基于密度聚类的塔机结构状态诊断方法

王胜春，安 宏，安增辉，李文豪

（山东建筑大学 机电工程学院，济南250101）

塔式起重机（以下简称塔机）是现代基础建设过程中非常重要的工程机械。随着我国经济的蓬勃发展，塔机使用的数量快速增加，塔机事故的发生率也逐年上升。如何保障塔机设备安全施工已经成为目前迫切需要解决的问题。

杨辉等[1]设计了塔机的远程监控系统，实现了不同区域内吊钩位置、力矩、吊重、高度和风速等多个参数的同步监测。訾旭昌[2]根据门座式起重机的空间姿态、应变和倾角等监测参数开发了门座式起重机健康状态监测系统。周凯笛[3]设计开发了基于工业嵌入式的结构健康监测系统，将其应用于正在服役的起重机械上。上述文献开发的监测系统可以实时掌握起重机的多个工作参数，对起重机进行状态监测，但对起重机钢结构的状态无法进行诊断。

文献[4]首先获取各点的位移变化率，然后利用支持向量机进行分类，对塔机钢结构进行状态判别。文献[5]采用自由振动分析方法对钢柱和钢框架结构进行了试验和数值研究。研究发现，由于裂纹的存在，结构的力学性能会发生变化，从而导致模态频率降低。邢哲等[6]以结构损伤前后的频率平方变化率和标准化位移振型进行组合，作为神经网络的损伤指标进行学习和判断，研究了网架钢结构的损伤识别。张冲等[7]研究了光纤传感器在起重机械安全监测中的应用，记录了起重机工作过程中的应变曲线。……