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基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统及方法技术方案

技术编号:40702415 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:01
本发明专利技术公开了基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统及方法,其中系统包括:多源数据采集模块、数据预处理模块、多源数据融合模块和数据分析模块;所述多源数据采集模块用于采集桥梁监测中的多源桥梁数据;所述数据预处理模块用于对所述多源桥梁数据进行去噪处理,得到去噪后桥梁数据;所述多源数据融合模块用于将所述去噪后桥梁数据融合,得到融合后桥梁数据;所述数据分析模块用于分析所述融合后桥梁数据,得到桥梁安全监测结果。相比桥梁定期检查、专项检查,本发明专利技术能够准确、高效地获取桥梁健康状态方面实时信息,针对桥梁安全做出及时预警,同时提高管养工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智慧桥梁监测领域,具体涉及基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统及方法


技术介绍

1、近几年我国桥梁建设的发展迅猛,但与此同时,随着车流数据猛增、桥梁“老龄化”和服役条件恶化给桥梁工程运营带来了挑战。目前管养单位对桥梁进行的一般定期、专项检查耗费大量人力、物力、财力,同时却不能得到系统的、全面的、实时的桥梁健康状态信息,无法对桥梁危险情况做出及时预警,因此已呈现落伍趋势。


技术实现思路

1、本专利技术旨在解决现有技术的不足,提出基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统及方法,通过结合小波去噪和神经网络模型来对桥梁多源数据进行融合,得到监测结果。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

3、基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,包括:多源数据采集模块、数据预处理模块、多源数据融合模块和数据分析模块;

4、所述多源数据采集模块用于采集桥梁监测中的多源桥梁数据;

5、所述数据预处理模块用于对所述多源桥梁数据进行去噪处理,得到去噪后桥梁数据;

6、所述多源数据融合模块用于将所述去噪后桥梁数据融合,得到融合后桥梁数据;

7、所述数据分析模块用于分析所述融合后桥梁数据,得到桥梁安全监测结果。

8、优选的,所述数据采集模块包括:环境监测单元、形变监测单元和应力应变监测单元;

9、所述环境监测单元用于监测桥梁周围的环境数据;

10、所述形变监测单元用于监测桥梁关键部位的变形数据;

11、所述应力应变监测单元用于监测桥梁关键受力部位的应力数据。

12、优选的,所述数据预处理模块包括:小波分解单元、量化处理单元和重构单元;

13、所述小波分解单元用于对所述多源桥梁数据进行小波分解,得到分解后数据;

14、所述量化处理单元用于利用小波降噪最优阈值函数对所述分解后数据的高频系数进行量化处理,得到处理后小波系数;

15、所述重构单元用于将所述处理后小波系数进行重构,得到所述去噪后桥梁数据。

16、优选的,所述多源数据融合模块包括:特征挖掘单元和数据融合单元;

17、所述特征挖掘单元用于利用粗糙集的属性约简算法挖掘所述去噪后桥梁数据的特征数据;

18、所述数据融合单元基于bp神经网络模型将所述特征数据进行融合,得到所述融合后桥梁数据。

19、优选的,所述数据分析模块包括:分析单元和报警单元;

20、所述分析单元用于分析所述融合后桥梁数据,得到桥梁安全监测结果;

21、所述报警单元基于所述桥梁安全监测结果进行评估得到桥梁安全情况,并基于所述桥梁安全情况发出报警信息。

22、本专利技术还提供了基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,所述监测方法应用于上述任一项所述的监测系统,包括以下步骤:

23、s1.采集桥梁监测中的多源桥梁数据;

24、s2.对所述多源桥梁数据进行去噪处理,得到去噪后桥梁数据;

25、s3.将所述去噪后桥梁数据融合,得到融合后桥梁数据;

26、s4.分析所述融合后桥梁数据,得到桥梁安全监测结果。

27、优选的,所述多源桥梁数据包括:环境数据、变形数据和应力数据。

28、优选的,所述s2包括:

29、对所述多源桥梁数据进行小波分解,得到分解后数据;

30、利用小波降噪最优阈值函数对所述分解后数据的高频系数进行量化处理,得到处理后小波系数;

31、将所述处理后小波系数进行重构,得到所述去噪后桥梁数据。

32、优选的,所述s3包括:

33、利用粗糙集的属性约简算法挖掘所述去噪后桥梁数据的特征数据;

34、基于bp神经网络模型将所述特征数据进行融合,得到所述融合后桥梁数据。

35、优选的,所述s4包括:

36、分析所述融合后桥梁数据,得到桥梁安全监测结果;

37、基于所述桥梁安全监测结果进行评估得到桥梁安全情况,并基于所述桥梁安全情况发出报警信息。

38、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

39、相比桥梁定期检查、专项检查,本专利技术能够准确、高效地获取桥梁健康状态方面实时信息,针对桥梁安全做出及时预警,同时提高管养工作效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,包括:多源数据采集模块、数据预处理模块、多源数据融合模块和数据分析模块;

2.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述数据采集模块包括:环境监测单元、形变监测单元和应力应变监测单元;

3.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述数据预处理模块包括:小波分解单元、量化处理单元和重构单元;

4.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述多源数据融合模块包括:特征挖掘单元和数据融合单元;

5.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述数据分析模块包括:分析单元和报警单元;

6.基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,所述监测方法应用于权利要求1-5任一项所述的监测系统,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,其特征在于,所述多源桥梁数据包括:环境数据、变形数据和应力数据。

<p>8.根据权利要求6所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,其特征在于,所述S2包括:

9.根据权利要求6所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,其特征在于,所述S3包括:

10.根据权利要求6所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测方法,其特征在于,所述S4包括:

...

【技术特征摘要】

1.基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,包括:多源数据采集模块、数据预处理模块、多源数据融合模块和数据分析模块;

2.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述数据采集模块包括:环境监测单元、形变监测单元和应力应变监测单元;

3.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述数据预处理模块包括:小波分解单元、量化处理单元和重构单元;

4.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测系统,其特征在于,所述多源数据融合模块包括:特征挖掘单元和数据融合单元;

5.根据权利要求1所述基于多源监测数据的智慧桥梁安全监测...

【专利技术属性】
技术研发人员:李继伟陈贤洲冼清华
申请(专利权)人:广州城市职业学院
类型:发明
国别省市:

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