一种桥梁温度场预测方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及以预测为目标的数据处理，特别是涉及一种桥梁温度场预测方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、针对钢筋混凝土桥梁的温度场检测，所存在的具体问题是试验变量多、所处地区环境复杂、检测要求更为严苛。钢筋混凝土桥梁结构形式的不同影响着温度梯度分布模式与形态；主要有：腹板结构形式、厚度不同，腹板上温度分布会不一样，若涉及材料方面，如采用波形钢腹板梁，则差异更大；翼缘的宽度直接影响太阳辐射对腹板的作用，同样影响腹板上温度分布；箱室结构形式、数目不同，也会导致顶板的温度分布有明显差异。

3、但是，对于钢筋混凝土桥梁的温度场分布，目前不同规范中的建议公式差异较大，计算方式存在不同，尚没有明确的研究方法和理论模型；且对于桥梁监测应用中的实时数据，也没有能提供实时应用的公式和方法。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种桥梁温度场预测方法、系统、电子设备及存储介质，增加空气湿度，考虑每日最大太阳辐射出现时刻和桥梁每日最大平均温度出现时刻，修正现有温度计算模型中太阳辐射的系数，适用于钢筋混凝土桥梁的温度场预测计算。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种桥梁温度场预测方法，包括：

4、确定每日最大太阳辐射出现时刻，根据每日最大太阳辐射出现时刻选取实测时间点，获取实测时间点下大气温度、空气湿度、太阳辐射、风速和测点温度的历史实测数据；

5、根据每日最大太阳辐射出现时刻与测点每日最大平均温度出现时刻的时间差，采用历史实测数据，以测点温度为因变量，以大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速为自变量，构建温度预测模型；

6、对大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速的当前实测数据，采用温度预测模型预测测点温度。

7、作为可选择的实施方式，所述大气温度、空气湿度和太阳辐射在温度预测模型中设置为采用一次幂，所述风速设置为采用一次幂与二次幂。

8、作为可选择的实施方式，所述温度预测模型为：

9、

10、其中，ti为测点i的温度；ta为大气温度；ia为太阳辐射；ha为空气湿度；wa为风速；a、b、c、d、e与f为待定系数；ps为实测时间点；t为时间差。

11、作为可选择的实施方式，根据实测时间点下的实测数据确定待定系数。

12、作为可选择的实施方式，所述每日最大太阳辐射出现时刻和测点每日最大平均温度出现时刻均采用平均值。

13、作为可选择的实施方式，所述实测时间点为每日最大太阳辐射出现时刻之前的设定时间段内到其之后的设定时间段内的时间点。

14、作为可选择的实施方式，根据每日最大太阳辐射出现时刻和时间差的和确定所要预测的时刻下的测点温度。

15、第二方面，本发明提供一种桥梁温度场预测系统，包括：

16、数据获取模块，被配置为确定每日最大太阳辐射出现时刻，根据每日最大太阳辐射出现时刻选取实测时间点，获取实测时间点下大气温度、空气湿度、太阳辐射、风速和测点温度的历史实测数据；

17、建模模块，被配置为根据每日最大太阳辐射出现时刻与测点每日最大平均温度出现时刻的时间差，采用历史实测数据，以测点温度为因变量，以大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速为自变量，构建温度预测模型；

18、预测模块，被配置为对大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速的当前实测数据，采用温度预测模型预测测点温度。

19、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。

20、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、本发明提出一种桥梁温度场预测方法、系统、电子设备及存储介质，增加空气湿度气象参数，考虑每日最大太阳辐射出现时刻，以此修正了现有温度计算模型中太阳辐射的系数，更进一步考虑了桥梁每日最大平均温度出现时刻，使得温度预测模型中包含时间惯性因素，更适用于钢筋混凝土桥梁的温度场预测计算，甚至还可推广至全场景温度场领域，如水利工程(大坝)、铁道工程等。

23、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，所述大气温度、空气湿度和太阳辐射在温度预测模型中设置为采用一次幂，所述风速设置为采用一次幂与二次幂。

3.如权利要求1所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，所述温度预测模型为：

4.如权利要求3所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，根据实测时间点下的实测数据确定待定系数。

5.如权利要求1所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，所述每日最大太阳辐射出现时刻和测点每日最大平均温度出现时刻均采用平均值。

6.如权利要求1所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，所述实测时间点为每日最大太阳辐射出现时刻之前的设定时间段内到其之后的设定时间段内的时间点。

7.如权利要求1所述的一种桥梁温度场预测方法，其特征在于，根据每日最大太阳辐射出现时刻和时间差的和确定所要预测的时刻下的测点温度。

8.一种桥梁温度场预测系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种桥梁温度场预测方法、系统、电子设备及存储介质，涉及以预测为目标的数据处理技术领域，包括：确定每日最大太阳辐射出现时刻，根据每日最大太阳辐射出现时刻选取实测时间点，获取实测时间点下大气温度、空气湿度、太阳辐射、风速和测点温度的历史实测数据；根据每日最大太阳辐射出现时刻与测点每日最大平均温度出现时刻的时间差，采用历史实测数据，以测点温度为因变量，以大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速为自变量，构建温度预测模型；对大气温度、空气湿度、太阳辐射和风速的当前实测数据，采用温度预测模型预测测点温度。实现对现有温度计算模型中太阳辐射系数的修正，适用于钢筋混凝土桥梁的温度场预测计算。

技术研发人员：解俊海,张峰,王勇,邬刚,赵林,王松涛,丁若松,杨帆
受保护的技术使用者：山东高速建设管理集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15