作者：孙利民; 尚志强; 夏烨桥梁工程结构健康监测综述大数据结构状态评估损伤识别
摘要：结构健康监测(SHM)技术在许多大型桥梁的运营养护管理中均有应用,但已有监测系统积累的海量数据并未被充分解读。为将大数据技术引入到桥梁SHM数据的处理分析中,首先总结大数据的概念和构成要素;然后分析SHM数据的工业大数据属性,梳理桥梁SHM大数据的研究方向;随后综述包括处理技术和分析方法在内的大数据技术在桥梁SHM中的应用现状,在由数据预处理、数据融合、特征工程、模式识别、可视化构成的大数据分析流程中提出SHM大数据研究的需求和应用场景;最后对大数据技术在桥梁SHM中的前景与驱动力进行展望和讨论。结果表明:SHM大数据研究应以结构状态评估为落脚点;大数据处理技术在SHM的系统框架搭建及数据分析能力扩展方面虽已得到较多应用,但其并非SHM大数据研究的重点;SHM数据融合对大数据分析方法有迫切需求,以实现桥梁SHM数据与外观检测等多源异构数据的多层面融合;深度学习、集成学习为结构状态敏感特征的提取提供了新的算法;有监督、无监督机器学习方法结合海量SHM数据将对结构状态评估下的模式识别问题形成更全面的认知;异常识别、相关分析、迁移学习等方法可为实桥SHM损伤识别提供支撑。研究结果可为SHM领域的大数据研究提供参考。
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