基于最小截平方和的大坝安全监控方法研究
发布时间：2021-04-13 23:10
大坝作为水库的最主要建筑物,对水库的安全运行起着决定性作用。为了有效地避免大坝的损坏带来的巨大损失,需要对大坝进行完善的安全监控。随着自动化监测仪器的发展,越来越多的新型仪器应用到大坝安全监测中。但监测资料样本中粗差的存在不能忽视,数据中粗差的存在会直接导致监测数据的可靠性降低,使得分析结果失真,为大坝安全析工作带来不便。为解决粗差带来的以上问题,本文主要研究内容如下:（1）分析了大坝安全监测数据中粗差存在的几种典型形式,提出将各粗差检验方式应用于实际工程,对比分析各检验方法的优缺点;提出用3σ准则检验监测数据过多时粗差存在的情况;通过工程实例验证了 3σ准则不具备良好的剔除粗差的能力,提出了应用优化准则的方法并结合最小截平方和（least Trimmed Squares,LTS）法,并将该方法应用于大坝安全监测数据的处理中。（2）分析比较了最小二乘（leastSquares,LS）法应用于大坝安全监测数据的处理中的优势与不足,提出建立基于LTS估计的大坝安全监控统计模型,与LS估计进行对比,并以实际工程的安全监测数据为依据,分离了各效应分量,分析了各效应分量所占比重,通过工程实例验证...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某大坝变形监测布置图
其中 BP 代表崩溃值。监测的实际数据同两种方法下的拟合结果对比见图3-3、图 3-4。为了将两种方法较好地进行对比解析，以表 3-1 中的回归系数为根据，得到两种方式的拟合对比图 3-3、图 3-4。表 3-1 回归系数计算结果Tab.3-1 The results of regression coefficien测点 方法 a0a1a2a3a4a5BPD10-2LTS -3.49E+01 -7.98E-01 6.15E-02 -1.40E-03 -3.37E-01 -9.00E-04 50.39%LS -3.48E+01 -3.60E-01 3.05E-02 -7.00E-04 -3.65E-01 -2.14E-02 0.11%D15-3LTS 2.41E+01 1.99E-00 -1.95E-02 -1.40E-0 1.82E-0 -4.90E-04 50.39%LS 2.41E+01 2.22E-00 -2.39E-02 -3.35E-0 2.59E-0 -5.30E-04 0.11%由表3-1两种回归模型所得结果易知，LTS回归时的崩溃值为50.39%，而LS回归时的崩溃值为0.11%。该数据说明当数据中粗差值不超过 时，LTS 回归能够维持其鲁棒性，而真实数据中粗差数量很少有超过半数的可能性，当数据集中粗差点值不超过时，LS 回归才能够维持其鲁棒性，而在实际工程中，往往由于数据量比较多，难
（a） （b） （c）图 4-2 水压分量H 的三个分量1H 、2 H 、3 H 示意图Fig.4-2 The three components of water pressure componen: 、 、设rE （即 R ），c 0cE E，用有限元计算不同的水深 H 相应坝体变形1H ，由式拟合后乘以调整参数（0/c cX E E）得[95]：11 10miH ii X a H （4.10设0 0 0/r cR E E，用有限元计算不同的水深 相应的基础变形2'H ，多项式拟合结果12'20Hmiii a H （4.11则坝基变形产生的位移2H 表示如下：12 2 10( )miH i ii Y a a H （4.12中，0Y R /R。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大坝位移监测中的粗差剔除方法[J]. 花胜强,胡少英,罗孝兵,高磊,郑健兵. 水力发电. 2017(09)
[2]基于最小截平方和估计的监测数据分析方法[J]. 胡德秀,郭盼,陈诗怡,程琳,赵志明,冉蠡. 数理统计与管理. 2017(04)
[3]拱坝变形监测预报的随机森林模型及应用[J]. 罗浩,郭盛勇,包为民. 南水北调与水利科技. 2016(06)
[4]基于杠杆值大数据集抽样的异常点诊断[J]. 晏振,戴晓文,田茂再. 数理统计与管理. 2016(05)
[5]大坝变形监控数据处理的粗差识别方法及应用效果分析[J]. 邓波,王毅,姜忠,刘莉娜,刘敏. 水利水电技术. 2016(07)
[6]稳健改进的AO型异常点检测法在金融时序中的应用[J]. 王志坚,王斌会. 数理统计与管理. 2016(02)
[7]稳健估计的两种粗差探测方法[J]. 刘文生,唐守路. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]空间误差模型的多个异常值得分检验[J]. 戴晓文,金立斌,石磊. 数理统计与管理. 2015(06)
[9]基于最小截平方背景估计红外小目标检测方法[J]. 刘荡,王岳环,白昆. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[10]选权迭代法残差初值求解方法比较[J]. 王奉伟,周世健,周清,陆培鹤. 测绘科学. 2015(08)
博士论文
[1]大坝安全监控统计模型研究[D]. 李智录.西安理工大学 2006
[2]大坝安全监控系统可靠性研究[D]. 岳建平.河海大学 2002
硕士论文
[1]大坝安全监测测值过程线绘制程序开发与应用[D]. 赵明博.西北农林科技大学 2015
[2]混凝土坝安全监控模型数值优化及变位预警指标研究[D]. 彭圣军.南昌大学 2014
[3]混凝土重力坝外部变形测量系统及资料处理的研究[D]. 赵键.西北农林科技大学 2014
