Rizzo 博士于 1998 年获得意大利巴勒莫大学航空工程学硕士学位(相当于硕士)。在意大利陆军工程兵团服役后,Rizzo 博士移居美国,在加州大学圣地亚哥分校获得结构工程硕士(2002 年)和博士学位(2004 年)。2006 年 9 月,他成为匹兹堡大学 CEE 系的助理教授。他于 2012 年晋升为终身副教授,并于 2018 年晋升为正教授。Rizzo 博士的研究兴趣是使用超声波、声发射、孤立波、热成像和机电阻抗等方法进行无损评估和结构健康监测 (SHM)。他的研究得到了宾夕法尼亚州交通部、国家科学基金会、联邦铁路管理局、美国国家科学院和美国无损检测学会 (ASNT) 的支持。Rizzo 博士曾获得 ASNT 颁发的 2002 年奖学金、2007 年教师资助奖、2009 年、2015 年和 2019 年奖学金研究奖以及 2013 年和 2017 年杰出论文奖。Rizzo 博士是全球第一位同时获得阿肯巴赫奖章(2012 年)和 SHM 年度人物奖(2015 年)的人。他还获得了 2016 年匹兹堡大学校长杰出研究青年学者奖。迄今为止,他发表了 115 篇参考论文、5 本会议论文集、8 个书籍章节、200 多篇会议论文集和报告以及 2 项专利。
摘要 传统的损伤检测技术正逐渐被最先进的智能监测和决策解决方案所取代。结构健康监测 (SHM) 系统中的近实时和在线损伤评估是一种有希望的过渡,可以弥合过去应用效率低下与未来新兴技术之间的差距。在智能城市、物联网 (IoT) 和大数据分析时代,数据驱动的民用基础设施监测框架的复杂性尚未完全成熟。因此,机器学习 (ML) 算法提供了必要的工具来增强 SHM 系统的功能并为过去的挑战提供智能解决方案。本文旨在阐明和回顾现代 SHM 系统中涉及的 ML 前沿。本文提供了 ML 管道的详细分析,并在补充表格和图中总结了需求量大的方法和算法。通过物联网范式连接基础设施中关键信息的无处不在的感知和大数据处理是 SHM 系统的未来。随着这些数字技术的进步,考虑到下一代 SHM 和 ML 的结合,本文详细讨论了 (1) 移动设备辅助、(2) 无人机、(3) 虚拟/增强现实和 (4) 数字孪生领域的最新突破。最后,本文探讨了 SHM-ML 结合的当前和未来挑战以及未解决的研究问题
人类一直在探索地球之外的广阔空间,以了解生命的基本原理和机制。尽管这种探索已经超出了地球本身,但微电子和软电子技术的最新进展将焦点重新转移到了地球内部——了解我们的身体如何运作以及如何改善和延长它们的寿命。研究甚至深入人体内部,通过对神经活动进行空间和时间记录,探索人类思维的基本原理和构成要素。生物标志物和性能监测被视为维持健康、识别有害活动和强化健康习惯的关键要素。最近的全球疫情凸显了健康和环境监测的重要性,它为我们提供了完整和最新的健康信息,并指导我们提高生活质量和实现更大的世界进步。微电子技术的进步,例如柔性和可拉伸电路板的开发,导致了可穿戴传感器的蓬勃发展;低成本健康监测和诊断设备的分水岭时刻已经到来。科技巨头将个人数据货币化表明,我们的独特性是可以分析、量化和预测的。这些进步推动了对健康量化和预测的研究,特别是在神经系统疾病和障碍领域。由于大多数神经系统疾病直到疾病晚期才会显现,目前的重点是早期发现和开发临终前患者的治疗方法。现有数据集上的计算算法的进步显示出实现这些目标的巨大希望;然而,疫情表明现有数据集存在巨大差异,因为常见的脉搏血氧仪无法为非白色皮肤色素沉着的个体提供准确的结果[1]。这些失败暴露了对大型通用数据集的需求,这可能会为整个人类带来进步。此外,医院外的患者需要早期检测数据来识别早期疾病生物标志物。为了实现这种级别的监测,传感器需要从台式金融巨头发展为低成本便携式传感器,可以无缝地成为我们日常生活的一部分。随着便携式传感技术的发展,挑战之一是将所有子系统集成到一个不显眼的设备中,以便连续收集数据(图 1)。通过将传感器部署到更广泛的公众中,进行不显眼的长期监测,有可能取得重大突破,因为让参与者处于危及生命的状况以提前进行早期检测是不可行的。不显眼的长期监测设备需要专注于材料研究、电路设计、制造、用户交互和数据处理。需要采用贴合性电路设计,以便将设备连接到皮肤上,而无需使用强力粘合剂,并实现低噪音水平。织物集成是各种传感器(包括环境监测)的可行途径,但部署时需要显著提高纺织设备的耐用性。可穿戴设备需要抗噪声和运动的电路和算法,以及多模态传感,以便为测量提供用户背景信息。可穿戴传感器面临的最大挑战之一是电源,以实现可重复使用的长期运行,
摘要 - 结构设计用于承受多种环境载荷条件,并确保在规定的时间内将这些载荷安全转移到地基。然而,生命损失和不利的经济影响是结构倒塌造成的潜在问题。建筑物的运营和结构健康监测 (SHM) 可用于减轻尼日利亚的建筑物故障。本研究考虑使用基于摄像机的技术、地面穿透雷达 (GPR)、光纤传感器 (FOS) 和压电薄膜进行损坏检测。从现有文献中分析了这些技术,以评估它们的应用并验证它们在可用性、实际应用、操作评估、数据采集和处理方面的有效性。本研究描述了 SHM 系统的性能、它们的使用方式以及它们在尼日利亚的可用性。因此,提出 BHM 作为缓解尼日利亚建筑物故障的工具。关键词- 建筑健康监测 (BHM)、地面穿透雷达 (GPR)、光纤传感器 (FOS)、压电薄膜、尼日利亚建筑物故障、基于视觉的技术。
