CN114116878A - 一种铁路站房测点结构数据监测处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，包括：将铁路站房监测系统的传感器数据按预设规则进行处理后，导入铁路站房监测处理方法可视化平台；在数据导入完成后，按照自身监测需求，对铁路站房不同层结构的数据进行选择；当用户确定所需监测的铁路站房的具体层结构后，按照自身监测需求，选择当前层结构下的各部位具体参数；用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的测点面板，对所需要监测测点进行选择；用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板，对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理。本发明对曲线进行多条绘制以及对选中数据进行保存等关键可视化操作，减少了需要重复数据处理的冗余过程，大大地提高了监测人员的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是领域，特别涉及一种铁路站房测点结构数据监测处理方法。
背景技术
高速铁路在综合交通运输体系中占据着重要位置，预计到2025年，告诉铁路营业里程可达到3.8万公里左右。铁路站房伴随着铁路产生，为配合高速铁路的迅速发展，沿线大、中型城市均修建或拟建大型高速铁路站房。大型铁路站房作为铁路交通脉络的关键节点，是旅客集散的大型公共场所，与人们的生活息息相关。
重大工程在其长期服役的过程中，可能因结构工作性能不足出现适用性问题，导致结构存在安全隐患，一旦重大工程发生运营安全事故，将会造成恶劣的社会影响、较大的人员伤亡和巨大的经济损失，后果不堪设想。大型铁路站房作为铁路交通网上的重要节点，具有结构体系复杂、使用年限长、服役环境严酷等特点，其在长期服役的过程中，可能会出现结构适用性问题，导致结构因工作性能不足存在安全隐患，一旦站房出现运营安全问题，将会造成严重的社会影响和较大的人员伤亡。因此，站房结构的适用性和舒适度都是站房运营过程中需要重点考虑的问题。为了保证站房结构在运营期间的安全，通常采用布置传感器采集结构的重要数据，通过监测数据实时掌握站房服役时的工作性能，及时发现结构的安全隐患，以便对结构进行及时维修和加固。
为了对高铁站房结构监测数据进行有效地分析，高铁站房的健康监测平台应运而生。当前，铁路站房测点结构数据监测处理方法可视化系统正处于迅猛发展时期，但针对高铁站房结构的健康监测平台还相对较少。而对于一个大型高铁站房结构而言，其布置的结构传感器测点数量较多，必定会导致各种输出汇总数据量庞大。对于监测人员来说，如果利用直接输出的源数据库作为对象进行数据分析，那么将会产生大数据量所带来的的处理繁琐、数据冗余等不可避免的问题。另外，数据本身在形式上并不是特别直观，也不便于监测人员及时发现并处理部分异常数据、病变数据，进行数据筛分等操作，严重影响整个健康监测工作效率。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，包括：
S100.将铁路站房监测系统的传感器数据按预设规则进行处理后，导入铁路站房监测处理方法可视化平台；
S200.在数据导入完成后，按照自身监测需求，对铁路站房不同层结构的数据进行选择；
S300.当用户确定所需监测的铁路站房的具体层结构后，按照自身监测需求，选择当前层结构下的各部位具体参数；
S400.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的测点面板，对所需要监测测点进行选择；
S500.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板，对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理。
进一步地，S100中，传感器数据按预设规则处理的方法为：将传感器输出的Access原始数据转换为Excel数据，并删除第一行后，将Excel中数据转化到可视化平台指定格式。
进一步地，S200中，铁路站房不同层结构的数据至少包括：承轨层监测数据、高架层监测数据和屋盖层监测数据。
进一步地，S300中，当前层结构下的各部位参数至少包括：梁裂缝数据、梁钢筋应力数据和柱变形数据。
进一步地，S400中，可以通过测点面板选择多个测点数据，并且每个选中的测点均会在绘图面板中绘制全时段曲线。
进一步地，S500中，用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板进行处理，至少包括：对曲线进行编辑、对曲线进行缩放、对曲线的时间范围进行选择和对曲线的数据点进行标记。
进一步地，对曲线进行编辑至少包括：对曲线的的颜色、标记与线宽的参数进行编辑。
进一步地，对曲线进行缩放至少包括：用户可根据自己需要对曲线进行垂直、水平和自由三种模式缩放。
进一步地，当对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理后，可以对当前选中的测点数据进行保存为自定义名称的Excel表格，并且可以显示监控数据保存后路径。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明相较于现有技术方案，程序简洁明了、便于操作，具体体现在程序较现有技术方案而言，其界面友好，电脑资源占用率低、使用操作流程直观、用户学习成本不高、以及程序可同时处理多、乱、杂监测数据的特点。该发明直接针对于铁路站房测点结构数据监测处理方法进行开发，可以有效地减少健康监测人员在处理大量监测数据时的操作繁琐、数据对比昆明以及数据不直观等诸多问题。
