基于ICEEMDAN和SANC的HX_(D)1机车牵引风机声纹采集数据联合降噪处理方法

HX_(D)1机车机械间内的牵引风机是关键的机电设备,可通过声纹分析技术对牵引风机进行状态监测和故障诊断。由于机车机械间有大量机械和电气部件,采集后的牵引风机声纹监测数据会受到多种类型噪声数据影响。为降低噪声数据干扰,有效提取所需声纹特征值进行分析,提出一种基于改进自适应噪声的完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和自参考自适应噪声消除技术(SANC)的HX_(D)1机车牵引风机声纹采集数据联合降噪处理方法:含噪信号与参考信号分别经ICEEMDAN分解,获得2组相对应的本征模态分量(IMFs);利用SANC对含噪信号的IMFs执行自适应降噪处理,得到经联合降噪处理的声纹采集数据。在仿真电笛信号、冲击信号的时域指标中,所提算法的信噪比(SNR)、均方误差(MSE)、相关系数,均优于SANC和ICEEMDAN算法;在实测含电笛信号、冲击信号的时域指标中,所提算法的SNR、MSE、相关系数,同样优于SANC和ICEEMDAN算法。因此,联合降噪处理方法具有自适应性、可实施性和有效性,有助于机械间牵引风机的声纹采集数据纹监测数据降噪处理,为牵引风机的状态监测和故障诊断分析奠定了基础。

高层建筑深基坑支护结构位移动态监测方法

针对高层建筑深基坑支护结构位移监测时,位移轨迹、位移速率以及位移时间变化监测准确性较差问题,本文研究了高层建筑深基坑支护结构位移动态监测方法。对支护结构位移影响因素进行具体分析,生成了影响指标;再对基坑数据进行采集,建立数据集并进行降维处理;计算获取目标函数,结合影响指标建立时间序列模型,依据对模型的计算建立动态变量矩阵;通过对矩阵的计算获取动态监测数据的统计量,完成支护结构的动态监测。研究结果表明:运用该方法进行监测时,位移移动轨迹监测误差为0.1,位移速率保持在0.9 mm/d以下,且与实际位移速率基本一致,纵向位移量达到202 mm,且与实际沉降量一致。本文方法能够有效应用于高层建筑深基坑支护结构的位移动态监测,为保障高层建筑的稳定性和安全性提供重要的技术支持。

基于数据驱动的光纤通信链路状态监测

为提升光纤通信可靠性,掌控光纤通信链路状态变化情况,提出了基于数据驱动的光纤通信链路状态监测方法。首先采集光纤通信链路状态信号,并对光纤通信链路状态信号进行噪声去除操作,然后利用小波算法提取链路状态特征,运用改进概率神经网络依据链路状态特征设计光纤通信链路状态监测模型,最后进行了链路状态监测仿真测试,结果表明:该方法可以有效去除光纤通信链路状态信号噪声,监测出各种光纤通信链路状态,光纤通信链路状态识别正确率超过95%,光纤通信链路状态偏差小于5%,识别时间控制在6 s以内,完全可以满足光纤通信的实际应用要求。

基于Savitzky-Golay平滑-小波降噪处理的桥梁结构监测数据分析方法

桥梁结构健康监测源信号数据存在毛刺、噪声及异常值等复杂情况,对信号数据分析、桥梁结构状态评估结果产生巨大偏差。本文提出了解决桥梁结构监测数据处理中复杂问题的系统性方法。首先,通过对比研究Savitzky-Golay(SG)滤波与信号平滑方法,并评价各方法的适用性;然后,基于复合评价指标量化选出最优小波基函数及最佳小波分解尺度;最后,采用卡尔曼滤波对同一监测项目的4个应变计数据进行融合,并用Monte Carlo仿真进行验证。研究表明,本文提出的SG平滑-小波降噪方法,可为桥梁健康监测数据处理提供较为全面、系统的参考。

