【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及施工监测，尤其涉及一种可调式连续梁悬臂施工监测系统。
技术介绍
1、随着建筑工程领域的不断发展，施工质量和安全管理已成为业内关注的重点。特别是在连续梁悬臂施工中，由于施工环境复杂、施工过程中负荷变动较大，存在许多潜在的施工风险，如结构变形、应力超限等，可能对工程质量和施工安全造成严重影响。因此，如何精准、实时地监控施工过程中的各类参数并及时调整施工状态，成为了提升施工效率和保障工程安全的关键。
2、在现有技术中，传统的施工监测系统多依赖于简单的传感器数据采集和单一的预警机制。这些方法虽然能够提供一定的监测功能，但在以下几个方面存在明显不足：
3、1.监测数据处理能力不足：现有的施工监测系统大多仅依赖传统的数据分析方法，如简单的均值计算或基于经验的规则判断，缺乏对复杂数据的深入分析与处理能力。无法有效识别潜在的施工风险，导致预警机制的准确性和时效性较低。
4、2.缺乏智能化的数据融合与优化：传统系统中，各监测点的数据处理往往是独立的，缺乏智能化的数据融合方法。无法充分利用多传感器数据提供的冗余信息，且无法进行实时的状态估计和优化，导致监测数据难以反映实际施工状态的变化，无法动态调整施工参数以应对现场变化。
5、3.施工参数调整滞后：现有的施工监测系统多为静态的预警机制，施工参数的调整通常依赖于人工判断，调整周期长且响应迟缓。这使得在动态施工环境中，施工参数的自适应调整能力不足，无法满足复杂工况下的实时调控需求。
6、4.施工风险预警不准确：现有的施工风险预警
7、因此，如何提供一种可调式连续梁悬臂施工监测系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提出一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，结合大数据分析、传感器数据融合和支持向量机算法，智能化地进行施工过程中的监测、参数预测与调整。该系统通过多传感器数据的融合与实时优化，结合施工状态的智能预测与预警，能够在施工过程中动态调整参数、精确识别潜在风险并及时发出预警信号，具备数据处理精度高、实时性强和施工安全性高的优点。
2、根据本专利技术实施例的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，所述系统包括：
3、s1、光纤光栅传感器阵列，布设于连续梁悬臂施工的关键位置，采集施工过程中的位移数据、应力数据和温度数据；
4、s2、数据预处理模块，与光纤光栅传感器阵列连接，对位移数据、应力数据和温度数据进行解码、滤波与数字化处理，生成原始监测数据集合；
5、s3、数据优化模块，基于卡尔曼滤波算法对原始监测数据集合进行误差修正和优化，去除冗余信息，得到优化监测数据集合；
6、s4、施工参数自适应调整模块，采用支持向量机算法分析优化监测数据集合，预测施工过程中关键参数的变化，并生成施工调整指令；
7、s5、施工状态预警模块，结合大数据分析，对优化监测数据集合进行时间序列分析和模式识别，检测潜在施工风险，并在施工风险超限时触发施工预警信号；
8、s6、智能控制模块，接收施工调整指令及施工预警信号，对施工设备的工作参数进行动态调整。
9、可选的，s3具体包括：
10、s31、数据接收单元，与数据预处理模块连接，接收光纤光栅传感器阵列采集的位移数据、应力数据和温度数据，并通过数据预处理模块进行解码、滤波及数字化处理，生成原始监测数据集合，并对原始监测数据集合进行时间同步校正，使不同监测点的数据时序保持一致，得到时序校正数据集合；
11、s32、噪声抑制单元，对时序校正数据集合进行去噪处理，采用自适应信号滤波方法结合卡尔曼滤波算法，去除环境噪声与随机干扰，得到去噪数据集合；
12、s33、状态估计单元，对去噪数据集合进行卡尔曼滤波状态估计；
13、s34、数据融合单元，基于卡尔曼增益计算最优估计值，对多个监测点的数据进行融合处理，结合先验信息修正当前测量值，计算最优状态估计值，并输出优化监测数据集合；
14、s35、异常检测单元，对优化监测数据集合进行异常值识别，基于优化监测数据集合计算数据分布特征，构建动态阈值：
15、；
16、其中，为当前时刻的优化监测数据集合的均值，为当前时刻的优化监测数据集合的标准差，为阈值调节系数；
17、对优化监测数据集合进行逐点检测，判定优化监测数据集合中的测量值是否满足，若满足，则将测量值记为异常数据，并标记对应监测点，并采用历史监测数据集合对异常数据进行插值修正：
18、；
19、其中，为修正后的优化监测数据集合，为修正系数矩阵，为历史监测数据对应的数据值，同时，记录异常数据的时空信息，生成异常数据日志。
20、可选的，s33具体包括：
21、s331、状态初始化单元，对去噪数据集合进行初始状态赋值，设定初始状态估计值和初始误差协方差矩阵：
22、；
23、其中，为初始误差协方差矩阵，为数学期望运算符，表示的是初始时刻的初始状态估计值；
24、s332、预测更新单元，基于状态转移方程预测当前时刻的状态估计数据，计算预测状态估计值及预测误差协方差矩阵：
25、；
26、；
27、其中，为预测误差协方差矩阵，为过程噪声协方差矩阵，为状态转移矩阵，为是的转置矩阵，为控制输入矩阵，为施工调整指令；
28、s333、测量更新单元，基于当前观测值计算卡尔曼增益：
29、；
30、其中，为测量噪声协方差矩阵，为测量矩阵、为测量矩阵的转置，利用卡尔曼增益修正预测状态估计值，得到最优状态估计值，并将当前时刻的最优状态估计值存储至估计数据集合：
31、；
32、并更新误差协方差：
33、；
34、其中，为单位矩阵，为误差协方差矩阵。
35、可选的，s34具体包括：
36、s341、多传感器数据同步单元，接收来自多个监测点的估计数据集合，对不同监测点的时间戳进行同步，生成时间同步数据集合；
37、s342、加权数据融合单元，基于时间同步数据集合，对各监测点的状态估计值进行加权融合，采用卡尔曼增益计算加权最优估计值：
38、；
39、其中，为融合后的最优状态估计值，为监测点数量，为第个监测点的状态估计值，为该监测点的卡尔曼增益；
40、s343、先验信息校正单元，基于历史监测数据集合及统计特征，对加权最优估计值进行偏差修正，计算修正后状态估计值，并将修正后状态估计值存储至优化监测数据集合：；
41、其中，为校正系数矩阵，为历史监本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S3具体包括：
3.根据权利要求2的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S33具体包括：
4.根据权利要求3的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S34具体包括：
5.根据权利要求2的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S4具体包括：
6.根据权利要求5的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S44具体包括：
7.根据权利要求2的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，S5具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，s3具体包括：
3.根据权利要求2的一种可调式连续梁悬臂施工监测系统，其特征在于，s33具体包括：
4.根据权利要求3的一种可调式连续梁悬臂施工监测系...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹林辉，胡鹏，陈毛毛，胡思聪，刘掌红，周健，宋固全，洪道森，方征，
申请(专利权)人：江西赣粤高速公路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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