CN112197920A - 一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统 - Google Patents

一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统 Download PDF

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CN112197920A
CN112197920A CN202010878687.4A CN202010878687A CN112197920A CN 112197920 A CN112197920 A CN 112197920A CN 202010878687 A CN202010878687 A CN 202010878687A CN 112197920 A CN112197920 A CN 112197920A
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李虎雄
李琪
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University of Shaoxing
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，包括桥梁检测模块、临时数据存储模块、云数据传输模块、服务器、数据分析模块、远程检查模块、警报模块、外部给电模块、客户端；该桥梁结构健康监测系统可以实时进行计算，并且随时都可以知道桥梁结构的某一位置的健康状况，时效性高；该桥梁结构健康监测系统得桥梁结构的某一位置出现健康状况时，所对应的裂缝灯和应变灯就可以显示相应的颜色，使得桥梁结构健康状况显得更为直观，更为清楚；该桥梁结构健康监测系统实时传输桥梁结构出现裂缝问题位置的照片，并将照片上的阴影部分进行轮廓标识，传输至客户端中有助于用户了解裂缝的情况，及时做出维修方案，减小了维修困难。

Description

一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统
技术领域
本发明涉及桥梁监测系统领域，具体涉及一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统。
背景技术
桥梁结构健康监测是以桥梁结构为平台，运用现代电子通讯和网络技术，通过数据采集系统及时的获取桥梁结构在各种荷载和作用下的响应信息，通过对信息的分析和处理实现对桥梁结构健康状况的实时跟踪监测，为桥梁结构的运营和维护提供依据。
申请号为CN201310576306.7的专利公开了一种桥梁结构健康监测系统，包括电源管理电源、数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元，其结构要点电源管理电源分别与数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元相连，数据采集单元包括压力传感器和加速度传感器，数据处理单元包括AM29F032E芯片、RAMCY62512芯片、MSF43CF14S芯片；数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元依次相连；但仍然存在以下不足之处：(1)该桥梁结构健康监测系统不可以随时都知道桥梁结构的某一位置的健康状况，时效性不高；(2)该桥梁结构健康监测系统只进行监测，不进行警示，使得桥梁结构健康状况显得不够直观、清楚；(3)该桥梁结构健康监测系统监测出出现问题的位置后，维修人员需要先进行检查、测量，讨论出解决方法后再进行维修，维修过程复杂，维修困难大。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统：(1)通过在桥梁结构的不同位置安装有裂缝监测传感器和应变传感器，桥梁检测模块通过裂缝监测传感器和应变传感器进行实时监测，获取监测数据以及安装位置，服务器通过监测数据计算出裂缝变化值、应变总值，数据分析模块根据裂缝变化值、应变总值进行分析，进行危险警示分级，判断该安装位置的健康状况，解决了现有的桥梁结构健康监测系统不可以随时都知道桥梁结构的某一位置的健康状况，时效性不高的问题；(2)通过服务器将危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，服务器根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，并将相应的报警指令传输至警报模块，警报模块接收到相应的报警指令后便生成相应的显示颜色指令，传输至裂缝灯和应变灯使其显示相应的颜色进行警报，解决了现有的桥梁结构健康监测系统只进行监测，不进行警示，使得桥梁结构健康状况显得不够直观、清楚的问题；(3)通过客户端接收到服务器传输的一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝以及安装位置后，并生成检查指令，并将检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块，然后远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，高清摄像头将拍摄的照片发送至照片分析单元，使其对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，并将检测照片传输至客户端中，解决了现有的桥梁结构健康监测系统监测出出现问题的位置后，维修人员需要先进行检查、测量，讨论出解决方法后再进行维修，维修过程复杂，维修困难大的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，包括桥梁检测模块、临时数据存储模块、云数据传输模块、服务器、数据分析模块、远程检查模块、警报模块、外部给电模块、客户端；