基于LDA主题模型的多数据库主题词挖掘算法

主题词挖掘易受到噪声数据的干扰,导致算法困惑度较高,为此提出融合LDA主题模型的数据库主题词挖掘算法。结合曲波阈值和ICEEMDAN方法对数据库中的数据展开降噪处理,避免噪声对主题词挖掘产生影响;结合残差分析法和线性回归法选取数据的聚类中心,将数据库中的数据划分为多个类别;通过LDA主题模型和图模型在不同数据类别中计算词语的得分,选取得分最高的词语作为数据库主题词,完成数据库主题词的挖掘。实验结果表明,所提算法的数据聚类精度高、挖掘结果困惑度低、挖掘效率高。

露天边坡局部失稳特征的数值分析及监测

以金川集团露天石英石矿边坡监测项目为依托,利用监测数据成果,以台阶局部滑坡部位作为研究对象,通过分析其台阶周围及滑坡剖面上台阶监测点的累积水平位移值,研究了采动卸荷效应造成的集中应力反复作用下边坡的变形破坏机制.利用RFPA强度折减法,数值模拟过程再现了1 768 m平台开采过程中典型剖面多台阶的渐进失稳过程,宏观裂缝在细观上的“破裂-应力转移-破裂”的循环中不断发育,最终形成贯通的滑动面.破坏的整个过程中伴随着由应力集中、释放、转移过程造成的应变局部化现象.监测结果表明：局部化损伤发展过程是从采动平台向上部台阶边坡岩体转移,各台阶边坡内部7～11 m位置处受荷载转移影响程度较大.

桥梁GNSS-RTK变形监测数据的CEEMDAN-WT联合降噪法

在桥梁GNSS-RTK变形监测中,监测信号会被多路径噪声误差所影响。针对上述问题,提出了自适应经验模态分解(CEEMDAN)和小波变换(WT)相结合的方法对桥梁GNSS-RTK监测数据进行降噪处理。采用CEEMDAN对振动响应进行分解得到本征模态函数(IMFs),利用相关系数鉴别出有效的IMFs,同时利用WT中的不同小波基对其余噪声与信号共存的IMFs进行阈值降噪,最后对信号进行重组。通过对模拟试验和基于GNSS-RTK的海河斜拉桥实测数据进行处理,结果表明,CEEMDAN相比于EEMD能有效解决模态混叠问题,CEEMDAN与WT相结合的方法对桥梁监测数据具有良好的降噪效果,能成功提取到桥梁真实位移信息。

变形监测数据降噪方法分析

对于变形较小的变形监测,由于监测数据受到噪声干扰,导致变形趋势不显著、产生的震荡不符合实际、对数据分析和趋势预报造成较大困难。在某水电站滑坡体监测中,采用小波去噪方法对监测数据进行预处理,并基于该数据进行拟合和变形趋势预报,与实测数据对比结果良好。

废旧橡胶沥青SMA混合料铺设路面结构降噪效果初探

介绍了路面结构降噪物理特性，利用废旧橡胶沥青SMA混合料作为路面结构降噪材料，探索其隔声性能的现场监测方法。选取南京绕城公路一段作为监测路段，对采用普通沥青路面和采用SMA材料的结构降噪路面进行比对监测，结果显示采用SMA材料的结构降噪路面声级值降低1～1.8dB。分析认为交通噪声主要声源为驱动噪声，而驱动噪声中主要噪声部分为排气噪声，所以对于路面行驶噪声的降噪对于交通噪声整体声级的改善作用有限。

叠合梁桥监测数据预处理技术应用研究

桥梁健康监测采集的海量数据通常含粗差和噪声等,对桥梁安全评估产生一定的影响,因此如何保证监数据的可靠性成为评估的关键问题之一。文章以某叠合梁桥健康监测系统为背景,利用改进的数据跳跃点法处理监测数据中的粗差,结果表明改进的数据跳跃点法可以很好的解决监测数据多级异常跳跃的粗差,分析比对五点二次平滑法和移动平均法的数据“毛刺”处理效果,结果表明滑动平均法处理效果优于五点二次平滑法。

