Problems of intellectualizing in SHM systems: estimation, prediction, multi-class recognition

Abstract

Досліджено ефективність вирішення завдань інтелектуалізації багатоканальних систем моніторингу технічного стану складних просторових об’єктів зі зварними з’єднаннями – резервуарів з екологічнонебезпечними речовинами. На основі моніторингових моделей об’єкта обґрунтовано та розроблено підсистему візуалізації для відображення та прогнозування характеристик напружено-деформованого стану, просторового положення та вібраційного стану. Для багатокласового розпізнавання технічного стану резервуару при появі та розвитку багатоосередкових пошкоджень обґрунтовано використання класифікатора на основі ймовірнісної нейронної мережі. Сформовано навчальні й тестові множини вхідних багатовимірних векторів діагностичних ознак, виконано навчання класифікатора та багатокласове розпізнавання стану у випадку деградації конструкції. Встановлено залежності показника ефективності класифікатора від параметра впливу мережі для різних порядків значень діагностичних ознак.

The paper is devoted to the research of the efficiency of solving the intellectualization problems of multi-channel systems for the structural health monitoring of complex spatial objects with welded joints - tanks with ecologically hazardous substances. Based on the monitoring models of the object a visualization subsystem is developed for the reflection and prediction of the stress-strain state characteristics, spatial position and vibration state. The use of a classifier based on a probabilistic neural network has been developed for the multi-class recognition of structural health of the tank with the multi-site damage. Learning and test sets of the incoming multidimensional vectors of diagnostic features have been formed, classifier training and multi-class recognition in the case of structural degradation have been performed. The dependencies of the efficiency of the classifier on the parameter of the network influence for different values orders of diagnostic features have been found.