船闸作为内河重要的水利枢纽,对保障航道通航效率及安全有着重要作用。然而随着航运量的增加,船闸人字门启闭频繁,加上门体两侧上下游水位差的压力作用以及动水载荷的作用,使得门体表面不断的发生应力的集中与释放,经过长此以往的积累,门体表面会出现裂纹等破坏门体结构的因素,对门体健康和使用寿命产生影响,威胁通航安全。然而由于船闸检修周期较长,无法实时判断门体的健康状况,因此建立应变检测专家系统,及时有效的发现有可能出现的早期故障,对保障船闸日常运转、保证通航安全有至关重要的现实意义。本文主要以葛洲坝3#船闸下游人字门为分析研究对象,着重以应变信号分析为主,利用小波包分析理论对门体实际采集到的信号作应力及能量变化分析,综合时域及时频域分析判断门体结构状况,为构建应力监测专家系统提供理论支持。本文主要的研究工作如下:(1)通过ANSYS-Workbench软件对门体进行有限元分析,得出门体的应力/应变变化云图,根据云图分析得到门体的主要应力集中位置,选用光纤光栅传感器进行铺设并采集到实际应变信号,选取三处应力变化最明显的部位的传感器数据,取一个完整的通航周期着重分析其时域参数变化,时域分析结果表明其均在合理范围内。(2)利用小波阈值去噪对数据进行平滑滤波处理,突出其变化趋势并降低外界噪声干扰。通过对比分析四种阈值选取规则以及软、硬和两种新阈值函数的数据处理结果,说明了改进的阈值函数及启发式阈值规则在处理门体应变信号中的优越性。(3)对三个部位的应变信号进行小波包分析,得到各部位各阶段小波节点系数重构信号,通过分析得知门体应变信号主要集中在低频段。根据小波系数重构信号的各节点能量分布直方图的特点以及能量偏差参数判断,门体能量变化均在合理范围内但底止水部位存在隐患;利用基于香农(Shannon)熵的小波能量熵对门体能量变化进行量化分析,衡量应变信号特征参数,得到了能量变化的趋势,实现了对门体健康状况的预测分析,为故障诊断提供了理论支持。