基于位置可达域的船舶轨迹噪声去除方法

船舶的AIS轨迹数据对研究船舶交通流和交通行为具有重要意义。然而通信链路及卫星定位信号等方面的干扰,导致AIS轨迹含有较多的噪声数据,严重影响了数据分析和数据挖掘的质量。根据船舶运动规律,研究得出一种基于位置可达域的船舶轨迹噪声数据去除方法。通过计算某时刻船舶运动的所有可能状态,估计船舶下一时刻位置可达的范围作为可达域判别条件,并利用滑动窗口对船舶AIS轨迹点进行滚动处理,将不满足可达域判别条件的点作为噪声点进行滤除,形成轨迹去噪算法流程。选取含有噪声的真实AIS轨迹数据进行方法验证,并与当前常用的轨迹去噪方法进行对比分析。相比于速度阈值法和基于密度的聚类算法,所提出的方法在召回率上分别提升了27.22%和23.14%,在F1指标上分别提升了14.31%和24.03%,说明算法对噪声点的识别较为准确,并能有效针对不同类型噪声进行处理。同时,通过多次重复试验和时间复杂度分析,验证该算法不仅满足海量AIS数据的离线去噪需求,还可用于轨迹在线去噪,满足实时应用的需要。

混凝土坝光纤测温噪声特征及降噪方法

针对混凝土坝光纤测温数据存在大量混叠噪声,从而导致数据监测质量和分析精度不高的问题,在分析混凝土温度趋势和噪声特征后,提出一种组合降噪新方法,即采用数学形态学滤波、EMD-Wavelet、Wavelet降噪模型相结合的方式分步分段降噪。将所提方法应用于实际工程,同时对比分析组合降噪方法与其他降噪方法的降噪效果,采用综合指标进行评价。结果表明,该方法能准确识别并去除光纤测温数据中的粗差,降低随机噪声;与单独EMD-Wavelet、Wavelet方法相比,组合降噪方法的综合指标有一定程度的增大,达到了提高降噪效果的目的。

基于经验模态分解法的下穿铁路工程对既有轨道变形监测数据降噪方法

针对下穿铁路工程中既有轨道变形的现场监测数据存在多种因素干扰,难以真实反映下穿铁路工程对既有轨道结构实际影响的问题,将现场监测数据的干扰因素分为测量仪器误差,以及造成既有轨道结构变形的环境温度。根据测量误差、造成既有轨道结构变形的温度,以及下穿铁路工程引起的既有轨道结构附加变形等3类数据组成成分在频域分布集中区域不同的特点,利用EMD(经验模态分解)法分离上述3类既有轨道结构变形监测数据组成成分,剔除既有轨道结构变形监测数据中的干扰因素信号,实现下穿铁路工程中既有轨道变形监测数据的降噪。以某地铁盾构隧道下穿铁路工程现场实测数据为例进行信号分类分析。结果表明,该方法可有效剔除现场变形监测数据中存在的干扰因素成分,从而获得由下穿铁路工程引起的既有轨道结构真实变形。

环境噪声自动监测系统建设与运行的探讨

结合常州市环境噪声自动监测系统的建设和运行,建议子站位置合理避开非正常干扰因素,有效进行机箱的降温和安全防护,同时对数据比对监测等方面进行探讨,对各地陆续开展的噪声自动监测系统建设有所帮助。

机场飞机噪声自主验收监测难点与解决对策探讨

中国机场建设高速发展,但竣工环保验收制度执行不理想。在自主验收的大背景下,飞机噪声问题将直接制约机场建设项目的环保验收。笔者分析了验收监测布点要求不明确、验收监测工况要求不完善、飞机噪声监测计算方式不统一、降噪措施落实难效果差等自主验收难点,并提出了合理选择测点位置、完善验收工况调查内容、根据机场类型和敏感点分布特征选择飞机噪声监测计算方式以及智能化大数据协管主动降噪措施的解决对策。

