本文關(guān)鍵詞：塔機超聲安全預(yù)警目標(biāo)識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究　出處：《西安建筑科技大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在建筑行業(yè)中塔機失穩(wěn)或碰撞事故帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失日益增多,國內(nèi)外著名公司以及科研院所圍繞塔機失穩(wěn)監(jiān)測技術(shù)、防碰撞技術(shù)進(jìn)行了長期深入的研究,但形成的研究成果仍以缺乏靈活性和時實性的被動防御為主,智能化、主動性的塔機安全預(yù)警技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。本文針對目前塔機安全監(jiān)測技術(shù)成本較高,且在智能化、主動性、靈活性、快速性、實時性方面的不足,提出了基于超聲信號時間序列的塔機安全預(yù)警神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識別方法,此方法將超聲傳感技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢相結(jié)合,通過超聲信號特征提取、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別模型設(shè)計、安全預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建三個環(huán)節(jié),實現(xiàn)了塔機失穩(wěn)監(jiān)測和防碰撞的安全預(yù)警功能。論文重點研究的內(nèi)容有:1.設(shè)計了數(shù)據(jù)采集分析實驗臺并獲取了超聲測距信號,結(jié)合超聲波傳播特性、換能器工作特性分析了超聲回波時間序列的時域特征及與目標(biāo)物多種特性間的關(guān)系,得到了超聲信號相關(guān)幅值、測距值兩種時間序列特征與目標(biāo)物幾何、物理、空間、動態(tài)特性間的映射規(guī)律,為目標(biāo)物超聲信號特征提取提供了科學(xué)依據(jù)。2.提出了基于超聲信號時間序列特征與目標(biāo)物特性間映射關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識別方法,研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別模型的輸入特征量提取、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計評價、樣本庫構(gòu)造、學(xué)習(xí)與泛化能力強化的一般規(guī)則;根據(jù)塔機安全預(yù)警的不同功能需求,分別針對單超聲時間序列和多超聲時間序列設(shè)計了BP、Elman、SOM三種具體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識別方法,并分別進(jìn)行了仿真和實驗驗證及運行效果對比分析。3.通過塔機穩(wěn)定性判定分析得到了傾覆判據(jù),并結(jié)合塔機碰撞特征分析結(jié)果,構(gòu)建了超聲信號時間序列神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識別方法為核心的塔機安全預(yù)警體系,將BP、Elman、SOM網(wǎng)絡(luò)識別方法應(yīng)用于塔機安全預(yù)警的不同環(huán)節(jié),有效實現(xiàn)了信息實時獲取、數(shù)據(jù)智能融合、主動快速預(yù)警功能。本文研究的超聲安全預(yù)警目標(biāo)識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法較其他安全監(jiān)測方法在智能化、主動性、靈活性、快速性、實時性方面都有提高,可以滿足塔機監(jiān)控需求,對塔機的安全應(yīng)用、廣泛推廣有較大意義;同時,對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識別方法和超聲信號時間序列特征的研究,也為低成本傳感器快速、高精度地進(jìn)行數(shù)據(jù)融合提出了一種較好的借鑒思路。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP183;TH213.3

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本文編號：1350535