CN104732074A - 一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，属于桥梁工程技术领域，包括桥梁结构大数据挖掘系统(1)，桥梁结构大数据存储系统(2)，桥梁结构大数据分析系统(3)，桥梁结构大数据损伤识别系统(4)，其特征在于：通过借助多种手段创建桥梁结构的大数据流，采用云存储技术，依靠云计算分布式处理技术和虚拟化技术等对系统收集到的大数据流做出处理，快速形成分析报告。系统数据量巨大、数据类型繁多、数据处理速度快，对桥梁结构损伤状态的预测及时并且准确。本发明设计合理，适用性强，可靠性好，便于推广应用。

Description

一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，涉及一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统。

背景技术

因桥梁结构使用年限的增加、车辆超载、突发灾害等原因，造成的桥梁突然垮塌、倾覆等桥梁结构损伤问题日益严重。因此，关于桥梁结构损伤识别的研究也逐渐成为人们研究的热点。传统的桥梁结构损伤识别是指利用现代设备和技术来确定运营状态下桥梁结构的某些参数的变化，进而对结构的损伤程度进行量化以确定桥梁结构的损伤级别，最终估计整个桥梁结构的寿命，进而为后期桥梁结构的维护提供参考依据。桥梁结构损伤识别可以简单的概括为一个从数据收集到数据管理的过程，这些数据包含一切与桥梁相关的数据，目前国内外正投入使用的桥梁结构损伤识别系统中，局限于桥梁结构运营期内某一时刻结构静动力参数的变化，而往往忽视设计期间和施工期间可能给桥梁结构带来的潜在损伤，数据类型单一，数据量小，加上运营期间数据收集的不完整性，且桥梁结构损伤识别系统数据处理周期长，故现有的桥梁结构损伤识别系统不能快速、准确预测桥梁结构的损伤情况，且可能出现较大的误判。随着云时代的来临，在以云计算为代表的技术推动下，大数据技术受到国内外学者的广发的关注。大数据的特点可以概括为数据量巨大、数据类型繁多、处理速度快，大数据技术指在各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力，使得原本很难收集和利用的数据开始容易被利用起来，在较短的时间内能快速处理大量数据并整理成为桥梁结构损伤识别需要的依据，在桥梁结构损伤识别方面具有极大的应用潜力。

为了实时地了解评价桥梁结构的损伤状况，国内外学者进行了大量的研究，诸如实用新型专利“一种识别桥梁结构刚度损伤的系统”(申请号：201420181530.6)，公开了一种识别桥梁结构刚度损伤的系统，本实用新型所述的识别桥梁结构刚度损伤的系统操作简单、可适用于桥梁及结构工程施工和运营过程中的质量鉴定或出现损伤或恶化时的快速检测评定。发明专利“一种桥梁结构损伤识别方法和系统”(申请号：201310260272.0)，该方法能构建出用于表示损伤位置的不完备模态应变能变化率指标以及用于表示损伤程度的不完备模态应变能指标，本发明能够准确地获得目标桥梁结构的损伤位置和损伤程度，从而有效预防突发性灾难、及时控制缺陷的发展。发明专利“桥梁结构多体系损伤识别方法”(申请号：201210017056.9)，该方法是基于模式识别的损伤识别、基于系统识别的损伤识别、基于人工巡检的局部损伤识别及基于熵权的损伤状态的融合，该方法对结构给予较为全面准确可靠的损伤识别结果。

通过对已有专利、公开文献的研究发现，现有的桥梁结构损伤识别系统均是在运用现代设备和技术，测试桥梁结构运营期内某一时刻结构静动力参数的变化来确定结构的损伤等级，忽视了设计期间和施工期间可能给桥梁结构带来的潜在损伤，数据类型单一、数据量少，数据处理周期长，故现有的桥梁结构损伤识别系统在实际工程的应用中存在较大的误判可能。因此，发明一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统很有价值。

发明内容

本发明要解决的关键问题在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其数据类型多、数据量大，数据处理周期短，能对桥梁结构损伤识别做出快速准确的预测。

