System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法、装置、介质及产品制造方法及图纸_技高网
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一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法、装置、介质及产品制造方法及图纸

技术编号:42684584 阅读:3 留言:0更新日期:2024-09-10 12:33
本发明专利技术公开一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法、装置、介质及产品,涉及桥梁结构健康监测领域。该方法包括:构建目标大跨径桥梁的应变模型;获取目标大跨径桥梁在当前时刻的温度数据和伸缩缝的相关数据;提取温度数据的时空数据矩阵;将时空数据矩阵输入应变模型得到应变数据;将应变数据输入自编码器网络得到第一健康状态的判定结果;提取伸缩缝的相关数据的特征得到伸缩缝特征数据;对伸缩缝特征数据进行时序分析得到第二健康状态的判定结果,并将第一健康状态的判定结果和第二健康状态的判定结果作为目标大跨径桥梁结构的健康预测结果。本发明专利技术能够提高大跨径桥梁结构的健康状态预测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁结构健康监测,特别是涉及一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法、装置、介质及产品


技术介绍

1、桥梁作为交通建设的重要组成部分,不仅承受着巨大的荷载,还面临着各种环境影响,这使得它们容易受到结构损伤的影响。因此,研究出一种能对桥梁结构健康状况进行准确预测并及时采取相应措施的方法至关重要。这样的方式,对大桥的可靠安全有很大的帮助,对交通系统的正常运行也会起到夯实基础的作用。

2、近几年来,关于桥梁结构的健康监测技术得到了明显的进步。然而,由于桥梁结构的复杂性和多变性,仅仅依赖单一数据源的监测和分析方法往往难以满足对精准预测的需求。因此,对多源数据融合的预测方法进行深入研究,并在大跨度桥梁结构的健康监测中得到成功应用,就成为重中之重。

3、在这一领域的不断发展中,结构健康监测技术取得的长足进步,但挑战与需求同样显著。对大跨径桥梁结构的监控,要求预测高度准确,做到发现问题隐患及时到位,维修措施及时到位,修复措施及时到位,确保桥梁结构安全、桥梁安全大跨度桥梁结构的监测要求高度准确的预测,以便及时发现潜在问题并采取相应的维护和修复措施。单一数据源可能无法全面地反映桥梁结构的复杂状态,因此必须寻求整合多种数据源的方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法、装置、介质及产品,能够得到更全面、准确的桥梁结构健康状态的预测结果。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

<p>3、一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,所述方法包括:

4、构建目标大跨径桥梁的应变模型;所述应变模型以所述目标大跨径桥梁的温度数据的时空数据矩阵为输入,以对应的应变数据为输出;所述温度数据包括数据采集时间、传感器位置和温度数值;

5、获取所述目标大跨径桥梁在当前时刻的温度数据和伸缩缝的相关数据;所述相关数据包括位移数据、变形数据和温度数据;

6、提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵;

7、将所述时空数据矩阵输入所述应变模型,得到当前时刻的应变数据;

8、将当前时刻的所述应变数据输入自编码器网络,得到所述目标大跨径桥梁的第一健康状态的判定结果;所述判定结果为异常或者正常;

9、提取所述伸缩缝的相关数据的特征,得到伸缩缝特征数据;所述伸缩缝特征数据包括伸缩缝的伸位移数据的变化趋势、伸缩缝的变形数据的幅度变化和伸缩缝的温度数据的周期性变化;

10、对所述伸缩缝特征数据进行时序分析,得到所述目标大跨径桥梁的第二健康状态的判定结果,并将所述第一健康状态的判定结果和所述第二健康状态的判定结果作为所述目标大跨径桥梁结构的健康预测结果。

11、可选地,所述应变模型通过训练数据集对长短期记忆网络模型进行训练得到的;所述训练数据集包括所述目标大跨径桥梁的历史温度数据的时空数据矩阵和对应的历史应变数据。

12、可选地,执行步骤“提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵”之前,所述方法还包括:

13、对当前时刻的所述温度数据进行预处理;所述预处理包括噪声去除和数据对齐。

14、可选地,应用深度时空卷积神经网络提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵。

15、可选地,将当前时刻的所述应变数据输入自编码器网络,得到所述目标大跨径桥梁的第一健康状态的判定结果,具体包括:

16、将当前时刻的所述应变数据输入自编码器网络,得到解码后应变数据;

17、计算当前时刻的所述应变数据与解码后应变数据之间的误差,得到误差数据;

18、根据所述误差数据与预设误差阈值的比较结果,得到所述目标大跨径桥梁的第一健康状态的判定结果。

19、可选地,对所述伸缩缝特征数据进行时序分析,得到所述目标大跨径桥梁的第二健康状态的判定结果,具体包括:

20、对所述伸缩缝特征数据进行时序分析,得到时序分析结果;

21、计算所述时序分析结果的均方差;

22、根据所述均方差与预设均方差阈值的比较结果,得到所述目标大跨径桥梁的第二健康状态的判定结果。

23、可选地,执行步骤“获取所述目标大跨径桥梁在当前时刻的温度数据和伸缩缝的相关数据”后,所述方法还包括:

24、对当前时刻的所述温度数据和所述伸缩缝的相关数据中缺失的数据进行重构。

25、一种计算机装置,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述任一项所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

26、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

27、一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

28、根据本专利技术提供的具体实施例,本专利技术公开了以下技术效果:

29、本专利技术提供了一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,通过结合来自不同传感器以及其他数据来源的信息,充分利用了多源数据,能够获得更全面、更准确的桥梁结构健康状态预测结果,能够更全面地反映桥梁结构的状态,有助于弥补单一数据源的局限性,能够更好地理解桥梁结构在不同条件下的响应和变化,从而能够更准确地预测其健康状况。

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【技术保护点】

1.一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,所述应变模型通过训练数据集对长短期记忆网络模型进行训练得到的;所述训练数据集包括所述目标大跨径桥梁的历史温度数据的时空数据矩阵和对应的历史应变数据。

3.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,执行步骤“提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵”之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,应用深度时空卷积神经网络提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,将当前时刻的所述应变数据输入自编码器网络,得到所述目标大跨径桥梁的第一健康状态的判定结果,具体包括:

6.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,对所述伸缩缝特征数据进行时序分析,得到所述目标大跨径桥梁的第二健康状态的判定结果,具体包括:

7.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,执行步骤“获取所述目标大跨径桥梁在当前时刻的温度数据和伸缩缝的相关数据”后,所述方法还包括:

8.一种计算机装置,包括:存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,所述应变模型通过训练数据集对长短期记忆网络模型进行训练得到的;所述训练数据集包括所述目标大跨径桥梁的历史温度数据的时空数据矩阵和对应的历史应变数据。

3.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,执行步骤“提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵”之前,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,应用深度时空卷积神经网络提取当前时刻的所述温度数据的时空数据矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于多源数据的大跨径桥梁结构的健康预测方法,其特征在于,将当前时刻的所述应变数据输入自编码器网络,得到所述目标大跨径桥梁的第一健康状态的判定结果,具体包括:

6.根据权利要求1所述的基于多源...

【专利技术属性】
技术研发人员:何海杰王斌曹纪兴陈勇顾洋余恒广田茂霖
申请(专利权)人:台州学院
类型:发明
国别省市:

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