（桥梁与隧道工程专业论文）桥梁监测数据处理与可视化方法研究

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1、摘要随着计算机技术、传感器技术以及数据库技术的不断发展和完善，桥梁监测的手段也日趋多样。特别是近年来我国特大型桥梁的建设项目的不断上马，为了保证桥梁在施工，运营阶段的安全性、耐久性和正常使用状态的性能，越来越多的桥梁监测系统被相继建立起来。为了实时的了解桥梁关键部位在各阶段的受力状态，种类各异，数目繁多的传感器被应用到工程中，由此产生的海量监测数据，并不能够得到及时的处理。其中很大的原因是由于目前桥梁监测数据处理的理论研究相对滞后，这也同时成为了制约桥梁数据监测系统性能进一步提升的瓶颈。本文依托徐水沟特大桥远程

2、监测项目，展开对桥梁监测数据处理的研究。通过数理统计的方法，完成对监测数据中异常数据的处理，监测数据曲线的平滑处理等预处理工作，同时给出基于静态监测数据和动态监测数据的处理思路；利用统计学的相关知识，提出基于时间序列桥梁监测数据的处理方法，并依据监测数据时间序列分解分析；应用数据挖掘技术中的聚类分析和主成分分析方法，探讨海量监测数据的处理技术，从而达简化监测数据规模的目的；依据项目的实际需要，开发出一款能够满足桥梁在施工、荷载试验以及运营阶段的离线状态下的数据库软件。关键词：桥梁监测；数据处理；数据挖掘；时间序

3、列AbstractForthecomputers，sensors，databasetechnologyhasdevelopedatahighlevel．Bridgemonitoringmeansarebecomingincreasinglydiverse．Inrecentyears，moreandmorelargebridgesaleconstructedinChina．inordertomakethematanormalstatus，Bridgemonitoringsystemhasbeensuccessiv

4、elyestablished．Forrealunderstandingofthekeypartsofthebridgeconstructionphaseinthestressstate，manykindofSensorisusedFrequently．Butthedatenotbeabletogettimelytreatment．Thebigreasonisthatthebridgemonitoringdataprocessinghaslaggedbehindtheoreticalstudies．Italsob

5、ecamethebridgedataformonitoringsystemperformanceconstraintstofurtherimprovethebottleneck．ThisarticlereliesontheXuShuiGouBddgeEngineering，Excludetheabnormaldataandsmoothmonitoringcurvebystatisticsmethod．Solutionsaregivenaboutdynamicandstaticdata．Proposedbridg

6、emonitoringbasedontimeseriesdataprocessingmethod，andbasedonmonitoringdatafortimeseriesdecompositionanalysisofmonitoringdata．Dataminingtechniquesofclusteranalysisandprincipalcomponentanalysistoexplorethemassivemonitoringdataprocessingtechnology．Atthesametimet

7、osimplifythemonitoringdata．Finally，accordingtotheactualneedsoftheproject，hasdevelopedasoftwaretomeettheconstruction，loadtestingandoperationalphaseoftheofflineKeyword：Bridgemonitor,DataProcessing，DataMining，TimeSeriesII长安大学硕士学位论文第一章绪论1．1引言我国是世界桥梁大国，据统计，截至2009

8、年底，我国公路总里程突破400万公里，有公路桥53．36万座，203．99万延米。在各型桥梁领域，我国在世界上均占据着重要的位置。我国跨大江大河、跨海大桥的质量和安全性是毋庸置疑的，但是从总体而言，我国公路桥梁安全状况不容乐观，存在较多安全隐患问题。近年来，在桥梁施工和使用过程中，时有桥梁坍塌事故发生。例如，2007年8月13日，湖南风凰县沱江大桥发生整体坍塌事故，造成重大人员伤亡和巨