所述桥梁检测模块用于对桥梁结构的健康状况进行实时监测，并将获取的监测信息传输至临时数据存储模块中；所述监测信息包括监测数据和安装位置；
所述桥梁检测模块包括数据获取单元以及若干裂缝监测传感器和应变传感器，若干所述裂缝监测传感器和应变传感器安装在桥梁的不同位置，其中每个位置均安装有一个裂缝监测传感器和应变传感器；
所述数据获取单元用于获取裂缝监测传感器的安装位置和应变传感器的安装位置，并将所述裂缝监测传感器的安装位置标记为Ai，i＝1、……、n，将所述应变传感器的安装位置标记为Bj，j＝1、……、n；
所述数据获取单元还用于获取来自若干裂缝监测传感器和应变传感器的监测数据，所述裂缝监测传感器监测得到的监测数据为测位移光栅波长值和测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测位移光栅波长值标记为λix，将测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λiy；所述应变传感器监测得到的监测数据为测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测应变光栅波长值标记为λju，将测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λjv；监测数据包括测位移光栅波长值、测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值、测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值；
所述临时数据存储模块将所述监测信息经过云数据传输模块传输至服务器中；
所述服务器根据监测信息中的监测数据进行判断以及生成相应的指令，具体步骤如下：
步骤一：利用公式ΔLi＝Ki[λix—λa)—(λiy—λb)]计算出裂缝变化值；
其中λa为初始测位移光栅波长值，λb为初始测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λix为测位移光栅波长值，λiy为测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Ki为裂缝监测传感器系数；
步骤二：利用公式εj＝Kj(λju—λc)+Wj(λjv—λd)计算出应变总值；
其中λc为初始测应变光栅波长值，λd为初始测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λju为测应变光栅波长值，λjv为测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Kj为应变传感器系数，Wj为温度修正系数；
步骤三：将计算得到的裂缝变化值、应变总值传输至数据分析模块中；
步骤四：数据分析模块对裂缝变化值、应变总值进行分析并将危险警示分级的结果传输至服务器中，危险警示分级的结果包括零级裂缝、一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝、零级应变、一级应变、二级应变和三级应变；服务器将所述危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，同时根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，具体生成步骤为：
S1：当服务器接收到零级裂缝后，则生成报警一指令；
S2：当服务器接收到一级裂缝后，则生成报警二指令；
S3：当服务器接收到二级裂缝后，则生成报警三指令；
S4：当服务器接收到三级裂缝后，则生成报警四指令；
S5：当服务器接收到零级应变后，则生成报警五指令；
S6：当服务器接收到一级应变后，则生成报警六指令；
S7：当服务器接收到二级应变后，则生成报警七指令；
S8：当服务器接收到三级应变后，则生成报警八指令；
步骤五：服务器将报警一至八指令传输至警报模块。
作为本发明进一步的方案：所述数据分析模块用于对裂缝变化值△Li、应变总值εj进行分析，并进行危险警示分级，具体分析以及危险警示分级的过程如下：
当0≤△Li＜D1,则将所述危险警示分级标记为零级裂缝；当D1≤△Li＜D2，则将所述危险警示分级标记为一级裂缝；当D2≤△Li≤D3，则将所述危险警示分级标记为二级裂缝；当△Li＞D3，则将所述危险警示分级标记为三级裂缝；其中D1、D2、D3为预设数值；
当0≤εj＜E1,则将所述危险警示分级标记为零级应变；当E1≤εj＜E2，则将所述危险警示分级标记为一级应变；当E2≤εj≤E3，则将所述危险警示分级标记为二级应变；当εj＞E3，则将所述危险警示分级标记为三级应变；其中E1、E2、E3为预设数值。
作为本发明进一步的方案：所述客户端接收到危险警示分级的结果以及安装位置后，并生成检查指令，具体如下：
当客户端接收到一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝以及安装位置后，则生成检查指令，并将所述检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块。
作为本发明进一步的方案：所述远程检查模块用于远程对桥梁结构进行实时检查，并将检查的结果传输至客户端；所述远程检查模块包括若干高清摄像头、照片分析单元，若干所述高清摄像头与若干裂缝监测传感器和应变传感器的安装位置一一对应，并将高清摄像头标记为Pi，Pi与Ai一一对应,所述高清摄像头的拍摄位置与相对应的裂缝监测传感器和应变传感器监测位置相同。
