基于多源监测数据的城轨路网乘客出行路径估计方法

针对目前城市轨道交通路网乘客出行路径估计准确率不足及直接监测方式受限的问题,提出基于多源监测数据的出行路径估计方法.首先,利用自动售检票(Automatic Fare Collection,AFC)数据、车站换乘断面监测量、区间断面监测量等多源监测数据,基于路网客流时空作用关系,构建符合实际监测情况和乘客出行总体规律的乘客出行路径估计模型.然后,运用计算图结构将模型抽象成一种分层网络,并提出基于正向传播和反向传播技术的模型求解算法.最后,以广州局部地铁路网为例进行分析.研究结果表明:所提出的方法可以实现路网乘客出行路径以及车站换乘客流的估计;在路网监测断面占比为75%时,估计结果的均方误差、均方根误差以及平均绝对百分比误差分别为1.67%、1.83%、1.27%,且误差会随着监测断面占比的增加而降低.

沪苏通长江大桥主航道三维建模与多源监测数据可视化研究

沪苏通长江大桥从建设至开通运营期间,积累了大量的监测数据、设计图纸等资料,如何利用BIM技术将这些数据信息与沪苏通长江大桥实体三维模型相关联,从而进行可视化展示及分析,是目前工程运营管理中亟须解决的问题。在监测数据可视化研究中,大多数都依赖于特定的三维软件,难以满足多用户、无插件、跨平台的使用需求,在铁路工程项目跨专业应用中的共享性较差。本文基于Cesium平台,采用Echarts、WebGL技术,针对沪苏通长江大桥主航道变形监测数据可视化需求分析,实现了沪苏通长江大桥主航道三维实体模型的搭建、监测点布设展示、交互式监测点变形信息查询等功能,为运营管理及工程人员提供了大桥实体监测点变形数据查询,能更加高效地对监测点变形规律进行分析,同时也能帮助决策者直观快速地了解大桥整体健康监测情况。

2020年3月28日沿江和苏南突发降雪多源监测特征及成因分析

利用自动气象站、双偏振雷达、微波辐射计和NCEP再分析资料,结合中尺度WRF模式模拟结果,分析了2020年3月28日江苏的沿江和苏南地区突发降雪前后多源监测资料相关特征及温度突降成因。研究表明:本次突发降雪的气温突降时间、区域变化与较强降水开始时间、移动方向一致。微波辐射计反演产品中0℃层高度下降和液态水含量的增加可作为地面气温和降水相态转换的临近判据,地面气温的下降滞后于1.5~3.0 km高度气温的下降(约2~3 h)。双偏振雷达反射率、相关系数和分类产品对雨雪转换和雪区扩展方向判断具有显著特征,0℃层亮带区域、形态变化与低层降温区域、移动方向一致,相关系数中不同相态粒子的非对称性特征和形态变化反映出融化层高度、厚度和移动方向变化,混合相态层不对称特征和分类产品湿雪监测信号早于降雪1~2 h。诊断分析发现冰晶及雪花下沉过程的融化潜热作用和穿过干区的蒸发吸热对低层气温短时迅速下降具有一定正贡献。温度下降呈现自上而下、自西向东的时空变化特点,850~700 hPa高度最先出现下降,近地面气温下降约滞后2 h。研究表明,多源监测资料可为雨雪转换过程提供较好的决策支撑,尤其是在短时临近时效内。

丝路经济带大跨度桥梁多源监测大数据分析与云计算仿真技术研究

针对丝路经济带大跨度桥梁施工和运维阶段多源监测和预警仿真的实际需求,开展大型结构有限元数值模拟和监测大数据分析云计算技术研究,在此基础上搭建云计算平台并进行试验对比,研究结论可供实际工程参考。

基于ZigBee技术的建筑环境多源监测数据融合研究

为了解决传统监测数据融合方法存在的融合结果与实际结果较大差距的问题,提出基于ZigBee技术的建筑环境多源监测数据融合方法.该方法先利用采集层中的传感器,得到建筑环境监测数据,然后使用传输层的ZigBee技术将采集到的数据传输到应用层,该层采用基于粗糙集理论和证据理论的多源数据融合方法,得到建筑环境多源监测数据融合结果,最后在用户层用户通过查询及管理服务器可以查询、管理所得融合结果.实验结果表明,ZigBee协议的节点死亡数量随时间变化幅度较小,生命期较好;各传感器监测数据融合结果与实际结果基本一致,且各组监测数据的融合F1值始终保持在0.92以上,根据融合结果调控建筑环境可获得良好的PMV值,实际应用效果好.

