《結構智慧型手機雲監測》是科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：結構智慧型手機雲監測
- 作者：趙雪峰等
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年11月1日
- 頁數：431 頁
- 裝幀：平脊精裝
- ISBN：9787030704634
- 字數：560000
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書將智慧型手機與傳統結構健康監測相結合，在智慧型手機雲監測與深度學習方面進行了相關研究。全書共10章，以智慧型手機、人工智慧的迅速發展給當前結構健康監測帶來的機遇和智慧型手機感測技術為出發點，將智慧型手機套用於便捷式橋樑監測與管養、基於深度學習的結構損傷檢測、特種結構安全監測以及地震作用下框架結構多參數監測與緊急通信，並開發相應的APP和網站，搭建公眾參與式的智慧型手機監測平台。全書闡述智慧型手機在結構健康監測中的一系列套用，可以對當前結構健康監測起到補充完善的作用，利用迅速普及的智慧型手機工具實現監測目的，也將使得更多人參與到防災減災工作中來。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 結構健康監測研究現狀與挑戰 1
1.1.1 結構健康監測與安全評定的研究現狀 1
1.1.2 結構健康監測所面臨的挑戰 5
1.2 智慧型手機的發展與機遇 6
1.2.1 智慧型手機的發展 6
1.2.2 智慧型手機的主要特點 13
1.2.3 智慧型手機現狀分析 14
1.2.4 智慧型手機可感知的用戶信息 17
1.2.5 智慧型手機的套用領域 21
1.2.6 智慧型手機的發展帶來的機遇 28
1.3 大數據與人工智慧的發展 28
1.3.1 大數據的發展、特徵及套用案例 28
1.3.2 人工智慧與深度學習 31
1.3.3 大數據與人工智慧帶來的機遇 33
1.4 智慧型手機結構健康雲監測探索式發展 35
參考文獻 36
第2章 基於智慧型手機的感測技術 47
2.1 手機主要感測器 47
2.1.1 手機感測器綜述 47
2.1.2 CPU 55
2.1.3 加速度感測器 61
2.1.4 陀螺儀 64
2.1.5 攝像頭 65
2.1.6 數據傳輸性能 67
2.1.7 數據存儲功能 70
2.2 加速度感測技術 71
2.2.1 手機加速度採集軟體系統實現 71
2.2.2 振動台對比實驗驗證 72
2.2.3 不同型號加速度感測性能對比 74
2.2.4 加速度採集穩定性對比 77
2.3 位移感測技術 78
2.3.1 基本原理 81
2.3.2 D-Viewer軟體介紹 82
2.3.3 靜態實驗 84
2.3.4 振動台動態實驗 89
2.4 傾角感測技術 94
2.4.1 手機傾角採集軟體系統實現 94
2.4.2 實驗室靜態標定實驗 95
2.4.3 實驗室動態標定實驗 96
2.5 外接測試模組感測技術 98
2.5.1 外接板結構設計與實現 98
2.5.2 外接板感測實驗室振動台驗證 99
2.5.3 外接板感測實驗室索力實驗驗證 100
2.5.4 外接板感測現場測試驗證 101
2.6 應變感測技術 104
2.6.1 MISS方法基本原理 105
2.6.2 MISS方法所用算法 106
2.6.3 MISS感測器 108
2.6.4 靜態與動態試驗驗證 110
參考文獻 113
第3章 基於智慧型手機的便捷式橋樑監測與管養 117
3.1 智慧型手機便捷式橋樑監測系統 117
3.1.1 系統監測內容 117
3.1.2 系統實現 118
3.2 智慧型手機吊裝監測 119
3.2.1 星海灣跨海大橋介紹 119
3.2.2 系統監測對象及內容 120
3.2.3 系統組成構架 120
3.2.4 邊跨主梁吊裝姿態監測 125
3.2.5 主纜吊機監測 129
3.3 智慧型手機索力監測技術 133
3.3.1 振動法測索力原理 133
3.3.2 軟體系統介紹 136
3.3.3 Orion-CC軟體介紹 143
3.3.4 網站介紹 149
3.3.5 實驗室索力對比實驗驗證 150
3.3.6 現場工程套用一 155
3.3.7 現場工程套用二 159
3.4 智慧型手機在結構位移監測中的套用 166
3.4.1 鋼桁橋模型位移監測實驗 166
3.4.2 索橋模型位移監測 169
3.4.3 模擬監測裂縫實驗 181
3.5 視覺索力監測 183
3.5.1 視覺索力監測原理 184
3.5.2 視覺索力監測套用 187
3.6 基於智慧型手機的橋樑管養系統 189
3.6.1 橋樑管養的現狀與不足 189
3.6.2 基於手機客戶端的橋樑管養軟體設計 191
3.6.3 公眾參與式災後橋樑快速評估 196
參考文獻 201
第4章 基於智慧型手機的深度學習結構損傷檢測 203
4.1 基於深度學習的相關理論方法 203
4.1.1 深度學習技術的發展 203
4.1.2 深度學習相關理論 205