作为本发明进一步的方案：所述外部给电模块包括太阳能板、蓄电池，所述太阳能板用于产生电力并将所述电力传输至蓄电池中储存，所述蓄电池用于对高清摄像头、裂缝监测传感器、应变传感器进行供电。
作为本发明进一步的方案：所述警报模块用于接收服务器传输的报警指令，并执行报警指令，所述警报模块包括若干裂缝灯和应变灯，将裂缝灯标记为Yi，Yi与Ai一一对应,将应变灯标记为Zj，Zj与Bj一一对应；所述警报模块执行报警指令的具体步骤为：
当警报模块接收到报警一指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警二指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警三指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警四指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示红色指令并显示出红色；
当警报模块接收到报警五指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警六指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警七指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警八指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示红色指令并显示出红色；
作为本发明进一步的方案：所述远程检查模块用于接收客户端传输的检查指令，并执行检查指令，所述远程检查模块执行检查指令的具体过程为：
远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，远程检查模块采集高清摄像头拍摄的照片并将照片发送至远程检查模块内部的照片分析单元，所述照片分析单元接收到照片并对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，将检测照片传输至客户端中。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，通过在桥梁结构的不同位置安装有裂缝监测传感器和应变传感器，桥梁检测模块通过裂缝监测传感器和应变传感器进行实时监测，获取监测数据以及安装位置，服务器通过监测数据计算出裂缝变化值、应变总值，数据分析模块根据裂缝变化值、应变总值进行分析，进行危险警示分级，判断该安装位置的健康状况；该桥梁结构健康监测系统可以实时进行计算，并且随时都可以知道桥梁结构的某一位置的健康状况，时效性高，桥梁结构每某一位置出现问题都可以及时知晓并做好解决措施；
(2)本发明的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，通过服务器将危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，服务器根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，并将相应的报警指令传输至警报模块，警报模块接收到相应的报警指令后便生成相应的显示颜色指令，传输至裂缝灯和应变灯使其显示相应的颜色进行警报；该桥梁结构健康监测系统将若干裂缝监测传感器和应变传感器的安装位置与若干裂缝灯和应变灯一一对应，该安装位置的危险警示分级与裂缝灯和应变灯的颜色一一对应，使得桥梁结构的某一位置出现健康状况时，所对应的裂缝灯和应变灯就可以显示相应的颜色，使得桥梁结构健康状况显得更为直观，更为清楚；
(3)本发明的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，通过客户端接收到服务器传输的一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝以及安装位置后，并生成检查指令，并将检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块，然后远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，高清摄像头将拍摄的照片发送至照片分析单元，使其对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，并将检测照片传输至客户端中；该桥梁结构健康监测系统实时传输桥梁结构出现裂缝问题位置的照片，并将照片上的阴影部分进行轮廓标识，即对桥梁结构出现的裂缝形状以及面积进行标识，传输至客户端中有助于用户了解裂缝的情况，及时做出维修方案，使得维修前不需要进行检查和测量，减小了维修困难。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统的原理框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1所示，本实施例为一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，包括桥梁检测模块、临时数据存储模块、云数据传输模块、服务器、数据分析模块、远程检查模块、警报模块、外部给电模块、客户端；
桥梁检测模块用于对桥梁结构的健康状况进行实时监测，并将获取的监测信息传输至临时数据存储模块中；监测信息包括监测数据和安装位置；
桥梁检测模块包括数据获取单元以及若干裂缝监测传感器和应变传感器，若干裂缝监测传感器和应变传感器安装在桥梁的不同位置，其中每个位置均安装有一个裂缝监测传感器和应变传感器；
