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桥梁健康监测系统多源数据融合与自动化匹配,提升桥梁监测自动化运维水平
更新时间:2024-10-16 14:33
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推动桥梁管养技术向信息化、智能化转型,提升桥梁健康监测系统自动化运维水平,已经成为当下桥梁工程发展的主流趋势。随着大规模计算机算力的提升,工程技术人员已可联合多种来源的数据结构特征,准确、实时地制定桥梁的管养决策。

为提升特大桥梁结构营运安全监测系统自动化运维水平,提出一个基于多种相关监测数据进行风险决策的大数据分析框架,可应用多种在线传感设备采集的近实时数据流、历史巡检数据及结构计算模型的分析数据,实时计算桥梁关键部件及桥跨的可靠度指标,并结合风险分析作出决策。也提出一种运用SVM分类的多源态势数据关联方法,利用机器训练学习方法,获取不同误差下的多源态势关联,识别非线性特征参数,构建多源态势数据关联算法模型,解决了多源目标态势数据存在的时空误差、属性模糊等问题。桥梁结构健康监测技术作为结构状态的快速感知和结构评估的技术基础,通过在结构上安装多种类型的传感器实时获取结构的荷载及响应信息,实现对结构状态的实时评估。

桥梁健康监测系统

各监测子系统由于其监测仪器及监测频率的差异,很难实现多参数协同应用,在实际工程中,多应用物理时钟同步的方法进行多源数据的时间偏移与延迟校准,其精度在局域网内可达到0. 1ms。但多源数据匹配通常是为了求解环境激励与结构响应间的映射关系,计算结构服役状态的评级指标。在特定的应用场景下(匹配车辆荷载时空分布监测数据和结构响应监测数据) ,多种监测数据间的时间差不仅包括由于各个监测设备之间的时钟差异和监测数据在网络传输中的时间延迟等固定的时间差,还包括车辆智能监测系统中视频抓拍角度和结构响应监测系统中动力荷载效应等监测场景形成的随机时间差,特征复杂,且结构响应监测系统不需要与车辆荷载时空分布系统的进程保持完全一致,只需与特定的车辆荷载发生顺序相匹配即可,也没必要通过大量算力实现mm级的高精度。

为了实现桥梁健康监测系统中多源数据自动化匹配,首先应用相似性度量方法识别车辆智能监测系统和ETC门架监测系统的语义差异,再利用时域桥梁影响线控制方程分别建立用以表达车辆荷载数据特征的动态单车、多车荷载模型特征函数,最后通过时序分析方法对三种监测数据的同一车辆目标进行关联识别,统一了监测系统目标属性、目标位置和目标响应,计算了多源系统的时间差异。

通过对多源数据中的目标属性、目标位置和目标响应进行分析,提出了一种先基于语义特征匹配车辆到时和车辆荷载,再利用局部多车荷载组构建特征曲线,最后采用时序分析法对比识别多源数据中相同车辆绝对时间的方法,进而计算了多源数据间的时间差频率分布。

桥梁健康监测系统

中交路桥科技结合多年行业先进经验,融合数字经济和国家安全体系发展需求,构建“智能监测、科技领先、智慧城市、数字赋能”的品牌战略,形成了工程检测、城市安全监测、数字化研发运维三大业务板块。公司技术实力雄厚,当前拥有一支高素质工程医生团队,囊括了铁道工程、城市道路与公路、桥梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技术、电力、信号、集成电路、智能科学等专业。公司试验、检测、监测仪器设备齐全,用于试验检测、测绘的仪器设备共计千余套,为试验检测、监测数据的科学、准确提供了硬件保证。

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