为解决上述关键技术问题，发明一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：桥梁结构损伤识别系统由桥梁结构大数据挖掘系统1、桥梁结构大数据存储系统2、桥梁结构大数据分析系统3和桥梁结构大数据损伤识别系统4组成，系统数据量巨大、数据类型繁多、数据处理速度快，能迅速给出桥梁结构的损伤等级，对桥梁结构损伤状态的预测及时并且准确。

一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：上述所述的桥梁结构大数据挖掘系统1分别从设计、施工和运营等方面，借助传感器、GPS系统、互联网等手段创建桥梁结构的大数据流。

一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：上述所述的桥梁结构大数据存储系统2采用云存储，能迅速、智能地对桥梁结构的数据流进行读、写操作。

一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：上述所述的桥梁结构大数据分析系统3主要依靠云计算分布式处理技术和虚拟化技术对系统收集到的大数据流做出处理，形成实时分析报告。

一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：上述所述的桥梁结构大数据损伤识别系统4，依托云计算技术依据桥梁结构大数据分析系统3所形成的实时分析报告，对桥梁结构的损伤状况做出准确的评估和预测。

上述基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，由于数据类型、数据量的剧增以及数据处理周期的缩短，能及时并且准确的对桥梁结构的损伤状况做出评估。

本发明设计合理，适用性强，可靠性好，便于推广应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统原理框图

图中：1—桥梁结构大数据挖掘系统；2—桥梁结构大数据存储系统；3—桥梁结构大数据分析系统；4—桥梁结构大数据损伤识别系统。

具体实施方式

实施例一

某大跨度桥梁，主跨为跨径1200m的双塔双索面斜拉桥，索塔采用倒Y型钢筋混凝土索塔。为了及时准确的对该跨海大桥结构的损伤状态做出识别，在该跨海大桥上应用了本发明所提供的基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，如图1。

具体实施步骤为：

步骤一利用桥梁结构大数据挖掘系统1，从设计、施工和运营等方面，借助传感器、GPS系统、互联网等创建桥梁结构的大数据流。

步骤二利用桥梁结构大数据存储系统2，采用云存储技术，能迅速、智能地对桥梁结构的数据流进行读、写操作。

步骤三利用桥梁结构大数据分析系统3，依靠云计算分布式处理技术和虚拟化技术对系统收集到的大数据流做出处理，形成实时分析报告。

步骤四利用桥梁结构大数据损伤识别系统4，依据桥梁结构大数据分析系统3所形成的实时分析报告，对桥梁结构的损伤状况做出准确的评估和预测。

以上所述的具体实施方法，对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了说明。所应强调的是，以上所述仅为本发明专利的具体实施例而已，并不能用于限制本发明的范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

综上所述，本发明提供了一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，运用该系统实现对桥梁结构损伤识别做出快速准确的预测。

本发明具有新颖性、实用性，符合发明专利各要求，故依法提出发明专利申请。

Claims (5)

1.一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：桥梁结构损伤识别系统由桥梁结构大数据挖掘系统(1)、桥梁结构大数据存储系统(2)、桥梁结构大数据分析系统(3)和桥梁结构大数据损伤识别系统(4)组成，系统数据量巨大、数据类型繁多、数据处理速度快，能迅速给出桥梁结构的损伤等级，对桥梁结构损伤状态的评估和预测及时并且准确。

2.按照权利要求1所述的一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：所述的桥梁结构大数据挖掘系统(1)分别从设计、施工和运营等方面，借助传感器、GPS系统、互联网等手段创建桥梁结构的大数据流。

3.按照权利要求1所述的一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：所述的桥梁结构大数据存储系统(2)采用云存储，能迅速、智能地对桥梁结构的数据流进行读、写操作。

4.按照权利要求1所述的一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：所述的桥梁结构大数据分析系统(3)主要依靠云计算分布式处理技术和虚拟化技术等对系统收集到的大数据流做出处理，形成实时分析报告。

5.按照权利要求1所述的一种基于大数据理念的桥梁结构损伤识别系统，其特征在于：所述的桥梁结构大数据损伤识别系统(4)依托云计算技术，依据桥梁结构大数据分析系统(3)所形成的实时分析报告，对桥梁结构的损伤状况做出准确的评估和预测。