用户通过使用本发明，只需要对站房结构上众多传感器输出的源数据进行简单处理并导入程序中，即可对铁路站房的承轨层、高架层及屋盖层各个测点铁路站房测点结构数据监测处理方法进行可视化操作。其原理在于程序内部自动转化了源数据库数据类型，并直接筛分到了相应的测点控件中，并在此基础上对数据进行组合、包括对曲线进行多条绘制以及对选中数据进行保存等关键可视化操作，从而减少了需要重复数据处理的冗余过程，大大地提高了监测人员的工作效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种铁路站房测点结构数据监测处理方法的流程图；
图2为本发明实施例1中，一种铁路站房测点结构数据监测处理方法处理逻辑图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种铁路站房测点结构数据监测处理方法。
实施例1
一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，如图1，包括：
S100.将铁路站房监测系统的传感器数据按预设规则进行处理后，导入铁路站房监测处理方法可视化平台。
在本实施例中，传感器数据按预设规则处理的方法为：将传感器输出的Access原始数据转换为Excel数据，并删除第一行后，将Excel中数据转化到可视化平台指定格式。数据读取时在界面中会出现进度条，并显示当前读取进度，耐心等待进度条进行至100％后，则表示数据读入成功，并且进度条会自动删除。
具体的，本实施例中，代码的实现逻辑为：当用户单击位于页面左上方的“读取数据”按钮时，程序开始调用函数function Untitl ed_1_Callback(hObject,eventdata,handles)，程序内部执行大妈xlsread函数将用户导入的excel数据全部读入程序，同时使用矩阵[rawDataNum,rawDataStr]接收所有数据并根据字符串类型、数值类型分两类，由于原excel数据存储均为字符串类型，所以在接收信息时利用str2double函数将所有字符串转换数值。当所有字符串类型转化为数据类型后再定义全局变量矩阵DataNum＝[DataStrsj DataStrdata1 DataStrdata2 DataStrdata3]将所有需要数据进行组合并以便后续调用，并利用waitbar提示用户当前数据读取完毕。
S200.在数据导入完成后，按照自身监测需求，对铁路站房不同层结构的数据进行选择。
在本实施例中，铁路站房不同层结构的数据至少包括：承轨层监测数据、高架层监测数据和屋盖层监测数据。
S300.当用户确定所需监测的铁路站房的具体层结构后，按照自身监测需求，选择当前层结构下的各部位具体参数。
在本实施例S300中，当前层结构下的各部位参数至少包括：梁裂缝数据、梁钢筋应力数据和柱变形数据。具体的，用户在数据导入完成后，点击“承轨层监测数据”可跳转到承轨层监测数据监测页面，界面最上方一行菜单分别为“梁裂缝数据”、“梁钢筋应力数据”、“柱变形数据”及“返回目录”。“梁裂缝数据”下有“应变值”与“裂缝宽度”两个二级菜单；“梁钢筋应力数据”下有“应力值1”、“应力值2”及“温度值”三个二级菜单；“柱变形数据”下有“变形量1”、“变形量2”两个二级菜单。在菜单栏下方是一个“测点选择”面板，左侧是按钮“测点布置图”，右侧是当前选择的二级菜单类别中的测点名称与“重置”按钮。在测点面板下时“曲线绘制”面板，绘图面板左侧是曲线显示部分，右侧是绘图参数面板，在绘图参数面板中可以对曲线范围、类型及标注进行编辑。
S400.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的测点面板，对所需要监测测点进行选择。
在本实施例中，可以通过测点面板选择多个测点数据，并且每个选中的测点均会在绘图面板中绘制全时段曲线。
具体的，用户通过点击“测点选择”面板中的“测点布置图”可弹出本层测点在整体结构中的布置情况，并且在下方有“放大”与“还原”按钮，可对测点布置图进行操作，用户可根据自己的需求，在整体结构图中找到对应位置测点的名称。
用户选取号测点后，可在“测点选择”面板中找到对应名称的复选框控件，若单击此复选框控件，则此控件名称字体会由黑转红，并且出现“√”则表示此测点控件被激活。同时，在“曲线绘制”面板中会绘制该数据全时段曲线，并且在“数据保存”面板中会显示当前测点全时段数据
用户可根据自己需要，在“测点选择”面板中选择多个测点。并且每个选中的测点均会绘制在“曲线绘制”面板中绘制全时段曲线，并且在“数据保存”面板中会显示选中测点的数据值。若用户想取消某一个测点，可单击测点复选框，则测点名称由黑转红并且“√”消失，则表示测点选择取消。并且在“曲线绘制”与“数据保存”面板中会删除相应曲线与数据。
S500.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板，对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理。
在本实施例中，用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板进行处理，如图2，至少包括：对曲线进行编辑、对曲线进行缩放、对曲线的时间范围进行选择和对曲线的数据点进行标记。
具体的，在选取好测点后，用户可根据自己需要对曲线进行相应地编辑。在“曲线绘制”面板中单击“数据游标”后，鼠标转为十字光标模式，在曲线上点击相应的位置，则出现监测曲线数据图中可出现对应时刻点的数据，利用shift+左键单击，可选取多个时刻数据。用户可通过再次点击数据游标可取消该模式，鼠标光标复原。
