FAST主动反射面施工过程监测系统应用研究

发布时间：2017-09-04 21:07

  本文关键词：FAST主动反射面施工过程监测系统应用研究

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【摘要】：500米口径球面射电望远镜(FAST)项目施工过程复杂、工期长,为保证施工过程的顺利进行FAST主动反射面系统设立了施工过程监测系统。该施工过程监测系统监测内容为:圈梁和索网结构温度监测、结构应力监测。本课题主要工作包括测点布设、传感器选型、采集设备的选择、系统集成、数据分析方法研究、软件设计等。本课题选择光纤光栅传感器监测系统、振弦传感器监测系统、磁通量传感器监测系统,形成FAST主动反射面施工过程监测系统。本文通过对多种数据处理方法的研究,制定了一套针对本课题的数据分析方法。该数据分析方法首先将传感器测量得到的原始数据转换成监测要求的参量;再利用剔除结构温度影响的方法确定不同构件在施工过程中应力变化的主要影响因素;之后,基于3?准则提出的针对本项目的异常数据筛选方法进行异常数据筛选及剔除,提高数据质量;根据不同构件在同一气象温度下实测温度的差异,确定应力数据分析时的侧重点。最后,将整套数据处理方法应用到工程实测数据当中,进行实测数据分析,为施工安全提供保障。在对施工过程取得的实测数据的分析过程中,除上述处理方法外,还对实测应力进行多项式拟合,利用其周期性规律并结合温度预报进行未来几天的数据预测,据此适当安排工期,保证施工过程的安全性。截至目前,施工监测过程中所有实测应力均小于阈值,即在施工过程中所有构件均为安全状态。本文提出的数据分析方法可以添加至施工过程监测软件中,完善监测软件的数据分析及处理能力。
【关键词】：FAST望远镜 施工过程监测系统 系统集成 数据分析方法 数据处理
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH751
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 概述7-10
• 1.1.1 射电天文学及射电望远镜7
• 1.1.2 FAST工程简介7-9
• 1.1.3 选题意义及其重要性9-10
• 1.2 施工过程监测技术的研究状况10-11
• 1.2.1 国内外施工过程监测技术的发展10-11
• 1.2.2 施工过程分析理论的发展11
• 1.3 本文主要研究内容11-14
• 1.3.1 施工过程监测方案设计11-12
• 1.3.2 施工过程监测系统集成12-13
• 1.3.3 监测数据处理方法研究13
• 1.3.4 监测对象故障预测与预警13-14
• 第2章 施工过程监测方案设计14-22
• 2.1 监测系统设计原则14-15
• 2.2 施工过程监测内容15-18
• 2.3 测点布设18-21
• 2.3.1 圈梁应变监测18-20
• 2.3.2 索力监测20-21
• 2.3.3 结构温度监测21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 施工过程监测系统集成22-36
• 3.1 传感器及其配套设备选型22-31
• 3.1.1 圈梁及格构柱应变监测传感器及其配套设备选型22-28
• 3.1.2 主索网索力监测传感器及其配套设备选型28-29
• 3.1.3 边缘主索索力监测传感器及其配套设备选型29-30
• 3.1.4 温度监测传感器选型30-31
• 3.2 系统集成31-35
• 3.2.1 圈梁及格构柱结构应变监测用光纤光栅传感器系统集成31-32
• 3.2.2 主索索力监测用光纤光栅传感器系统集成32-33
• 3.2.3 主索索力监测用振弦传感器系统集成33-34
• 3.2.4 圈梁上方结构应变监测用振弦传感器系统集成34
• 3.2.5 磁通量传感器系统集成34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 数据分析方法36-41
• 4.1 原始数据分析方法36-38
• 4.2 影响因素确定方法38
• 4.3 异常数据识别方法38-39
• 4.4 应力数据预测39-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 施工过程监测软件设计41-47
• 5.1 软件系统介绍41
• 5.2 系统主要功能介绍41-42
• 5.3 软件界面介绍42-46
• 5.4 本章小结46-47
• 第6章 施工过程监测数据分析结果47-67
• 6.1 应力变化影响因素分析47-55
• 6.1.1 振弦传感器监测应力变化影响因素分析47-50
• 6.1.2 光纤光栅传感器监测应力变化影响因素分析50-55
• 6.2 异常数据原因分析55-57
• 6.3 边缘主索索力分析57-58
• 6.4 应力数据预测的应用58-65
• 6.5 施工阶段温度数据分析65-66
• 6.6 本章小结66-67
• 第7章 总结及展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 附录A 在学期间发表的学术论文与研究成果72-73

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本文编号：793830