一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]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健康监测系统。
【背景技术】
[0002]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。桥梁结构健康监测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结构健康状况相关的数据，目前国内外正投入使用的桥梁结构健康监测系统，在数据收集方面，一般是利用传感器获取，通过桥梁结构运营状态下的静动力性能指标的变化来判断桥梁结构的健康状况，所获取的数据量小、数据类型单一，无法准确的预测桥梁健康状况的发展趋势。在数据管理方面，因受数据处理能力的限制未能充分挖掘数据的潜在价值，数据处理周期较长。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、处理周期短，大数据技术指在不同类型的大量数据中，快速处理获得潜在的有价值信息的能力，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健康监测需要的依据，在桥梁结构健康监测方面具有极大的应用潜力。所以，开发一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统很有必要。
[0003]为了实时地评估预测桥梁结构的健康状况，国内外学者进行了大量的研宄，诸如发明专利“桥梁健康监测系统”(申请号:201010250555.3)，本发明能够对分散的各桥梁健康状况进行远程实时监测。发明专利“一种基于声发射技术的桥梁健康监测系统”(申请号:201110459304.0)，包括多个声发射数据采集器、声发射信号处理器、监控平台系统、CAN总线及互联网，采用声发射传感器可以实时监控桥梁各个主要部位安全健康状况，对桥梁的任何疲劳方面的安全隐患提供预警，可以及时对桥梁进行维护。发明专利“具有短信通知健康预警功能的桥梁健康监测系统”(申请号:201110447089.2)公开了一种具有短信通知功能的桥梁健康监测系统，该发明设计合理，不受桥梁建设地域限制，智能化程度高，保证了监测信息的时效性和科学性，实用性强。实用新型专利“可视化桥梁健康检测系统”(申请号:201420108968.1)，本实用新型提供的可视化桥梁健康检测系统，通过图像采集设备对桥梁进行检测，能够有效地对桥梁的健康问题做出准确的检测，并且对桥梁的裂缝的宽度、应变增量的数据能进行准确计算，而且对裂缝的位置及形状进行准确的标识。
[0004]通过对已有专利、公开文献的研宄发现，现有的桥梁结构健康监测系统均存在数据收集类型单一、数据量少，数据处理周期长等缺陷，且无法实现对数据信息的深层挖掘和科学管理，无法有效的收集和挖掘其价值。
[0005]因此，发明一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统显得尤为重要。
【发明内容】
[0006]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健康监测系统，其数据收集类型繁多，数据处理能力强，能挖掘数据的深层价值，对桥梁的结构健康状态做出及时并且准确评估和预测。
[0007]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健康监测系统，其特征在于:桥梁结构健康监测系统由桥梁结构大数据挖掘系统(I)、桥梁结构大数据存储系统(2)、桥梁结构大数据分析系统(3)和桥梁结构大数据健康监测系统(4)组成，系统数据量巨大、数据类型繁多、数据处理速度快，对桥梁结构健康状态做出及时并且准确的评估和预测。
[0008]一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，其特征在于:上述所述的桥梁结构大数据挖掘系统(I)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。
[0009]一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，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。
[0010]一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，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等对系统收集到的大数据流做出处理，形成实时分析报告。
[0011]一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，其特征在于:上述所述的桥梁结构大数据健康监测系统(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，准确的对桥梁结构的健康状态做出评估和预测。
[0012]上述所述的基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，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健康状况做出评估。
[0013]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】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0015]图1基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统原理框图
[0016]图中:I一桥梁结构大数据挖掘系统；2—桥梁结构大数据存储系统；
[0017]3—桥梁结构大数据分析系统；4一桥梁结构大数据健康监测系统。
【具体实施方式】
[0018]实施例一
[0019]某跨海大桥，主桥为5跨连续半漂浮体系钢混组合双塔斜拉桥，索塔采用倒Y型钢筋混凝土索塔。为了实时地准确的对该跨海大桥结构的健康状态做出评估，在该跨海大桥上应用本发明所提供的基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，如图1。
[0020]具体实施步骤为:
[0021]步骤一利用桥梁结构大数据挖掘系统(I)，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。
[0022]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。
[0023]步骤三利用桥梁结构大数据分析系统(3)，依靠云计算的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。
[0024]步骤四利用桥梁结构大数据健康监测系统(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，准确的对桥梁结构的健康状态做出评估和预测。
[0025]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。
[0026]综上所述，本发明提供了一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，运用该系统实现对桥梁结构健康状况做出快速准确的预测。
[0027]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。
【主权项】
1.一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，其特征在于:桥梁结构健康监测系统由桥梁结构大数据挖掘系统(I)、桥梁结构大数据存储系统(2)、桥梁结构大数据分析系统(3)和桥梁结构大数据健康监测系统(4)组成，系统数据量巨大、数据类型繁多、数据处理速度快，能对桥梁结构健康状态做出及时并且准确的评估和预测。
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健康监测系统，其特征在于:所述的桥梁结构大数据挖掘系统(I)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健康监测系统，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健康监测系统，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健康监测系统，其特征在于:所述的桥梁结构大数据健康监测系统(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，对桥梁结构的健康状态做出准确的评估和预测。
【专利摘要】本发明公开了一种基于大数据理念的桥梁结构健康监测系统，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)，桥梁结构大数据健康监测系统(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，能对桥梁结构健康状态做出及时并且准确评估和预测。本发明设计合理，适用性强，可靠性好，便于推广应用。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104698936
【申请号】CN201510097237
【发明人】朱尔玉, 潘卫兵, 王宏亮, 刘中豪
【申请人】北京交通大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月5日