1.执行摘要 7 2.介绍 8 2.1 背景 8 2.2 NCS 的监管要求 9 3.PSA 项目 10 3.1 目标 10 3.2 工作范围 10 3.3 限制和假设 10 3.4 项目执行描述 11 4.现有的数字解决方案和结构完整性管理规范和标准 12 4.1 概述 12 4.2 现有规范和标准 13 4.3 观察和讨论 15 4.4 总结 16 5.用于数据收集的传感器技术 17 5.1 概述17 5.2 使用传感器技术的背景 17 5.3 传感器技术 20 5.4 观察和讨论 22 5.5 总结 23 6.构建使用数字解决方案和 SHM 进行完整性管理的框架 24 6.1 概述 24 6.2 框架 24 6.3 结构监测系统的预研究和设计 26 6.4 级别 1 – 筛选和诊断 27 6.5 级别 2 – FE 模型更新 29 6.6 级别 3 – 负载模型更新 30 6.7 级别 4 – 不确定性的量化 31 6.8 级别 5 – 变化检测(损伤检测) 33 6.9 框架总结 34 7.价值创造和实际示例实施 35 7.1 概述 35 7.2 实际实施示例 36 8.参考文献 40
管理飞机的技术可用性是完成任务的关键,无论您相对于飞机资产的利益相关者身份如何:航空公司运营商、飞机 OEM、飞机 MRO 或飞机所有者/出租人。在评估(不)可用性的潜在影响时,运营商断言飞机调度延迟每小时可能造成 10,000 美元(或更多)的成本,航班取消每次将造成 100,000 美元(及以上)的罚款。持续徘徊在 99% 以上的飞机技术可用性基准之上意味着需要谨慎地指导飞机维护,重点是将资产的功能和性能保持在接近“全新状态”的状态。因此,需要 24/7 全天候可见性、意识和行动来保持飞机健康水平。
管理飞机的技术可用性是完成任务的关键,无论您相对于飞机资产的利益相关者身份如何:航空公司运营商、飞机 OEM、飞机 MRO 或飞机所有者/出租人。在评估(不)可用性的潜在影响时,运营商断言飞机调度延迟每小时可能造成 10,000 美元(或更多)的成本,航班取消每次将造成 100,000 美元(及以上)的罚款。持续徘徊在 99% 以上的飞机技术可用性基准之上意味着需要谨慎地指导飞机维护,重点是将资产的功能和性能保持在接近“全新状态”的状态。因此,需要 24/7 全天候可见性、意识和行动来保持飞机健康水平。
摘要:由于移动通信、物联网 (IoT)、大数据和人工智能的发展,可穿戴技术正在对人们的生活方式产生重大影响。传统的可穿戴技术由于缺乏灵活性和体积庞大,对持续监测人体健康状况提出了许多挑战。电子纺织品的最新发展以及微型电子设备与纺织品的智能集成导致了用于远程健康监测的智能服装系统的出现。本文提出了一种用于健康监测的智能服装系统的新型综合框架。该框架为智能服装(例如紧身裤)的开发提供了设计规范、合适的传感器和纺织材料。此外,所提出的框架确定了将传感器无缝集成到纺织品中的技术,并提出了通过数据收集、数据处理和决策进行健康诊断和预测的发展战略。还制定并介绍了智能服装的概念技术规范。本文通过选定的示例介绍了该框架的详细开发。讨论了推广智能服装所面临的关键挑战以及未来在医疗保健、体育、竞技和时尚等不同应用领域的发展机遇。
摘要:互联网的功能正在从计算机互联网 (IoC) 不断转变为“物联网 (IoT)”。大多数连接系统称为网络物理系统 (CPS),是由人类和物理环境、智能对象以及嵌入式设备和基础设施等众多特征的集成形成的。有一些关键问题,例如安全风险和道德问题,可能会影响物联网和 CPS。当每条数据和设备都连接到网络上并可获取时,黑客就可以获取它并将其用于不同的诈骗。在医疗保健 IoT-CPS 中,可以通过可穿戴传感器收集患者的日常医疗和身体数据。本文提出了一种支持 AI 的 IoT-CPS,医生可以利用它基于 AI 发现患者的疾病。人工智能的创建是为了发现一些疾病,例如糖尿病、心脏病和步态障碍。每种疾病在患者或老年人中都有不同的症状。从 Kaggle 存储库检索数据集以执行支持 AI 的 IoT-CPS 技术。对于分类,采用支持人工智能的 IoT-CPS 算法来发现疾病。实验结果表明,与现有算法相比,所提出的支持人工智能的 IoT-CPS 算法在准确率、精确度、召回率和 F 值方面更有效地检测患者疾病和老年人跌倒事件。
5 传感器系统 ................................................................................................................................................ 12 5.1 传感器系统定义 12 5.2 传感器系统故障模式 14 5.3 应变计 15 5.4 加速度计 17 5.5 速度计 18 5.6 运动参考单元 18 5.7 波雷达 18 5.8 流量计 19 5.9 光纤传感器 19 5.10 数字图像相关 (DIC) 20 5.11 声学传感器 20 5.12 基于光学的泄漏检测系统 22 5.13 温度传感器 22 5.14 无线传感器的局限性 23