数据获取单元用于获取裂缝监测传感器的安装位置和应变传感器的安装位置，并将裂缝监测传感器的安装位置标记为Ai，i＝1、……、n，将应变传感器的安装位置标记为Bj，j＝1、……、n；
数据获取单元还用于获取来自若干裂缝监测传感器和应变传感器的监测数据，裂缝监测传感器监测得到的监测数据为测位移光栅波长值和测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测位移光栅波长值标记为λix，将测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λiy；应变传感器监测得到的监测数据为测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测应变光栅波长值标记为λju，将测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λjv；监测数据包括测位移光栅波长值、测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值、测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值；
临时数据存储模块将监测信息经过云数据传输模块传输至服务器中；
服务器根据监测信息中的监测数据进行判断以及生成相应的指令，具体步骤如下：
步骤一：利用公式ΔLi＝Ki[λix—λa)—(λiy—λb)]计算出裂缝变化值；
其中λa为初始测位移光栅波长值，λb为初始测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λix为测位移光栅波长值，λiy为测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Ki为裂缝监测传感器系数；
步骤二：利用公式εj＝Kj(λju—λc)+Wj(λjv—λd)计算出应变总值；
其中λc为初始测应变光栅波长值，λd为初始测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λju为测应变光栅波长值，λjv为测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Kj为应变传感器系数，Wj为温度修正系数；
步骤三：将计算得到的裂缝变化值、应变总值传输至数据分析模块中；
步骤四：数据分析模块对裂缝变化值、应变总值进行分析并将危险警示分级的结果传输至服务器中，危险警示分级的结果包括零级裂缝、一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝、零级应变、一级应变、二级应变和三级应变；服务器将危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，同时根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，具体生成步骤为：
S1：当服务器接收到零级裂缝后，则生成报警一指令；
S2：当服务器接收到一级裂缝后，则生成报警二指令；
S3：当服务器接收到二级裂缝后，则生成报警三指令；
S4：当服务器接收到三级裂缝后，则生成报警四指令；
S5：当服务器接收到零级应变后，则生成报警五指令；
S6：当服务器接收到一级应变后，则生成报警六指令；
S7：当服务器接收到二级应变后，则生成报警七指令；
S8：当服务器接收到三级应变后，则生成报警八指令；
步骤五：服务器将报警一至八指令传输至警报模块。
数据分析模块用于对裂缝变化值△Li、应变总值εj进行分析，并进行危险警示分级，具体分析以及危险警示分级的过程如下：
当0≤△Li＜D1,则将危险警示分级标记为零级裂缝；当D1≤△Li＜D2，则将危险警示分级标记为一级裂缝；当D2≤△Li≤D3，则将危险警示分级标记为二级裂缝；当△Li＞D3，则将危险警示分级标记为三级裂缝；其中D1、D2、D3为预设数值；
当0≤εj＜E1,则将危险警示分级标记为零级应变；当E1≤εj＜E2，则将危险警示分级标记为一级应变；当E2≤εj≤E3，则将危险警示分级标记为二级应变；当εj＞E3，则将危险警示分级标记为三级应变；其中E1、E2、E3为预设数值。
客户端接收到危险警示分级的结果以及安装位置后，并生成检查指令，具体如下：
当客户端接收到一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝以及安装位置后，则生成检查指令，并将检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块。
远程检查模块用于远程对桥梁结构进行实时检查，并将检查的结果传输至客户端；远程检查模块包括若干高清摄像头、照片分析单元，若干高清摄像头与若干裂缝监测传感器和应变传感器的安装位置一一对应，并将高清摄像头标记为Pi，Pi与Ai一一对应,高清摄像头的拍摄位置与相对应的裂缝监测传感器和应变传感器监测位置相同。
外部给电模块包括太阳能板、蓄电池，太阳能板用于产生电力并将电力传输至蓄电池中储存，蓄电池用于对高清摄像头、裂缝监测传感器、应变传感器进行供电。
警报模块用于接收服务器传输的报警指令，并执行报警指令，警报模块包括若干裂缝灯和应变灯，将裂缝灯标记为Yi，Yi与Ai一一对应,将应变灯标记为Zj，Zj与Bj一一对应；警报模块执行报警指令的具体步骤为：
当警报模块接收到报警一指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警二指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警三指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警四指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示红色指令并显示出红色；
