【摘要】：大壩安全是社會(huì)、國(guó)防和生態(tài)安全的重中之重。對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握大壩的安全性態(tài)及演變趨勢(shì)是確保大壩安全的重要手段。隨著大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展,數(shù)據(jù)量呈幾何性增長(zhǎng),數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴(kuò)大,如何高效科學(xué)地處理分析這些數(shù)據(jù)成為新的研究熱點(diǎn)。本文以海量數(shù)據(jù)處理分析需求為出發(fā)點(diǎn),以大壩整體性分析為主要思路,利用盲源分離理論以及相關(guān)向量機(jī)的相關(guān)方法對(duì)大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析,力求尋找科學(xué)、可靠、高效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法。本文的主要研究工作如下:研究了大壩缺失監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的插值方法,提出了基于核獨(dú)立分量分析-相關(guān)向量機(jī)(KICA-RVM)的大壩缺失監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)插值方法。根據(jù)大壩各監(jiān)測(cè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的相關(guān)性提出了利用相關(guān)測(cè)點(diǎn)為目標(biāo)測(cè)點(diǎn)估值的大壩缺失監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)插值方法。該方法利用核獨(dú)立分量分析方法提取相關(guān)測(cè)點(diǎn)中統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的特征信息,通過(guò)相關(guān)向量機(jī)對(duì)目標(biāo)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行回歸預(yù)測(cè)。該方法具有精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、便于操作等優(yōu)點(diǎn)。為了提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的效率,建立了基于快速獨(dú)立分量分析-相關(guān)向量機(jī)(Fast ICA-RVM)的多測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)模型。利用快速獨(dú)立分量分析算法提取多測(cè)點(diǎn)的特征信息,并且運(yùn)用該方法對(duì)預(yù)報(bào)影響因子進(jìn)行降維去除自變量因子間的相關(guān)性,然后利用相關(guān)向量機(jī)良好的函數(shù)逼近能力對(duì)多測(cè)點(diǎn)特征信息進(jìn)行回歸預(yù)測(cè),實(shí)例驗(yàn)證表明該模型能夠達(dá)到單測(cè)點(diǎn)模型同水平的預(yù)測(cè)精度。同時(shí),由于相關(guān)向量機(jī)不但能夠輸出確定性預(yù)測(cè)結(jié)果而且能夠輸出預(yù)測(cè)值的概率分布,給出一定置信度的預(yù)測(cè)區(qū)間,便于指導(dǎo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的決策。針對(duì)水工建筑物裂縫開(kāi)度等監(jiān)測(cè)物理量的監(jiān)測(cè)資料一般是非平穩(wěn)的特點(diǎn),建立了基于時(shí)頻分布盲源分離-多輸出相關(guān)向量機(jī)(TFBSS-MRVM)的大壩多測(cè)點(diǎn)時(shí)變監(jiān)測(cè)模型。利用能夠有效提取非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)變特征的時(shí)頻分布盲源分離算法提取多測(cè)點(diǎn)的非平穩(wěn)特征信息。同時(shí),利用多輸出相關(guān)向量機(jī)對(duì)多個(gè)特征信息同時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè),進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)效率。經(jīng)實(shí)例驗(yàn)證,該模型對(duì)于裂縫開(kāi)度等非平穩(wěn)監(jiān)測(cè)量的預(yù)測(cè)具有較高精度。
【圖文】：

大壩系統(tǒng)

文章技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TV698.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2527200