近年来,结构健康监测(Structural Health Monitoring,SHM)技术已广泛应用于实际工程项目中,在现代土木工程建筑结构使用的全生命周期内,需对其安全性进行评估和监测,监测数据作为衡量结构安全的直观体现,具有十分重要的意义。现有的基...
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近年来,结构健康监测(Structural Health Monitoring,SHM)技术已广泛应用于实际工程项目中,在现代土木工程建筑结构使用的全生命周期内,需对其安全性进行评估和监测,监测数据作为衡量结构安全的直观体现,具有十分重要的意义。现有的基于集中式架构设计的SHM数据处理系统在数据量和参与人员增多的情况下,可能会出现数据丢失、网络瓶颈、信息共享效率低下等问题,因此,本研究提出了一种基于区块链技术的分布式SHM数据处理系统,为现有SHM数据系统存在的问题提供了一种新的解决方法。首先,本研究分析了区块链技术的结构及核心原理,介绍了以太坊区块链平台和智能合约,设计了一个适用于SHM的双层节点区块链网络架构;其次,开发了一系列用于SHM的智能合约,可以实现监测权限验证、应力应变异常数据识别、基于三级控制等级的裂缝损伤识别及基于回弹法的泵送混凝土测区抗压强度验证等功能,并开发了简洁方便的可视化前端操作页面,用于与后端智能合约进行交互;再次,基于单层网壳结构的损伤模拟试验数据和实际工程项目的监测数据,对本研究提出的SHM数据处理系统进行了性能评估和验证,结果表明本研究所提出的系统可以实现数据防篡改、可追溯、监测权限验证、异常数据识别和预警信息生成等功能,且具有很好的稳定性;最后,将本研究提出的SHM数据系统与传统的SHM数据系统进行了对比,讨论了其在数据安全、去中心化、信息共享、决策维护等方面的提升,总结了系统的局限性,为后续研究提供了方向。
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