一种桥梁悬索安全监测方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种桥梁悬索安全监测方法、装置、设备及介质，该方法包括：获取初始索力值和待计算索力值；计算每一待计算索力值与初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值；将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算有效索力值的平均值作为第二趋势判定值；计算有效索力值的标准差作为第三趋势判定值；通过离散度计算公式对第二趋势判定值和第三趋势判定值进行计算，获取离散度；将离散度与预设离散阈值进行比较，当离散度大于预设离散阈值，则生成报警信号，无需依靠人为经验便可以及时了解桥梁上悬索的实际情况，使得工作人员可以掌握对桥梁的悬索进行维护的最佳维护时间，保证桥梁的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁悬索安全监测方法、装置、设备及介质
本专利技术涉及桥梁安全监测领域，具体涉及一种桥梁悬索安全监测方法、装置、设备及介质。
技术介绍
桥梁上的悬索结构是由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构，包括单层悬索结构、双层悬索结构和交叉索网结构。当桥梁投入运营后，随着时间推移，其悬索材料自身性能会不断退化，也不可避免地会受到环境侵蚀和使用磨损。若悬索结构的侵蚀和磨损不能及时得到检测和维修，轻则缩短桥梁使用寿命，重则导致桥梁突然破坏或坍塌，影响人们行车安全。传统对桥梁的悬索进行检测在很大程度上依赖于管理者和技术人员的经验，缺乏科学系统的方法，很难及时了解桥梁上悬索的实际情况，导致错过对桥梁的悬索进行维护的最佳维护时间，使得桥梁存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是传统的桥梁检测方法主要依赖管理者和技术人员的经验，缺乏科学系统的方法，很难及时了解桥梁上悬索的实际情况，导致错过对桥梁的悬索进行维护的最佳维护时间，使得桥梁存在安全隐患。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，无需依靠人为经验便可以及时了解桥梁上悬索的实际情况，使得工作人员可以掌握对桥梁的悬索进行维护的最佳维护时间，保证桥梁的安全。本专利技术通过下述技术方案实现：一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，包括：获取初始索力值和待计算索力值；计算每一所述待计算索力值与所述初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值；将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算所述有效索力值的平均值作为第二趋势判定值；计算所述有效索力值的标准差作为第三趋势判定值；通过离散度计算公式对所述第二趋势判定值和所述第三趋势判定值进行计算，获取离散度；将所述离散度与预设离散阈值进行比较，当所述离散度大于所述预设离散阈值，则生成报警信号。进一步地，所述获取初始索力值和待计算索力值，包括：获取桥梁悬索结构的锚索长度、锚索线密度、N阶横向自振频率、锚索的抗弯刚度，调用索力值计算公式计算原始索力值，所述索力值计算公式为其中，ρ指锚索线密度，L指锚索长度、fN指N阶横向自振频率，EI指锚索的抗弯刚度；选取多个原始索力值，并将第一个所述原始索力值作为初始索力值，剩余的所述原始索力值作为待计算索力值。进一步地，所述锚索的抗弯刚度EI根据锚索的弹性模量E和目标惯性矩I计算得到；其中，所述锚索的弹性模量E为一常量，所述锚索的截面惯性矩包括矩形截面惯性矩、圆形截面惯性矩、圆环形截面惯性矩和非形心惯性矩；基于所述锚索的截面形状，选取与所述锚索的截面形状对应的截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的截面形状为矩形，则选取矩形截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的截面形状为圆形，则选取圆形截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的截面形状为圆环形，则选取圆环形截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的旋转轴没有穿过形心时，则选取非形心惯性矩作为目标惯性矩I。进一步地，所述矩形截面惯性矩的计算公式为I矩＝bh3/12，其中，I矩指矩形截面惯性矩，h指矩形截面的高度，b指矩形截面的宽度；所述圆形截面惯性矩的计算公式为I圆＝πD4/64，其中，I圆指圆形截面惯性矩，D指圆形截面的直径；所述圆环形截面惯性矩的计算公式为I环＝π(D4-d4)/64，其中，I环指圆环形截面惯性矩，D指圆环形截面的外直径，d指圆环形截面的内直径。进一步地，所述非形心惯性矩的计算公式为Iz＝I+Az2，其中，Iz指截面对Z轴的惯性矩，I指截面对形心轴的惯性矩，A指截面面积，z指形心到Z轴的距离。进一步地，所述离散度计算公式具体为其中，S指第三趋势判定值，指第二趋势判定值。一种桥梁悬索结构受力安全预警监测装置，包括：数据获取模块，用于获取初始索力值和待计算索力值；第一趋势判定值计算模块，用于计算每一所述待计算索力值与所述初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值；第二趋势判定值计算模块，用于将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算所述有效索力值的平均值作为第二趋势判定值；第三趋势判定值计算模块，用于计算所述有效索力值的标准差作为第三趋势判定值；离散度计算模块，用于通过离散度计算公式对所述第二趋势判定值和所述第三趋势判定值进行计算，获取离散度；离散度比较模块，用于将所述离散度与预设离散阈值进行比较，当所述离散度大于所述预设离散阈值，则生成报警信号。进一步地，所述数据获取模块包括：原始索力值计算单元，用于获取桥梁悬索结构的锚索长度、锚索线密度、N阶横向自振频率、锚索的抗弯刚度，调用索力值计算公式计算原始索力值，所述索力值计算公式为其中，ρ指锚索线密度，L指锚索长度、fN指N阶横向自振频率，EI指锚索的抗弯刚度；原始索力值处理单元，用于选取多个原始索力值，并将第一个所述原始索力值作为初始索力值，剩余的所述原始索力值作为待计算索力值。一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述桥梁悬索结构受力安全预警监测方法。一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述桥梁悬索结构受力安全预警监测方法。本专利技术提供的一种桥梁悬索安全监测方法、装置、设备及介质，通过获取初始索力值和待计算索力值，计算每一待计算索力值与初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值，将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算有效索力值的平均值作为第二趋势判定值，计算有效索力值的标准差作为第三趋势判定值，通过离散度计算公式对第二趋势判定值和第三趋势判定值进行计算，获取离散度，将离散度与预设离散阈值进行比较，当离散度大于预设离散阈值，则生成报警信号，以在桥梁悬索的索力分布不均匀时，及时提醒工作人员对桥梁上的悬索进行维护，保证桥梁的安全。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法的流程图。图2为图1中步骤S10的一具体流程图。图3为图1中步骤S11的一具体流程图。图4为本专利技术一种桥梁悬索结构受力安全预警监测装置的结构示意图。图5为本专利技术计算机设备的一示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，本专利技术一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，具体包括如下步骤：S10：获取初始索力值和待计算索力值。其中，初始索力值指作为基准的索力值，待计算索力值指需要和初始索本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，其特征在于，包括：/n获取初始索力值和待计算索力值；/n计算每一所述待计算索力值与所述初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值；/n将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算所述有效索力值的平均值作为第二趋势判定值；/n计算所述有效索力值的标准差作为第三趋势判定值；/n通过离散度计算公式对所述第二趋势判定值和所述第三趋势判定值进行计算，获取离散度；/n将所述离散度与预设离散阈值进行比较，当所述离散度大于所述预设离散阈值，则生成报警信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，其特征在于，包括：
获取初始索力值和待计算索力值；
计算每一所述待计算索力值与所述初始索力值的索力差值，并基于极端差值获取第一趋势判定值；
将第一趋势判定值对应的索力值作为有效索力值，计算所述有效索力值的平均值作为第二趋势判定值；
计算所述有效索力值的标准差作为第三趋势判定值；
通过离散度计算公式对所述第二趋势判定值和所述第三趋势判定值进行计算，获取离散度；
将所述离散度与预设离散阈值进行比较，当所述离散度大于所述预设离散阈值，则生成报警信号。


