跨南四湖二級壩交通橋工程多源數據監測預警體系構建與實現
橋梁監測受其結構復雜及荷載變化的影響,數據要求較高。為檢驗橋梁主體結構的受力狀況和承載能力是否符合設計要求,以確定能否交付正常使用,需構建橋梁動載監控系統,對橋梁在動載情況下撓度、承重量、內部應變、表面應變等方面的實時監測進行優化,提高系統檢測性能;設置各項評價指標的闊值,并對橋梁工作狀態下的實時數據進行分析,最終實現水利橋粱健康診斷功能。
本項目依托南四湖二級壩溢流壩交通橋項目,以物聯網、大數據、空間感知等新一代信息技術為核心,以多源異構監測數據融合為基礎,輔以視頻監控手段,開發了基于遺傳算法優化的長時間序列的灰色預測模型,初步建立了南四湖二級壩交通橋智能感知的監測預警體系,搭建橋粱動載信息監控平臺。該平臺結合物聯網數據分析LA(Link Analytics)篩查,實時監控水利橋粱的撓度、應變、動載信息等相關數據,對南四湖二級壩溢流壩交通橋進行實時車輛載重量監測、動載監控可視化、動載信息診斷管理、處理分析橋粱實時撓度變化與應力水平等幾方面監控,實現了針對南四湖二級壩交通橋的健康診斷及三維可視化,提升了以交通橋為核心的交通研判、趨勢預測和指揮決策能力。
成果的先進性及創新點:
(1)基于物聯網、大數據、空間感知等新一代信息技術,開發了基于遺傳算法優化的長時間序列的灰色預測模型,建立了南四湖二級壩交通橋智能感知的監測預警體系,提升了橋梁的交通研判、趨勢預測和運行管理能力。
(2)針對同一類型不同時間節點的多源監測數據,提供了一種多源異構且不同時間節點數據異常值的檢測算法,保證了數據分析的質量與可靠性。
(3)利用多源數據融合的方法,實時監控橋梁的撓度,應變、動載信息等相關數據,實現了橋梁的健康診斷及三維可視化。