在选取好测点后，用户可根据自己需要对曲线进行相应地编辑。在“曲线绘制”面板中单击“曲线缩放”后，鼠标转为十字光标模式，在曲线上点击相应的位置或者利用鼠标滚轮，则出现监测曲线数据图可相应地放大缩小，在曲线数据图中点击鼠标右键，弹出菜单栏，用户可根据自己需要对曲线进行“垂直”、“水平”、“自由”三种模式缩放。
用户可通过再次点击数据游标可取消该模式，曲线回到初始状态、鼠标光标复原。另外，在曲线缩放中，纵轴会根据曲线缩放进行实时变化，横轴需要通过曲线下方的时间轴滑动条进行手动缩放刻度。
在选取好测点后，用户可根据自己需要对曲线进行相应地编辑。在“曲线绘制”面板中有“起始时间”、“终止时间”两个可输入文本框，用户可自定义横轴的初值与终值，输入格式为年/月/日，例如2016/10/16。在两个文本框均输入后，单击回车可得到这段时间的曲线数据，如果起始时间大于了终止时间，则会弹出对话框，提示用户重新输入。
在选取好测点后，用户可根据自己需要对曲线进行相应地编辑。在“曲线绘制”面板中，应变范围下有两个可输入文本框，用户可自定义纵轴的初值与终值，输入格式为阿拉伯数字，例如“1.1”。在两个文本框均输入后，单击回车可得到这段应变范围的曲线数据，如果起始值大于了终止值，则应变范围“应变范围”濒危“裂缝宽度”，以此类推。
在“数据保存”面板，用户通过可点击此条曲线上的任意一数据点选中此监测数据曲线，并且在“曲线编辑”中提示用户当前选择的测点名称，此时，“曲线编辑”面板中的“颜色”、“标记”与“线宽”三个下拉菜单变为可用状态，进入对曲线的编辑模型。用户可通过下拉菜单并选择，自定义当前选择的曲线类型。在“线宽”下有一个“退出编辑”按钮，可退出当前去曲线的编辑模式。
在“测点选择”面板右侧有“重置”按钮，用户可通过单击此按钮将此页面重置为初始状态。
在“数据读取”面板中有“保存数据”按钮，用户可通过此按钮对当前选中的测点数据进行保存为初始名称“监测数据”的Excel表格，保存成功后会出现对话框提示，并且保存后路径会提示在按钮右侧文本框中。
需要说明的是，本实施例种监测界面代码实现逻辑为：在用户点击进入数据监测页面时，接收之前用于存储源数据而定义的全局变量矩阵并调用函数data＝DataNum(find(ismember(DataStrname,'测点名')),:)，可以将给测点名称下所有测点数据从矩阵中读出。待所有测点数据从原数据筛分出来后再利用length函数将每一条测点数据的长度读出并组成矩阵L_E，接着利用L＝max(L_E)函数找出矩阵中最大值，最后赋值零矩阵table＝zeros(2,L)，这样可以保证每条数据矩阵的维度一致便于后面进行矩阵串联。
首先程序调用全局变量找到该测点对应的数据组成矩阵，注意到监测数据的纵坐标为时间序列，先用sortrows函数对矩阵进行排序处理，通过处理可以让监测数据与时间序列是呈单调递增的，保证数据的合理性。再利用函数sj＝(cellstr(datestr(rx14,31)))，将excel读取的时间类型进行转化。转化的时候注意到matlab与excel对于日期、时间的数字格式到字符格式是存在数据差的，其值为693962。为了将数据读取并保存在单元格中，实现数组的叠加。为了实现数据在uitable上的增减保存，在数据存入前首先使用布尔类型的变量对数据进行判定，如果SW_Checkbox＝0，则此为第一列数据直接填入表格，如果SW_Checkbox＝1则表示此条数据不是第一条数据，应当与之前的数据进行叠加后在填入表格。为了使得串联的矩阵维度一致，先利用之前声明的零矩阵进行填充，再利用测点数据对零矩阵进行覆盖，注意到零矩阵的长度是大于等于测点数据矩阵长度，则串联的矩阵长度值必然一致且等于零矩阵的长度。在数据确定后，利用plot函数进行绘图并同时声明一个句柄用于定义此曲线，也将图例legend名称也组成一个矩阵并存储，这样在实现叠加或删除的时候能找到相应的曲线与数据。
在用户单击uitable中任意曲线数据一点的时候，程序调用函数functionuitable1_CellSelectionCallback(hObject,eventdata,handles)，此条函数是利用矩阵的行索引hang＝eventdata.Indices来定位监测数据在uitable中的位置，并在此基础上可以找到相应曲线进行编辑操作。在对曲线的编辑中，定义曲线特性主要是利用switch case语句实现，对曲线的缩放主要是利用zoom函数实现，对数据点启用、禁用和管理交互是数据游标模式则是利用datacursormode再配合自定义函数function txt＝myupdatefcn(empt,event_obj)实现。
本实施例用户将源数据库简单操作并导入本发明后即可进入监测页面。为了便于监测人员操作，将监测数据页面设计为“测点选择”、“编辑绘图”及“数据另存”三大面板。在“测点选择”面板中，用户只需要点击相应测点名称软件自动输入选中该测点相应数据，并内置了测点布置图，便于用户掌握测点位置；在“编辑绘图”模块中，用户可根据需要自由组合相应的测点进行绘图，并对选中曲线进行各类编辑操作，便于用户可以直观地看到全时段检测数据的变化规律、不同测点间的数据曲线的差异，本发明同时在绘图界面加入了坐标切换功能与数据标记功能，提供用户查询局部时段的数据异常等；在“数据另存”面板中，用户可自行选择需要的测点数据并以表格形式进行保存，使得数据分类清晰。
本发明相较于现有技术方案，程序简洁明了、便于操作，具体体现在程序较现有技术方案而言，其界面友好，电脑资源占用率低、使用操作流程直观、用户学习成本不高、以及程序可同时处理多、乱、杂监测数据的特点。该发明直接针对于铁路站房测点结构数据监测处理方法进行开发，可以有效地减少健康监测人员在处理大量监测数据时的操作繁琐、数据对比困难以及数据不直观等诸多问题。