舰船装备多源监测数据综合管理与分析系统

针对舰船装备监测诊断的实际情况,研制开发了舰船装备多源监测数据综合管理与分析系统,为舰船装备技术状态监测与故障诊断提供了一种先进、综合、实用的技术手段,对提高舰船装备监测诊断技术水平有着重要的意义。

基于多源监测的综合管廊健康度评价方法

地下综合管廊作为城市重要的市政基础设施,内部空间狭窄,运行环境比较恶劣,影响制约安全正常运行的因素较多,难以全面准确判断管廊运行安全情况。部分新建管廊项目虽然建立了综合管廊监控与报警系统平台,但只是简单的作为管廊工作状态监控和报警工具使用,没有有效利用监测数据。如何利用信息化监测手段,科学准确地量化评价综合管廊运行状况,现阶段对这方面的研究较少。本文介绍了一种评价方法,该方法整合地下综合管廊监控与报警系统平台采集的八大监控子系统实时监测数据,作为分析数据源,建立管廊健康度评价模型,使用加权平均法从多个维度对管廊及廊内舱室进行健康度量化评价分析,分析结果能够较为客观准确地反映综合管廊当前的运行质量和健康水平,为综合管廊日常维修维护提供数据支撑,为综合管廊治理、延长管廊使用寿命提供决策依据。

基于多源监测数据的滑坡预警系统设计与实现

文章以滑坡的高分遥感影像、GNSS、裂缝位移、降雨、地下水等多源监测数据为基础,构建滑坡监测数据库,研究非线性回归、灰色预测、切线角等监测预警模型,设计和实现集多源监测数据的查询、统计分析、模型预测、监测预警等功能的滑坡监测预警系统,并对基于多源监测数据的预警模型进行研究与探索,为进一步提高滑坡灾害监测预警能力和防灾、减灾提供参考。

多源监测技术在复杂环境下水下地形测量中的应用——以西沪港为例

为探索滨水地区地形地貌特征,促进其经济发展,以西沪港为研究对象,采用DGPS-测深仪协同探测技术、机载激光雷达技术等多源监测技术测量其水下地形。结果表明,DGPS-测深仪协同探测技术深水区域测量中误差分别为±0.18 m(H≤20 m)和±0.0092H(H>20 m),主检测线重合点深度测量互差超限率小于1.9%(H≤20 m),互差超限率小于3.3%(H>20 m),机载激光雷达技术能够实现盐沼与滩涂等浅水区域地形图测绘。研究成果为获取复杂环境下水下地形提供了技术思路。

抚顺西露天矿区边坡灾害多源监测预警系统及工程应用

露天矿在我国分布广泛,受自然因素及工程扰动的影响,边坡崩塌、滑坡等地质灾害较为频发。针对露天矿区面积大、服务年限长、地质条件复杂的特点,以抚顺西露天矿区为工程背景,利用多源数据信息融合构建露天矿边坡灾害多维度协同监测与预警系统。基于采场区域位置、工程地质条件以及灾害分布特征,确定气象环境、地表、边坡以及周边重要建(构)筑物等主要监测对象,并建立反映露天矿边坡整体特征、局部特征和外部环境特征的多元监测指标体系;融合GNSS,InSAR,Li DAR和裂缝计等浅表层监测、分布式光纤深部原位监测、光纤光栅建筑物监测和边坡真实孔径雷达短临监测等手段,建立露天矿边坡灾害多维度协同监测系统,实现矿区边坡浅表、深部及周边建筑物的实时监测、周期性监测和灾害短临监测;通过对抚顺西露天矿区边坡灾害演化特征分析,将边坡位移速率作为预警指标,研究提出抚顺西露天矿区边坡灾害的预警等级和阈值;在已有地理信息的基础上,采用GIS、物联网等技术构建多参数、多维度、多时序的矿区地质灾害多源监测数据库,并开发露天矿边坡灾害可视化预警平台。实践效果表明,该系统能够快速、准确辨识矿区地质灾害隐患,大范围、高精度监测预警边坡灾害,有效提升露天矿区边坡灾害预警效率,相关成果对我国露天矿区边坡灾害防范具有借鉴和指导意义。

