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院级平台:安全监测研究中心

时间:2017-04-19 来源:未知 点击:
一、平台信息
平台名称:安全监测研究中心
    域: 空间科学
学科分类: 测绘科学技术;大地测量学;土木建筑工程;水利工程;人工智能
建设单位:武汉大学测绘学院测量工程研究所
人:黄声享
设立时间:2017年4月
二、建设平台的目的和意义
1、科学目标
瞄准超限工程、高速轨道工程、复杂结构工程、复杂环境下工程等测量与工程安全监测需求,充分利用高精度智能化几何测量、传感器测量以及网络技术带来的发展机遇,开展精密、动态、连续、远程、在线、嵌入、自主自诊断测量与安全监测技术研究,研制几何、成像以及其它传感器集成的网络化测量技术与仪器,研发多功能单元集成、多参数综合、多尺度连续、多应用普适的型谱化工程监测技术体系与装备,推动地面监测理论技术及方法的创新与发展。
针对包括几何变形信息、物理参数信息等海量的多源实时监测数据,开展多源数据融合的变形分析处理算法以及变形趋势分析预报、风险评估预警研究,最终实现工程安全监测辅助决策功能。
2、对学校学科建设、人才培养、科学研究等方面的贡献
学科建设:研究中心的建设和发展,将形成国内以工程变形信息的智能获取为基础、多源数据分析以及风险评估决策辅助为核心的研究新力量,培养与造就工程安全领域的高水平研究人才,促进传统几何变形监测向智能化工程安全监测、评估方向拓展。
人才培养:以硕士和博士研究型人才培养为主,每年培养1~3名博士研究生,10~15名硕士研究生,形成约20人左右的研究生团队,为社会输送高水平的工程安全监测研究人才。
科学研究:结合我国安全监测方面的“十三五”规划,重点开展工程的快速动态变形监测数据采集方法研究;集成包括几何变形、物理参数等多传感器信息的多源数据融合处理算法;基于风险评估的工程智能安全预警、辅助决策研究。积极参与国家重大专项,取得具有国际水平的工程安全监测研究科研成果。
三、研究方向和主要研究内容
1)工程安全监测新技术
开展高速轨道交通精确动态监测技术研究。我国城市轨道交通已进入建设高潮阶段,工程建设与运维的安全监测需求迫切。目前基于惯性基准的多传感器集成的高速铁路轨道检测系统,侧重相对测量,且设备昂贵。随着空间定位技术、惯性测量技术、激光雷达测量技术、激光摄影测量技术、室内定位技术、物联网技术的快速发展,工程测量技术将突破传统几何测量仪器的制约。突破城市轨道交通轨道及线路结构高精度快速动态监测关键技术,形成新的快速动态变形监测模式,取代传统的城市轨道交通轨道及线路结构的变形监测技术。
2)工程安全监测分析模型
开展基于包括几何形变信息、物理参数信息等海量的多源实时监测数据融合的变形分析处理算法以及形变趋势分析预报。根据经验模型以及当前监测数据进行自主学习,并根据实时动态信息完成模型的反馈修正,通过多源数据验证、修正变形分析、预报模型算法。
针对工程现场存在大量噪声,变形信息可能被淹没的问题以及部分变形的周期性变化问题。利用快速实时动态的海量监测数据,进行数据频谱分析,实现不同频段下的振动分析,进而提取出工程的变形趋势项。
3)工程安全监测风险评估及预警
开展多传感器集成的工程可视化智能安全监测技术研究。现阶段工程建筑物的安全检测和健康检测主要都基于多传感器集成和数据通讯技术的监测系统,存在可视性差、自诊断性能低等。建立一个基于物联网和多传感器集成的工程智能安全预警系统,包含了整体的几何物理监测预警系统、设备运行参数状态监测预警系统、外部多种影响因子监测预警系统等,并以三维可视化的方式,实时进行整体结构变形的自动监测与预警;实时显示运行设备更新与故障的自动预警与定位以及外部突发事件及其对工程安全影响的监测预警。
四、主要建设规划、预期目标及水平
1、建设规划
发挥武汉大学测绘学科优势,结合国家大战略和大工程需求以及国际本领域最新动态,开展工程安全监测的基础和前沿科学研究,将中心建设成为我国工程安全监测领域的重要研究基地和高端人才培养基地。
2、预期目标及水平(5年内目标)
围绕前述研究内容,中心5年的目标为:形成国内以工程安全监测为基础、安全监测数据处理分析以及安全评估预警为核心的研究新力量,培养与造就工程安全监测领域的高水平研究人才,促进工程变形监测领域向更广泛的工程安全科学拓展。
3、科研条件
(1)与相关部门合作,申请国家专项基金,支撑科研发展,培养人才。
(2)与相关部门合作,开展大型工程的安全监测实施,建立国际领先的安全监测示范工程,吸引更多的有关人员进行研究。
4、人才队伍
通过引进或选留优秀人才2-3名,建立起一支优秀的工程安全监测队伍;聘请国内外著名专家担任兼职研究员,形成具有6-9名固定人员组成的创新科研团队。
5、研究成果
十三五期间,力争主持或参与国家重大项目、国家专项以及省部级项目10项,承担科研经费1000万,在国内外学术刊物发表论文30篇,其中SCI、EI论文10篇。