CN108595860B - 一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程技术制造业领域，公开了一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统，设置有：计算机模块，将对桥梁施加的压力，检测到竖直载荷，都通过压力检测模块检测出来，经过数据分析模块，最后输出结果。该发明设计思路清晰，功能齐全，计算机可以将需要施加的压力，以及施加的竖向载荷通过编程实现，可以设置多组压力检测数值，由压力检测模块检测出压力的大小，后将数据进行分析处理，与数据库中的标准数值进行校对，可以准确的找到桥梁所需要施加压力的大小，最后输出结果，操作简单，可以适应不同的施工场地，具有很大的推广意义和价值。

Description

一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统

技术领域

本发明属于工程技术制造业领域，尤其涉及一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统。

背景技术

目前，在对桥梁进行压力检测时，只能通过单一的压力检测装置进行检测，在需要应对不同的的压力检测时，需要准备多种测试仪器，来回检测过程较为麻烦，特别是在检测竖向预应力时，需要对桥梁内部进行检测，工作人员的工作压力较大，需要耗费较多的时间，工作效率得不到提高。

综上所述，现有技术存在的问题是：在对桥梁进行压力检测时，只能通过单一的压力检测装置进行检测，在需要应对不同的的压力检测时，需要准备多种测试仪器，来回检测过程较为麻烦，特别是在检测竖向预应力时，需要对桥梁内部进行检测，工作人员的工作压力较大，需要耗费较多的时间，工作效率得不到提高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统。所述基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统设置有：计算机模块、施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块、数据分析模块、数据库模块、结果输出模块。

计算机模块：所述计算机模块与施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块连接，将施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块所施压的压力数值发送到数据分析模块，通过数据库模块进行校对。

施压模块：所述施压模块连接计算机模块，可以通过计算机模块设置的压力数值对桥梁进行施压。

竖向载荷模块：所述竖向载荷模块连接计算机模块，可以施加不同的竖向载荷，可以使得桥梁上的每个部位都能受到载荷的作用。

压力检测模块：所述压力检测模块连接计算机模块，能够检测出桥梁上所受到的压力大小。

数据分析模块：所述数据分析模块连接压力检测模块，压力检测模块所检测出来的数值发送到数据分析模块中，对数据进行分析处理。

数据库模块：所述数据库模块连接数据分析模块，将处理好的数据情况与数据库中标准的数值进行校对，如果某个压力指标没有达到标准数值，将会通过计算机模块，重新对桥梁施加压力。

结果输出模块：所述结果输出模块连接数据库模块，会将达到标准数值的压力情况输出。

进一步，所述竖向载荷模块所应用的公式为：

(自由落体冲击)。

数据分析模块具体包括以下步骤：

步骤1：选取检测数据；

步骤2：对选取的检测数据进行节点分簇；

步骤3：对已分好的簇训练刚好包含簇内所有节点的超椭球，并计算相应超椭球的轴长；

步骤4：根据各个超椭球的轴长进行数据降维；

步骤5：对根据各个超椭球的轴长降维后的数据进行相应的曲线拟合；

步骤6：处理检测数据；

步骤7：将检测曲线与数据库曲线进行相似度比较，确定数据是否存在异常数据。

所述步骤2的具体过程为：

根据每个节点某相同时刻点的数据对节点分簇，通过选取的节点数据，计算数据在每个维度的许可半径，

判断r_i ^d与

是否相邻；若相邻，则节点i,j在第维方向上同属一个簇，只有满足节点在所有的k维上都属同一个簇时，称节点i,j同簇，同时，若两个簇C_i和C_j的簇区间

和

满足

对所有k成立时，则簇C_i和C_j可合并为一个簇，簇半径为

CR＝[MIN({min_i，min_j}),MAX({max_i，max_j})]；

所述步骤3的具体过程为：

用超椭球的各个轴长之间的比例关系来描述数据属性之间的联系，超椭球的各个轴长分别为σ_pl≥σ_p-1l≥σ_p-2l≥···≥σ₁l；其中，σ_i(1≤i≤p)表示数据集D的协方差矩阵Σ的特征值之平方根，用μ表示数据集D的均值，则对应超椭球的轴长