2.根据权利要求1所述的一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，其特征在于，所述获取初始索力值和待计算索力值，包括：
获取桥梁悬索结构的锚索长度、锚索线密度、N阶横向自振频率、锚索的抗弯刚度，调用索力值计算公式计算原始索力值，所述索力值计算公式为其中，ρ指锚索线密度，L指锚索长度、fN指N阶横向自振频率，EI指锚索的抗弯刚度；
选取多个原始索力值，并将第一个所述原始索力值作为初始索力值，剩余的所述原始索力值作为待计算索力值。


3.根据权利要求2所述的一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，其特征在于，所述锚索的抗弯刚度EI根据锚索的弹性模量E和目标惯性矩I计算得到；
其中，所述锚索的弹性模量E为一常量，所述锚索的截面惯性矩包括矩形截面惯性矩、圆形截面惯性矩、圆环形截面惯性矩和非形心惯性矩；
基于所述锚索的截面形状，选取与所述锚索的截面形状对应的截面惯性矩作为目标惯性矩I；
若所述锚索的截面形状为矩形，则选取矩形截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的截面形状为圆形，则选取圆形截面惯性矩作为目标惯性矩I；若所述锚索的截面形状为圆环形，则选取圆环形截面惯性矩作为目标惯性矩I；
若所述锚索的旋转轴没有穿过形心时，则选取非形心惯性矩作为目标惯性矩I。


4.根据权利要求3所述的一种桥梁悬索结构受力安全预警监测方法，其特征在于，所述矩形截面惯性矩的计算公式为I矩＝bh3/12，其中，I矩指矩形截面惯性矩，h指矩形截面的高度，b指矩形截面的宽度；所述圆形截面惯性矩的计算公式为I圆＝πD4/64，其中，I圆指圆形截面惯性矩，D指圆形截面的直径；所述圆环形截面惯性矩的计算公式为I环＝π(D4-d4)/64，其中，I环指圆环形截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚自强，
申请(专利权)人：成都泰测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51