[4]线性回归模型的若干稳健估计方法及应用实例[D]. 王海娜.山东大学 2013
[5]大坝安全监测系统设计及数据分析[D]. 徐鑫.华中科技大学 2011
[6]混凝土坝实测位移混合模型遗传算法优化及应用研究[D]. 周文芳.武汉大学 2005
[7]混凝土浆砌块石重力坝的反演分析、坝基稳定和安全监控研究[D]. 唐波.河海大学 2005
[8]混凝土坝变形安全监控时变模型及其应用研究[D]. 胡灵芝.河海大学 2005
本文编号：3136174
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某大坝变形监测布置图
其中 BP 代表崩溃值。监测的实际数据同两种方法下的拟合结果对比见图3-3、图 3-4。为了将两种方法较好地进行对比解析，以表 3-1 中的回归系数为根据，得到两种方式的拟合对比图 3-3、图 3-4。表 3-1 回归系数计算结果Tab.3-1 The results of regression coefficien测点 方法 a0a1a2a3a4a5BPD10-2LTS -3.49E+01 -7.98E-01 6.15E-02 -1.40E-03 -3.37E-01 -9.00E-04 50.39%LS -3.48E+01 -3.60E-01 3.05E-02 -7.00E-04 -3.65E-01 -2.14E-02 0.11%D15-3LTS 2.41E+01 1.99E-00 -1.95E-02 -1.40E-0 1.82E-0 -4.90E-04 50.39%LS 2.41E+01 2.22E-00 -2.39E-02 -3.35E-0 2.59E-0 -5.30E-04 0.11%由表3-1两种回归模型所得结果易知，LTS回归时的崩溃值为50.39%，而LS回归时的崩溃值为0.11%。该数据说明当数据中粗差值不超过 时，LTS 回归能够维持其鲁棒性，而真实数据中粗差数量很少有超过半数的可能性，当数据集中粗差点值不超过时，LS 回归才能够维持其鲁棒性，而在实际工程中，往往由于数据量比较多，难
（a） （b） （c）图 4-2 水压分量H 的三个分量1H 、2 H 、3 H 示意图Fig.4-2 The three components of water pressure componen: 、 、设rE （即 R ），c 0cE E，用有限元计算不同的水深 H 相应坝体变形1H ，由式拟合后乘以调整参数（0/c cX E E）得[95]：11 10miH ii X a H （4.10设0 0 0/r cR E E，用有限元计算不同的水深 相应的基础变形2'H ，多项式拟合结果12'20Hmiii a H （4.11则坝基变形产生的位移2H 表示如下：12 2 10( )miH i ii Y a a H （4.12中，0Y R /R。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大坝位移监测中的粗差剔除方法[J]. 花胜强,胡少英,罗孝兵,高磊,郑健兵. 水力发电. 2017(09)
[2]基于最小截平方和估计的监测数据分析方法[J]. 胡德秀,郭盼,陈诗怡,程琳,赵志明,冉蠡. 数理统计与管理. 2017(04)
[3]拱坝变形监测预报的随机森林模型及应用[J]. 罗浩,郭盛勇,包为民. 南水北调与水利科技. 2016(06)
[4]基于杠杆值大数据集抽样的异常点诊断[J]. 晏振,戴晓文,田茂再. 数理统计与管理. 2016(05)
[5]大坝变形监控数据处理的粗差识别方法及应用效果分析[J]. 邓波,王毅,姜忠,刘莉娜,刘敏. 水利水电技术. 2016(07)
[6]稳健改进的AO型异常点检测法在金融时序中的应用[J]. 王志坚,王斌会. 数理统计与管理. 2016(02)
[7]稳健估计的两种粗差探测方法[J]. 刘文生,唐守路. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]空间误差模型的多个异常值得分检验[J]. 戴晓文,金立斌,石磊. 数理统计与管理. 2015(06)
[9]基于最小截平方背景估计红外小目标检测方法[J]. 刘荡,王岳环,白昆. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[10]选权迭代法残差初值求解方法比较[J]. 王奉伟,周世健,周清,陆培鹤. 测绘科学. 2015(08)
博士论文
[1]大坝安全监控统计模型研究[D]. 李智录.西安理工大学 2006
[2]大坝安全监控系统可靠性研究[D]. 岳建平.河海大学 2002
硕士论文
[1]大坝安全监测测值过程线绘制程序开发与应用[D]. 赵明博.西北农林科技大学 2015
[2]混凝土坝安全监控模型数值优化及变位预警指标研究[D]. 彭圣军.南昌大学 2014
[3]混凝土重力坝外部变形测量系统及资料处理的研究[D]. 赵键.西北农林科技大学 2014
[4]线性回归模型的若干稳健估计方法及应用实例[D]. 王海娜.山东大学 2013
[5]大坝安全监测系统设计及数据分析[D]. 徐鑫.华中科技大学 2011
[6]混凝土坝实测位移混合模型遗传算法优化及应用研究[D]. 周文芳.武汉大学 2005
[7]混凝土浆砌块石重力坝的反演分析、坝基稳定和安全监控研究[D]. 唐波.河海大学 2005
[8]混凝土坝变形安全监控时变模型及其应用研究[D]. 胡灵芝.河海大学 2005
本文编号：3136174
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