[发明专利]一种基于AIoT的桥梁运行实时监测系统及其监测方法

说明书

本发明提供了一种基于AIoT的桥梁运行实时监测系统，包括信息采集终端，还包括与所述信息采集终端互联的数据处理分析模块、物联网平台、在线监测显示平台；所述信息采集终端包括控制单元以及与所述控制单元互联的传感器检测模块和无线传输模块；所述数据处理分析模块采用的是云服务器，所述云服务器包括趋势预测模块，或/和预警模块，或/和数据处理评估模块。本发明公开了一种基于AIoT技术的桥梁运行实时监测系统，能对桥梁的运行状况进行实时监测和智能评估。

技术领域

本发明涉及监测领域，具体涉及一种基于AIoT(人工智能物联网)的桥梁运行实时监测系统及其监测方法。

背景技术

近年来，我国的公路建设事业迈入了一个新的发展阶段，而作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了飞速的发展，一座座技术复杂、设计结构新颖、科技含量高和施工难度大的大跨度桥梁的相继建成，标志着我国大跨度桥梁建设己进入一个新的辉煌时期，并成功跻身于世界先进行列。然而大型桥梁通常会面临超负载、自然灾害和重大交通事故等威胁，使得容易发生各种不同程度的损伤。目前，桥梁养护管理通常为定期可见建筑面检查，而桥梁内部结构的破坏和临界反应往往发生在人为不可接近的地方或隐蔽的地方，因此，对桥梁整体健康状况的监测显得尤为重要。

由于各种自然因素和人为因素，桥梁在使用过程中难免遭受各种损伤与侵蚀，近年来，桥梁局部破坏和坍塌事故频发，造成的损失无法估量，桥梁安全问题日益受到关注。

目前，国外在桥梁监测方面，如北美、西欧、亚洲等国家通过多样的方式对桥梁进行监测和评估，实时获取桥梁的温/湿度、桥面负载、应力变化，并通过传感网络和数据融合等技术建立自动监控网络。但是现有的桥梁监控系统方案都没有真正应用物联网技术，大多数监测系统只是对传统变形监测进行技术改进，存在系统集成性不强、在传感数据获取和智能管理方面不够完善的问题。

因此，要采取合适高效的监控手段，实时监测桥梁自身状态与环境等信息，不受时间空间限制，且在有异常时及时预警，以便维护人员对桥梁进行及时的维修和养护，保证桥梁运行安全。而传统的桥梁运行监测解决方案侧重于维护人员利用监测设备实地对桥梁的状态进行测量，再对采样获得的数据进行分析，生成相关的结构健康报告，缺少实时性，无法进行远程控制和数据采集的工作，运营和维护成本较高，且对危险的预警不够及时。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于AIoT技术的桥梁运行实时监测系统，对桥梁的运行状况进行实时监测和智能评估，并能实现监测预判和预警维护的功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于AIoT的桥梁运行实时监测系统，包括信息采集终端，其特征在于：还包括与所述信息采集终端互联的数据处理分析模块、物联网平台、在线监测显示平台；所述信息采集终端包括控制单元以及与所述控制单元互联的传感器检测模块和无线传输模块；所述数据处理分析模块采用的是云服务器，所述云服务器包括趋势预测模块，或/和预警模块，或/和数据处理评估模块。

本发明一个优选的实施方案中，所述传感器检测模块包括应力应变传感器、振动传感器、倾角传感器、温湿度传感器、风向风速传感器、加速度传感器、索力传感器、位移传感器中的一种或多种。

本发明一个优选的实施方案中，所述在线监测显示平台中包括实时监测功能部、状态评估功能部、安全预警功能部、查询功能部、趋势预测功能部中的一种或多种。

本发明一个优选的实施方案中，桥梁监测web系统将所述信息采集终端、数据处理分析模块、物联网平台、在线监测显示平台实现互联，所述桥梁监测web系统采用的是MVC3层框架模型；所述MVC3层框架模型包括业务模型层、指用户视图界面层、控制器层；所述业务模型层包括包含业务层、数据访问层、持久层。

本发明一个优选的实施方案中，所述数据处理评估模块和预警模块的数据处理分别采用逻辑回归式数据处理实现数据处理；

所述逻辑回归式数据处理如下；