所述步骤4的具体过程为：计算超椭球各个轴长对应的比例系数a_i并将其作为线性降维的系数d，即

所述步骤5的具体过程为：对降维后的数据在二维平面进行曲线拟合；十组数据拟合成一条八次光滑非线性函数曲线并将其起点平移至原点，平移后的曲线作为测试曲线f(x)；

所述步骤6的具体过程为：按照所述步骤4和步骤5的方法对选取的测试数据进行数据降维和曲线拟合，得到检测曲线g(x)；

所述步骤7需要通过判断两条曲线的相似程度来确定异常值，其具体过程为：

设f(x)为拟合的测试曲线，g(x)为拟合的待检测曲线，对于预先设定的阈值c(0＜c＜1)，当曲线f(x)与曲线g(x)满足，对任意的x∈X，有

|f(x)-g(x)|＜c

或者满足

则称该节点处无异常值存在，否则，认为存在异常值。

本发明的优点及积极效果为：该发明设计思路清晰，功能齐全，计算机可以将需要施加的压力，以及施加的竖向载荷通过编程实现，可以设置多组压力检测数值，由压力检测模块检测出压力的大小，后将数据进行分析处理，与数据库中的标准数值进行校对，可以准确的找到桥梁所需要施加压力的大小，最后输出结果，操作简单，可以适应不同的施工场地，具有很大的推广意义和价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统示意图；

图中：1、计算机模块；2、施压模块；3、竖向载荷模块；4、压力检测模块；5、数据分析模块；6、数据库模块；7、结果输出模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如附图1所示，本发明实施例提供的基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统设置有：计算机模块1、施压模块2、竖向载荷模块3、压力检测模块4、数据分析模块5、数据库模块6、结果输出模块7。

计算机模块1：所述计算机模块1与施压模块2、竖向载荷模块3、压力检测模块连接4，将施压模块2、竖向载荷模块3、压力检测模块4所施压的压力数值发送到数据分析模块5，通过数据库模块6进行校对。

施压模块2：所述施压模块2连接计算机模块1，可以通过计算机模块1设置的压力数值对桥梁进行施压。

竖向载荷模块3：所述竖向载荷模块3连接计算机模块1，可以施加不同的竖向载荷，可以使得桥梁上的每个部位都能受到载荷的作用。

压力检测模块4：所述压力检测模块4连接计算机模块1，能够检测出桥梁上所受到的压力大小。

数据分析模块5：所述数据分析模块5连接压力检测模块4，压力检测模块4所检测出来的数值发送到数据分析模块5中，对数据进行分析处理。

数据库模块6：所述数据库模块6连接数据分析模块5，将处理好的数据情况与数据库中标准的数值进行校对，如果某个压力指标没有达到标准数值，将会通过计算机模块，重新对桥梁施加压力。

结果输出模块7：所述结果输出模块7连接数据库模块6，会将达到标准数值的压力情况输出。

竖向载荷模块3所应用的公式为：

(自由落体冲击)。

数据分析模块具体包括以下步骤：

步骤1：选取检测数据；

步骤2：对选取的检测数据进行节点分簇；

步骤3：对已分好的簇训练刚好包含簇内所有节点的超椭球，并计算相应超椭球的轴长；

步骤4：根据各个超椭球的轴长进行数据降维；

步骤5：对根据各个超椭球的轴长降维后的数据进行相应的曲线拟合；

步骤6：处理检测数据；

步骤7：将检测曲线与数据库曲线进行相似度比较，确定数据是否存在异常数据。

步骤2的具体过程为：

根据每个节点某相同时刻点的数据对节点分簇，通过选取的节点数据，计算数据在每个维度的许可半径，

判断r_i ^d与

是否相邻；若相邻，则节点i,j在第维方向上同属一个簇，只有满足节点在所有的k维上都属同一个簇时，称节点i,j同簇，同时，若两个簇C_i和C_j的簇区间

和

满足

对所有k成立时，则簇C_i和C_j可合并为一个簇，簇半径为

CR＝[MIN({min_i，min_j}),MAX({max_i，max_j})]；

所述步骤3的具体过程为：

用超椭球的各个轴长之间的比例关系来描述数据属性之间的联系，超椭球的各个轴长分别为σ_pl≥σ_p-1l≥σ_p-2l≥···≥σ₁l；其中，σ_i(1≤i≤p)表示数据集D的协方差矩阵Σ的特征值之平方根，用μ表示数据集D的均值，则对应超椭球的轴长

所述步骤4的具体过程为：计算超椭球各个轴长对应的比例系数a_i并将其作为线性降维的系数d，即

所述步骤5的具体过程为：对降维后的数据在二维平面进行曲线拟合；十组数据拟合成一条八次光滑非线性函数曲线并将其起点平移至原点，平移后的曲线作为测试曲线f(x)；

所述步骤6的具体过程为：按照所述步骤4和步骤5的方法对选取的测试数据进行数据降维和曲线拟合，得到检测曲线g(x)；

所述步骤7需要通过判断两条曲线的相似程度来确定异常值，其具体过程为：

设f(x)为拟合的测试曲线，g(x)为拟合的待检测曲线，对于预先设定的阈值c(0＜c＜1)，当曲线f(x)与曲线g(x)满足，对任意的x∈X，有

|f(x)-g(x)|＜c

或者满足

则称该节点处无异常值存在，否则，认为存在异常值。

本发明的工作原理：计算机模块1将需要施加的压力设定好，通过施压模块2、竖向载荷模块3、压力检测模块4，可以将检测到桥梁所承受的压力和桥梁上各处所承受的载荷量，计算机模块1可以设定多组压力数值，方便进行检测，检测出来的数值通过数据分析模块5，将数据进行处理，后发送到数据库模块6当中，达到标准的压力值会通过结果输出模块7输出。