当警报模块接收到报警五指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警六指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警七指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警八指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示红色指令并显示出红色；
远程检查模块用于接收客户端传输的检查指令，并执行检查指令，远程检查模块执行检查指令的具体过程为：
远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，远程检查模块采集高清摄像头拍摄的照片并将照片发送至远程检查模块内部的照片分析单元，照片分析单元接收到照片并对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，将检测照片传输至客户端中。
请参阅图1所示，本实施例中的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统的工作过程如下：
步骤一：桥梁检测模块通过若干裂缝监测传感器和应变传感器对桥梁的各处进行监测，通过数据获取单元获取裂缝监测传感器和应变传感器监测出的监测数据以及安装位置，经过临时数据存储模块以及云数据传输模块传输至服务器中；
步骤二：服务器将监测数据利用公式计算，计算出裂缝变化值、应变总值，将计算得到的裂缝变化值、应变总值传输至数据分析模块中，数据分析模块根据裂缝变化值、应变总值进行分析，分析出危险警示分级的结果，并将危险警示分级的结果传输至服务器；
步骤三：服务器将危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，服务器根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，并将相应的报警指令传输至警报模块，警报模块便生成相应的显示颜色指令使得裂缝灯和应变灯显示相应的颜色进行警报；
步骤四：客户端接收到危险警示分级的结果以及安装位置后，并生成检查指令，并将检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块，然后远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，高清摄像头将拍摄的照片发送至照片分析单元，使其对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，并将检测照片传输至客户端中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统，包括桥梁检测模块、临时数据存储模块、云数据传输模块、服务器、数据分析模块、远程检查模块、警报模块、外部给电模块、客户端，其特征在于：
所述桥梁检测模块用于对桥梁结构的健康状况进行实时监测，并将获取的监测信息传输至临时数据存储模块中；所述监测信息包括监测数据和安装位置；
所述桥梁检测模块包括数据获取单元以及若干裂缝监测传感器和应变传感器，若干所述裂缝监测传感器和应变传感器安装在桥梁的不同位置，其中每个位置均安装有一个裂缝监测传感器和应变传感器；
所述数据获取单元用于获取裂缝监测传感器的安装位置和应变传感器的安装位置，并将所述裂缝监测传感器的安装位置标记为Ai，i＝1、……、n，将所述应变传感器的安装位置标记为Bj，j＝1、……、n；
所述数据获取单元还用于获取来自若干裂缝监测传感器和应变传感器的监测数据，所述裂缝监测传感器监测得到的监测数据为测位移光栅波长值和测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测位移光栅波长值标记为λix，将测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λiy；所述应变传感器监测得到的监测数据为测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，并将测应变光栅波长值标记为λju，将测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值标记为λjv；监测数据包括测位移光栅波长值、测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值、测应变光栅波长值和测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值；
所述临时数据存储模块将所述监测信息经过云数据传输模块传输至服务器中；
所述服务器根据监测信息中的监测数据进行判断以及生成相应的指令，具体步骤如下：
步骤一：利用公式ΔLi＝Ki[λix—λa)—(λiy—λb)]计算出裂缝变化值；
其中λa为初始测位移光栅波长值，λb为初始测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λix为测位移光栅波长值，λiy为测位移光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Ki为裂缝监测传感器系数；
步骤二：利用公式εj＝Kj(λju—λc)+Wj(λjv—λd)计算出应变总值；
其中λc为初始测应变光栅波长值，λd为初始测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，λju为测应变光栅波长值，λjv为测应变光栅波长值相对应的温补光栅波长值，Kj为应变传感器系数，Wj为温度修正系数；
