地下管網(wǎng)健康監(jiān)測與健康診斷及試驗研究

我國水資源相對缺乏，669個城市中有110個嚴重缺水，然而，我國城市供水管網(wǎng)漏損率平均高達21.5%，全國年漏損量近100億立方米，經(jīng)濟損失巨大；我國城市煤氣管網(wǎng)管道破壞導致的泄漏爆炸時有發(fā)生，給社會安全帶來嚴重威脅。因此進行旨在節(jié)約水資源的供水管網(wǎng)健康監(jiān)測和診斷，以及旨在可以及時發(fā)現(xiàn)泄漏而避免爆炸發(fā)生的煤氣管網(wǎng)健康監(jiān)測和診斷研究，對我國推進節(jié)約型社會建設和保障社會安全具有重大的科學意義和巨大的社會效益。本申請項目擬在解決供水管網(wǎng)和煤氣管網(wǎng)最優(yōu)監(jiān)測問題、壓力和流量監(jiān)測的敏感度問題、管網(wǎng)參數(shù)識別問題、基于監(jiān)測的多用戶流量預測問題等一些科學問題的基礎上，妥善解決供水管網(wǎng)和煤氣管網(wǎng)的健康監(jiān)測和健康診斷這一以國家需求為目標的重大科學問題，并以天津市某區(qū)供水管網(wǎng)為例進行現(xiàn)場試驗研究。研究可為我國城市供水管網(wǎng)漏損問題和煤氣管網(wǎng)泄漏問題的解決提供理論指導。 2100433B

目前對結構健康監(jiān)測和振動控制的研究基本是分別進行，缺乏對建筑結構監(jiān)測與振動控制實時結合進行研究。項目研究針對現(xiàn)有研究的不足和實際結構監(jiān)測與控制的需求，尤其是若干需解決的問題。進行：1）結構未知荷載辨識與振動控制實時結合；2）結構被動控制/隔震控制力的實時辨識；3）小型結構突發(fā)損傷診斷與主動/半主動振動控制實時結合；4）大型結構突發(fā)損傷分散診斷與分散主動/半主動振動控制實時結合等研究。提出了系列有效對結構荷載與結構損傷監(jiān)測與主動/被動振動控制實時相結合的方法，而且提出的方法通過數(shù)值模擬和模型試驗進行了驗證， 能達到實時對建筑結構進行監(jiān)測與有效振動控制結合的目的。“實時”地將結構監(jiān)測與振動控制相結合進行研究，是本項目最顯著的特色與創(chuàng)新。項目研究成果對促進結構健康監(jiān)測與結構振動控制的結合，以及智能結構的發(fā)展不僅在理論上具有學術創(chuàng)新，而且具有實際應用價值與前景。 研究成果在國內(nèi)外學術雜志和學術會議文集上發(fā)表論文18篇，其中在SCI收錄的國際學術期刊論文11篇；EI收錄的國內(nèi)學術期刊論文2篇；國際/國內(nèi)學術會議論文5篇，超出了申報書預期發(fā)表論文15-16篇，其中在SCI收錄的國際學術期刊上發(fā)表5-6篇的數(shù)量。 2100433B

迄今對結構健康監(jiān)測和振動控制的研究基本是分別進行，缺乏對建筑結構監(jiān)測與振動控制實時結合進行研究。然而，將結構監(jiān)測系統(tǒng)和振動控制系統(tǒng)分開，在實際應用這兩種系統(tǒng)時，不僅不經(jīng)濟，更重要的是會導致結構在受到未知荷載、發(fā)生損傷時無法對結構實時有效進行振動控制。本項目針對現(xiàn)有研究的不足和實際結構監(jiān)測與控制的需求，尤其是若干需解決的問題。研究：1）結構未知荷載辨識與振動控制實時結合；2）結構被動控制/隔震控制力的實時辨識；3）小型結構突發(fā)損傷診斷與主動/半主動振動控制實時結合；4）大型結構突發(fā)損傷分散診斷與分散主動/半主動振動控制實時結合，提出有效對結構荷載與結構損傷監(jiān)測與主動/被動振動控制實時相結合的理論方法，達到實時對建筑結構進行監(jiān)測與有效振動控制結合的目的。實時地將結構監(jiān)測與振動控制相結合進行研究，是本項目最顯著的特色與創(chuàng)新，提出的方法不僅在理論上具有學術創(chuàng)新，且具有實際應用價值與前景。

中文名稱

設備健康監(jiān)測

英文名稱

health monitoring of equipment

定　　義

對設備運行狀況和與潛在故障有關的因素進行的監(jiān)測。其監(jiān)測數(shù)據(jù)用于設備的故障診斷和維修管理,需要時也可被主生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)用。

應用學科

煤炭科技（一級學科），礦山電氣工程（二級學科），煤礦監(jiān)測與控制（三級學科）