小净距隧道爆破施工减震措施研究

针对先、后行洞在爆破施工中存在的震害问题,以七冲村特大断面小净距隧道为工程背景,通过建立动态分析有限元模型,对爆破施工过程中震动波的传播机制进行了分析;结合数值模拟结果,采用了以微震爆破施工和衬砌背后注浆为主的减震措施。研究结果表明:基于围岩变形和衬砌结构受力监测数据,先行洞受后行洞爆破施工的影响非常有限,其围岩变形和衬砌结构受力均处于合理范围之内。

基于安全系数法地铁暗挖通道施工可靠性分析

地铁车站出入口通道暗挖施工具有很高的风险,为确保此类工程安全施工及量化评价施工可靠性,以南昌地铁3号线通道暗挖工程为依托,采用ABAQUS软件建立三维数值分析模型分别模拟上下台阶法施工和交叉中隔壁法施工。数值模拟结果表明,仅交叉中隔壁法能够满足安全施工和有效控制地层沉降的要求。针对交叉中隔壁法施工,采用有限元强度折减法计算得到无风险因素作用和风险因素最不利组合作用下的安全系数,由点估计法计算通道暗挖施工可靠度。研究结果表明:无风险因素作用时,通道暗挖施工失效概率仅为0.17%,当通道左上导洞开挖遭遇极端降雨天气时,失效概率达到99.7%。强降雨导致通道上覆土体强度降低,此时必须采取加固措施,否则通道施工安全和沉降控制将大概率无法满足要求。通道暗挖施工期间应高度重视监控量测工作,风险因素作用下通道围岩有显著的特征点位移变化,是一个渐进的过程,及时分析监测数据和采取相应技术手段,可避免施工安全风险的发生。

基于Savitzky-Golay算法的某深基坑监测数据降噪处理

为提高深基坑各监测项目变化趋势曲线的可视化程度,本文使用Savitzky-Golay滤波算法,并以南昌市某深基坑为例,对监测反馈数据进行平滑降噪处理.通过对比LOWESS、FFT和Savitzky-Golay滤波算法的有效性,研究监测数据平滑降噪的有效处理方法.研究表明:1)工程数据通过Savitzky-Golay滤波算法降噪处理后连续性和平滑性明显提升.优化后的数据筛除了原始数据中的突变奇异点,其时程曲线走势与原始数据基本吻合;2)在基坑工程监测数据的实际测量值与优化校正值的拟合函数中,计算得到函数线性回归的相关指数R2达0.845,基坑监测数据的降噪平滑曲线与原始数据关联性较强,可为原始数据分析提供可观的辅助校正作用.

变形监测数据降噪方法及其质量评价浅析

综合考虑变形监测数据降噪方法及降噪质量评定指标选取对实际应用具有重要指导意义,而区分不同降噪方法的原理是正确应用的基础。变形监测数据影响因素多且随机性大,从变形监测数据中剥离噪声的方法主要有小波变换、经验模态分解和变分模态分解。此文阐述了上述方法的降噪原理,同时阐述了常用的降噪质量评定指标RMSE、SNR、R、r、T、dnSNR的计算方法。

内河表面实测水流流速数据处理技术研究

水流流速是河流研究、航道项目设计中的重要参数,由于测量仪器自有的噪声误差、水流运动的脉动性以及测量人员的随机测量错误,都可能导致测量误差较大,不能保证数据的准确性。针对这一问题,文章采用数学分析法,以每个施测横向断面为基本单位,依次使用小波包滤波去噪和移动平均值法过滤,很好地消除了数据噪声及波动误差,流速的横向分布的连续性有了很大提高。通过傅里叶转换方程对降噪前后进行能谱分析,降噪前后差异很小,趋势基本一致。最后,借助SMS软件将数据点离散,生成了河段地形图。其结论方法可以为同类河流的实测流速数据处理提供技术支持。