基于遥感InSAR等多源数据的厦门新机场填海区地表沉降研究与应用

选取厦门新机场填海区为研究对象,收集了2019年1月至2021年12月期间的48景TerraSAR-X高辨率雷达影像,采用InSAR时序分析技术,获取了填海区由软土层固结压缩引起的沉降场。针对不同填海时间的场地,探讨其形变特征及原因,同时对比分析了InSAR角反射器与GNSS北斗定位解析点的监测数据结果。分析表明:纳淤区监测期间内整体较为稳定,沉降量基本处于-3—3 mm之间,趋于平稳。填砂区部分区域存在较为明显的沉降,主要沉降区最大累计沉降量为-401.3 mm,沉降速率最大值为-10.0 mm/月,场地沉降量与淤泥厚度之间具有较高的正相关性。InSAR角反射器定位解析点与GNSS北斗具有较好的一致性,进一步验证了PS-InSAR技术在填海区沉降监测方面的适用性,后续可为机场飞行区地基处理与沉降灾害预防提供科学依据。

地基BDS/GNSS水汽监测在水利领域的研究进展与展望

地球上几乎所有的水汽都集中在对流层,水汽含量对全球气温、降水等气象要素都有很大的影响,在一定程度上可以影响地球气候变化,在全球范围内调节热量平衡.对对流层水汽监测、水资源管理、极端天气预警和气候变化研究等具有十分重要的作用.在北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)/GNSS技术持续发展和完善的过程中,BDS/GNSS大气可降水量反演(precipitable water vapor,PWV)逐渐成为一种新型的水汽探测技术,相较于传统水汽探测技术可实现对水汽高精度、近实时的监测.本文对BDS/GNSS PWV反演的发展历程及研究现状进行了系统地综述,阐明其反演原理与方法,主要从高精度水汽监测、降水短临预报、气候变化及旱涝监测方面分析地基BDS/GNSS水汽监测在水利领域中的应用与发展方向.

多源传感器结合北斗卫星导航系统的桥梁变形监测分析

变形监测是了解桥梁安全状态、形变趋势的重要手段,为桥梁的安全运行、维护管理提供重要支撑。本课题以山东某危桥结构监测为例,探讨了利用北斗卫星导航系统+裂缝、振动等多源传感器进行桥梁变形监测,包括监测布置、监测数据采集与处理、多源数据分析等内容,取得了较好的应用效果,可为类似工程应用提供参考。

基于NB-IoT的多源环境危险预警监测与实时预警发布系统

为了能够全天候监测目标的多种环境参数,针对异常数据处理分析并及时发布预警信息作险情处理,尽最大可能减少生命财产损失,提出了一种基于NB-IoT的多源环境危险预警监测和实时预警发布机制的设计思路和应用方案。该系统以M5310A为通信模块,利用LwM2M协议将采集到的传感器数据(温湿度、二氧化碳浓度、挥发性物质浓度等)上传至OneNET物联网云平台,由云服务器作数据处理将分析结果发送至客户端(PC端和手机移动端)。当服务器得出相应险情类别的结果时将发布预警信息给负责人,通过消息浏览并确认机制获得反馈。经过测试和验证,该系统安全可靠、操作方便,实现了对室内环境参数的危险预警监测和信息实时发布,保障了室内安全。

基于多源数据的公路边坡稳定远程实时监测系统设计

针对传统边坡监测方法测量精度低、监测参数类型单一及自动化程度低等问题,提出了基于GPS技术的多源监测方法.首先建立现场监测单元,实时获取多维参数;然后利用GPRS无线通信技术建立数据通信单元,实现现场监测数据的远程自动化传输;最后利用计算机技术构建监测预警系统,实现监测数据存储、分析及灾害预警的功能,达到了监测的实时、自动化、全天候等要求.该系统能及时预测边坡地质灾害,发布预警信息,以减少人员与财产损失.