步骤三：将计算得到的裂缝变化值、应变总值传输至数据分析模块中；
步骤四：数据分析模块对裂缝变化值、应变总值进行分析并将危险警示分级的结果传输至服务器中，危险警示分级的结果包括零级裂缝、一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝、零级应变、一级应变、二级应变和三级应变；服务器将所述危险警示分级的结果以及监测信息中的安装位置发送至客户端，同时根据危险警示分级的结果生成相应的报警指令，具体生成步骤为：
S1：当服务器接收到零级裂缝后，则生成报警一指令；
S2：当服务器接收到一级裂缝后，则生成报警二指令；
S3：当服务器接收到二级裂缝后，则生成报警三指令；
S4：当服务器接收到三级裂缝后，则生成报警四指令；
S5：当服务器接收到零级应变后，则生成报警五指令；
S6：当服务器接收到一级应变后，则生成报警六指令；
S7：当服务器接收到二级应变后，则生成报警七指令；
S8：当服务器接收到三级应变后，则生成报警八指令；
步骤五：服务器将报警一至八指令传输至警报模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述数据分析模块用于对裂缝变化值△Li、应变总值εj进行分析，并进行危险警示分级，具体分析以及危险警示分级的过程如下：
当0≤△Li＜D1,则将所述危险警示分级标记为零级裂缝；当D1≤△Li＜D2，则将所述危险警示分级标记为一级裂缝；当D2≤△Li≤D3，则将所述危险警示分级标记为二级裂缝；当△Li＞D3，则将所述危险警示分级标记为三级裂缝；其中D1、D2、D3为预设数值；
当0≤εj＜E1,则将所述危险警示分级标记为零级应变；当E1≤εj＜E2，则将所述危险警示分级标记为一级应变；当E2≤εj≤E3，则将所述危险警示分级标记为二级应变；当εj＞E3，则将所述危险警示分级标记为三级应变；其中E1、E2、E3为预设数值。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述客户端接收到危险警示分级的结果以及安装位置后，并生成检查指令，具体如下：
当客户端接收到一级裂缝、二级裂缝、三级裂缝以及安装位置后，则生成检查指令，并将所述检查指令以及对应的安装位置传输至远程检查模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述远程检查模块用于远程对桥梁结构进行实时检查，并将检查的结果传输至客户端；所述远程检查模块包括若干高清摄像头、照片分析单元，若干所述高清摄像头与若干裂缝监测传感器和应变传感器的安装位置一一对应，并将高清摄像头标记为Pi，Pi与Ai一一对应,所述高清摄像头的拍摄位置与相对应的裂缝监测传感器和应变传感器监测位置相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述外部给电模块包括太阳能板、蓄电池，所述太阳能板用于产生电力并将所述电力传输至蓄电池中储存，所述蓄电池用于对高清摄像头、裂缝监测传感器、应变传感器进行供电。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述警报模块用于接收服务器传输的报警指令，并执行报警指令，所述警报模块包括若干裂缝灯和应变灯，将裂缝灯标记为Yi，Yi与Ai一一对应,将应变灯标记为Zj，Zj与Bj一一对应；所述警报模块执行报警指令的具体步骤为：
当警报模块接收到报警一指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警二指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警三指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警四指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至裂缝灯,裂缝灯接收到显示红色指令并显示出红色；
当警报模块接收到报警五指令后，警报模块生成显示绿色指令并将显示绿色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示绿色指令并显示出绿色；
当警报模块接收到报警六指令后，警报模块生成显示黄色指令并将显示黄色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示黄色指令并显示出黄色；
当警报模块接收到报警七指令后，警报模块生成显示橙色指令并将显示橙色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示橙色指令并显示出橙色；
当警报模块接收到报警八指令后，警报模块生成显示红色指令并将显示红色指令发送至应变灯,应变灯接收到显示红色指令并显示出红色。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁结构健康监测系统,其特征在于，所述远程检查模块用于接收客户端传输的检查指令，并执行检查指令，所述远程检查模块执行检查指令的具体过程为：
远程检查模块接收到检查指令后生成拍摄指令，将拍摄指令传输至对应安装位置的高清摄像头，并控制相应的高清摄像头进行拍摄照片，远程检查模块采集高清摄像头拍摄的照片并将照片发送至远程检查模块内部的照片分析单元，所述照片分析单元接收到照片并对照片进行放大数倍，选取照片中的阴影部分，并对选中的阴影部分进行轮廓标识，得到检测照片，将检测照片传输至客户端中。
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