该发明设计思路清晰，功能齐全，计算机可以将需要施加的压力，以及施加的竖向载荷通过编程实现，可以设置多组压力检测数值，由压力检测模块检测出压力的大小，后将数据进行分析处理，与数据库中的标准数值进行校对，可以准确的找到桥梁所需要施加压力的大小，最后输出结果，操作简单，可以适应不同的施工场地，具有很大的推广意义和价值。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统，其特征在于，所述基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统设置有：计算机模块、施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块、数据分析模块、数据库模块、结果输出模块；

计算机模块：所述计算机模块与施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块连接，将施压模块、竖向载荷模块、压力检测模块所施压的压力数值发送到数据分析模块，通过数据库模块进行校对；

施压模块：所述施压模块连接计算机模块，可以通过计算机模块设置的压力数值对桥梁进行施压；

竖向载荷模块：所述竖向载荷模块连接计算机模块，可以施加不同的竖向载荷，可以使得桥梁上的每个部位都能受到载荷的作用；

压力检测模块：所述压力检测模块连接计算机模块，能够检测出桥梁上所受到的压力大小；

数据分析模块：所述数据分析模块连接压力检测模块，压力检测模块所检测出来的数值发送到数据分析模块中，对数据进行分析处理；

数据库模块：所述数据库模块连接数据分析模块，将处理好的数据情况与数据库中标准的数值进行校对，如果某个压力指标没有达到标准数值，将会通过计算机模块，重新对桥梁施加压力；

结果输出模块：所述结果输出模块连接数据库模块，会将达到标准数值的压力情况输出；

数据分析模块具体包括以下步骤：

步骤1：选取检测数据；

步骤2：对选取的检测数据进行节点分簇；

步骤3：对已分好的簇训练刚好包含簇内所有节点的超椭球，并计算相应超椭球的轴长；

步骤4：根据各个超椭球的轴长进行数据降维；

步骤5：对根据各个超椭球的轴长降维后的数据进行相应的曲线拟合；

步骤6：处理检测数据；

步骤7：将检测曲线与数据库曲线进行相似度比较，确定数据是否存在异常数据；

所述步骤2的具体过程为：

根据每个节点某相同时刻点的数据对节点分簇，通过选取的节点数据，计算数据在每个维度的许可半径，

判断

与

是否相邻；若相邻，则节点i,j在第k维方向上同属一个簇，只有满足节点在所有的k维上都属同一个簇时，称节点i,j同簇，同时，若两个簇C_i和C_j的簇区间

和

满足

对所有k成立时，则簇C_i和C_j可合并为一个簇，簇半径为

CR＝[MIN({min_i,min_j}),MAX({max_i,max_j})]；

所述步骤3的具体过程为：

用超椭球的各个轴长之间的比例关系来描述数据属性之间的联系，超椭球的各个轴长分别为σ_pl≥σ_p-1l≥σ_p-2l≥…≥σ₁l；其中，σ_i表示数据集D的协方差矩阵Σ的特征值之平方根，σ_i中i的取值范围为：i大于等于1，小于等于p；用μ表示数据集D的均值，则对应超椭球的轴长

所述步骤4的具体过程为：计算超椭球各个轴长对应的比例系数a_i并将其作为线性降维的系数d，即

所述步骤5的具体过程为：对降维后的数据在二维平面进行曲线拟合；十组数据拟合成一条八次光滑非线性函数曲线并将其起点平移至原点，平移后的曲线作为测试曲线f(x)；

所述步骤6的具体过程为：按照所述步骤4和步骤5的方法对选取的测试数据进行数据降维和曲线拟合，得到检测曲线g(x)；

所述步骤7需要通过判断两条曲线的相似程度来确定异常值，其具体过程为：

设f(x)为拟合的测试曲线，g(x)为拟合的待检测曲线，对于预先设定的阈值c(0＜c＜1)，当曲线f(x)与曲线g(x)满足，对任意的x∈X，有

|f(x)-g(x)|＜c

或者满足

则称该节点处无异常值存在，否则，认为存在异常值。

2.如权利要求1所述的基于计算机的桥梁施工竖向预应力钢筋检测系统，其特征在于，所述竖向载荷模块在自由落体冲击时所应用的公式为：

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