基于多源监测数据的瓦斯涌出量GM(0,N)-ELM预测研究

为实现小样本监测数据条件下矿井瓦斯涌出量的短时精确预测,提出了一种基于灰色预测GM(0,N)模型和极限学习机(ELM)的瓦斯涌出量耦合预测模型.模型根据矿井瓦斯涌出量作用机理及影响因素相关性分析,确定预测模型的主要影响因素;利用GM(0,N)模型对矿井瓦斯涌出量进行预测,分离出涌出量趋势项和波动项;利用ELM模型对瓦斯涌出量波动项进行预测;将趋势项与波动项预测值之和作为瓦斯涌出量最终预测值,并与单一 GM(0,N)和ELM模型的瓦斯涌出量预测结论进行比较,验证模型优越性.结果表明,基于灰色预测GM(0,N)模型和极限学习机(ELM)的瓦斯涌出量耦合预测模型平均误差为0.1632m~3/min,平均相对误差为2.056%,运行时间为4.33s,模型具有良好的辨识度,与实际结果有很好的一致性,能有效挖掘瓦斯涌出量时空演变的隐含规律,有效解释瓦斯涌出量与其影响因素间的非线性关系.

深水水下井口系统疲劳监测损伤评估研究进展

水下井口系统在钻完井和修井等连接作业过程中,受到波浪和海流引起的隔水管振动、平台运动以及作业性动载荷等传递而来的循环载荷作用,这些循环载荷使水下井口产生循环弯矩,导致水下井口疲劳损伤不断累积。为了促进深水水下井口系统技术进步,提高水下井口系统的安全利用水平,总结了深水水下井口系统特点,调研了水下井口在南海的应用现状和前景;分析了水下井口在损伤预测、疲劳监测、多源监测数据融合处理等疲劳损伤评估研究中的进展;总结了水下井口疲劳损伤评估研究难点,最后提出了水下井口疲劳损伤评估技术的发展方向及研究建议。水下井口疲劳损伤评估研究难点是水下井口疲劳监测水池试验待开展、缺乏多源监测数据融合的水下井口修正有限元模型。所得结论可为水下井口系统技术发展及深海应用提供参考。

配网业务多源化监测需求分析与信息集成研究

配电网络的高可靠性供电能力是衡量电网企业管理成效的重要指标。为了实现该目标,利用GIS\可视化监控以及物联网+智能运维技术,设计并实现与多源信息研判技术的有效对接;支持通过GIS\可视化监控对实时运行环境及多源化业务进行时空管理与关联分析,有效提高了运营的效率效能。相比于传统巡检的方式,基于配网业务多源化监测需求分析与信息集成提高了实际巡检的便捷性和巡检效率以及巡检信息的实时性与准确性,为中低压配网的实时动态智能化管控提供了技术支撑和保障。

一种城市基础设施安全监测数据报表的自动生成方法

通过梳理城市基础设施安全监测数据报表的自动化生产业务需求,本文提出了一种多源异构安全监测数据的报表智能生成方法。该方法首先将多源异构的安全监测数据标准化处理,批量化并行写入数据库,然后通过定义数据维度及个性化描述,进行安全监测数据的自定义分类,最后针对不同用户的个性化报表要求对报表模板进行结构化解析,借助Word书签设置,通过报表模板与数据库联动的双向配置,对报表结构、文字、图表等内容和格式进行定制,实现了不同用户对多源异构监测数据定制化自动报表。

大直径水下盾构隧道综合监测系统研究

为确保济南隧道穿黄段盾构法隧道施工期及运营期安全,提出了大直径水下盾构隧道综合监测系统。综合利用光纤传感技术、LabVIEW虚拟仪器技术、数据库技术,建立了集方案录入、管片变形监测信息实时获取及数据无线传输功能于一体的信息采集与处理系统。设计了下穿黄河薄弱段的管片变形监测方案并进行了传感器的选型安装。利用LabVIEW多源信息监测平台和WEB端监测平台分别进行了系统现场调试和远程监控,对现场的监测信息进行分析处理与预警,全天候保障施工安全,并且通过历史数据储存查询功能可进一步预测隧道的长期稳定性,实现了对大直径水下盾构隧道管片的实时监测。实际应用表明,监测系统能够良好的反映管片变形情况,保证盾构隧道的安全推进。