛应用。本文基于应用数学中最新的研究成果压缩感知理论，结合无线传感器技术，针对目前城市区域中小桥梁快速检测的难题，提出桥梁结构快速检测的移动无线传感技术。针对移动状态下无线传感网络数据丢失的问题，提出了基于压缩感知的无线传感网络数据丢失恢复算法，并提出了基于快速移动无线传感技术的桥梁结构模态测试方法。 本文主要研究内容包括： 研究快速移动无线传感网络在无线传输中的数据丢失规律以及数据丢失的原因。采用无线传感器，开展了直线快速移动和圆形环绕快速移动两种工况下的无线传感器数据传输实验，研究无线基站接收采样数据的丢包率与基站移动速度的相关关系，并探寻快速移动无线传感网络无线传输数据丢失的内在原因。 研究基于压缩感知理论的桥梁结构快速检测移动无线传感技术的数据丢失恢复方法，首先依据哈尔滨松浦大桥现场实测的无线传感器数据，分析无线传感数据的丢失模式，然后对实验中采集的桥面加速度信号进行稀疏性分析，最后研究根据实测丢包情况下所提出方法的数据恢复效果，以及时域、频域的数据恢复误差。 研究基于快速移动无线传感网络桥梁结构模态测试技术，对哈尔滨松浦大桥进行模态测试实验，首先通过不同速度下的可移动基站获取在自然激励作用下桥面振动的加速度数据，然后通过压缩感知数据丢失恢复方法对丢包的数据进行恢复重构，进一步通过自然激励技术与特征系统识别算法相结合以识别松浦大桥的结构模态参数。最后通过与未丢包数据识别的模态参数进行对比，验证基于快速移动无线传感网络桥梁结构模态测试技术的可行性。 |
| 作者： | 焦文峰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 鲍跃全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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