4.2 混凝土結構裂紋深度學習識別技術 207
4.2.1 混凝土裂紋識別概述 207
4.2.2 訓練用於混凝土裂紋識別的CNN圖片分類器 208
4.3 基於機器視覺的古建築砌體評定方法 212
4.3.1 基於機器視覺的古建築砌體評定方法概述 212
4.3.2 基於CNN的古建築砌體評定方法概述 214
4.3.3 基於Faster R-CNN的古建築砌體評定方法概述 232
4.3.4 基於智慧型手機的古建築砌體評定方法概述 239
4.4 基於機器視覺的路面損傷識別技術 241
4.4.1 基於機器視覺的路面損傷識別方法概述 241
4.4.2 基於MobileNet的路面損傷評定方法 243
參考文獻 251
第5章 基於智慧型手機的施工安全監測技術 255
5.1 基於智慧型手機的施工行為識別 255
5.1.1 基於行為的施工安全研究概況 255
5.1.2 基於智慧型手機的工人行為識別系統設計 257
5.1.3 實驗驗證：安全帶的使用狀態識別 258
5.2 基於智慧型手機的工人活躍度的狀態識別 268
5.2.1 現場施工安全概況 268
5.2.2 施工活躍度含義及勞動強度分級 270
5.2.3 施工現場工人活躍度採集 272
5.3 基於智慧型手機的施工過程位移監測 273
5.3.1 基於智慧型手機的位移監測系統 273
5.3.2 基於智慧型手機的位移監測系統的現場套用 276
參考文獻 278
第6章 基於智慧型手機的特種結構安全監測 281
6.1 基於智慧型手機的電梯舒適度監測與評定 281
6.1.1 電梯舒適度監測及舒適度評價標準的發展 281
6.1.2 基於智慧型手機的電梯舒適度監測系統 283
6.1.3 多種運行模式下的電梯舒適度監測與評定 283
6.1.4 不同載重情形下的電梯舒適度監測與評定 286
6.1.5 工程套用 288
6.2 基於音頻分類的螺栓鬆弛損傷檢測 290
6.2.1 螺栓鬆弛檢測方法的背景與發展 290
6.2.2 一種新的螺栓鬆弛檢測方法 292
6.2.3 驗證性實驗 297
6.2.4 單螺栓多分類識別 299
6.2.5 多螺栓多分類識別 300
參考文獻 302
第7章 地震作用下智慧型手機結構回響監測 305
7.1 當前結構地震監測與評估現狀 305
7.1.1 當前地震回響監測與安全評定研究進展 305
7.1.2 地震回響監測存在的問題與挑戰 308
7.1.3 智慧型手機在結構地震作用下的可監測參數 308
7.2 框架結構層間位移監測方法研究 309
7.2.1 監測思路 310
7.2.2 兩層框架實驗 311
7.3 地震作用下框架結構監測實驗 314
7.3.1 框架結構模型 314
7.3.2 損傷模擬方法 315
7.3.3 採集設備、感測器、振動台綜述 316
7.3.4 感測器子系統 317
7.3.5 感測器布置 320
7.4 損傷工況匯總及地震波輸入 322
7.4.1 損傷工況匯總 322
7.4.2 地震波輸入 323
7.5 智慧型手機與傳統感測器結構監測回響對比 324
7.5.1 代表工況下加速度回響對比 324
7.5.2 代表工況下頻譜回響對比 329
7.5.3 代表工況下位移回響對比 331
參考文獻 335
第8章 基於手機監測數據的地震作用下結構安全評定 337
8.1 基於手機監測數據與小波包能量法的結構損傷識別 337
8.1.1 小波分析和結構損傷識別 337
8.1.2 小波包分析 343
8.1.3 損傷指標的構建 347
8.1.4 小波包能量分布圖 348
8.2 基於手機監測數據的加速度積分位移方法 351
8.2.1 加速度積分位移時域積分 351
8.2.2 加速度積分位移頻域積分 356
8.2.3 基於其中一層監測位移的積分位移修正方法 358
8.2.4 基於一階模態頻率及截止頻率的積分位移修正方法 366
參考文獻 384
第9章 地震極端情況下的緊急通信與烈度快速評定 387
9.1 E-Explorer套用構建 388
9.2 緊急通信 389
9.2.1 實現原理 389
9.2.2 震後災區的緊急通信 392
9.2.3 緊急通信連線驗證 394
9.2.4 通信距離實驗驗證 396
9.2.5 信息傳輸實驗 397
9.3 烈度快速評定 401
9.3.1 傳統地震損傷調查方法 401
9.3.2 智慧型手機烈度調查方法 402
9.3.3 問卷調查 403
9.3.4 圖片採集 406
9.3.5 烈度評估 406
9.3.6 網站的建立 409
參考文獻 411
第10章 公眾參與智慧型手機監測平台 412
10.1 城市公共安全共享平台 412
10.1.1 城市公共安全系統框架 412
10.1.2 城市公共安全手機端及套用 414
10.1.3 城市公共安全網站平台 419
10.1.4 現場實驗及結果分析 421
10.2 長城完整性共享平台 426
10.2.1 守望長城系統框架 426
10.2.2 守望長城手機端及套用 427
10.2.3 守望長城共享平台 429
參考文獻 430