用户通过使用本发明，只需要对站房结构上众多传感器输出的源数据进行简单处理并导入程序中，即可对铁路站房的承轨层、高架层及屋盖层各个测点铁路站房测点结构数据监测处理方法进行可视化操作。其原理在于程序内部自动转化了源数据库数据类型，并直接筛分到了相应的测点控件中，并在此基础上对数据进行组合、包括对曲线进行多条绘制以及对选中数据进行保存等关键可视化操作，从而减少了需要重复数据处理的冗余过程，大大地提高了监测人员的工作效率。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (9)
1.一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，包括：
S100.将铁路站房监测系统的传感器数据按预设规则进行处理后，导入铁路站房监测处理方法可视化平台；
S200.在数据导入完成后，按照自身监测需求，对铁路站房不同层结构的数据进行选择；
S300.当用户确定所需监测的铁路站房的具体层结构后，按照自身监测需求，选择当前层结构下的各部位具体参数；
S400.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的测点面板，对所需要监测测点进行选择；
S500.用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板，对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理。
2.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，S100中，传感器数据按预设规则处理的方法为：将传感器输出的Access原始数据转换为Excel数据，并删除第一行后，将Excel中数据转化到可视化平台指定格式。
3.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，S200中，铁路站房不同层结构的数据至少包括：承轨层监测数据、高架层监测数据和屋盖层监测数据。
4.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，S300中，当前层结构下的各部位参数至少包括：梁裂缝数据、梁钢筋应力数据和柱变形数据。
5.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，S400中，可以通过测点面板选择多个测点数据，并且每个选中的测点均会在绘图面板中绘制全时段曲线。
6.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，S500中，用户根据铁路站房监测处理方法可视化平台中的绘图面板进行处理，至少包括：对曲线进行编辑、对曲线进行缩放、对曲线的时间范围进行选择和对曲线的数据点进行标记。
7.如权利要求6所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，对曲线进行编辑至少包括：对曲线的的颜色、标记与线宽的参数进行编辑。
8.如权利要求6所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，对曲线进行缩放至少包括：用户可根据自己需要对曲线进行垂直、水平和自由三种模式缩放。
9.如权利要求1所述的一种铁路站房测点结构数据监测处理方法，其特征在于，当对测点所需监控数据的曲线进行查询和处理后，可以对当前选中的测点数据进行保存为自定义名称的Excel表格，并且可以显示监控数据保存后路径。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202110589335.1A CN114116878A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种铁路站房测点结构数据监测处理方法 |
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| CN202110589335.1A CN114116878A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 一种铁路站房测点结构数据监测处理方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116577087A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-11 | 中铁建工集团有限公司 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
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2021
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116577087A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-11 | 中铁建工集团有限公司 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
| CN116577087B (zh) * | 2023-07-11 | 2023-09-15 | 中铁建工集团有限公司 | 一种高铁站房结构易损性分析方法 |
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