【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及状态诊断的，尤其涉及一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法。
技术介绍
1、近年来，桥梁检测技术正朝着智能化方向发展，利用无人机、机器人等载体搭载高精度视频设备对桥梁结构外观进行检测，以提高数据的准确性和减少主观因素的影响，通过使用各种传感器和通信设备连续测量和记录结构响应，实现及时的危险预警和安全评估，从而延长桥梁的使用寿命并指导桥梁的管理与维护。
2、目前，在公开号为cn112989456b的中国专利技术专利中，公开了一种桥梁性能退化诊断方法及系统，该方法通过构建第一温度-位移相似因子，通过设置桥梁的车重分布众数、梁底应变基准值、桥梁日常运营状态、伸缩缝位移、结构温度、车辆重量不小于车重分布众数的车辆数量、以及梁底动应变数据，构建第二温度-位移相似因子，得到应变峰值数量，构建状态退化因子，并确定桥梁的退化程度，但是相关技术中没有根据车辆具体的行驶轨迹和桥面具体的被行驶次数对监测点进行优化分布，造成计算量大，不利于诊断的快速响应性，没有根据车辆行驶过桥面的主梁的关键性参数对桥梁的状态进行判断，不利于简化判断流程，不利于应用的灵活性，存在一定局限性。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：相关技术中没有根据车辆具体的行驶轨迹和桥面具体的被行驶次数对监测点进行优化分布，造成计算量大，不利于诊断的快速响应性，没有根据车辆行驶过桥面的主梁的关键性参数对桥梁的状态进行判断，不利于简化判断流程，不利于应用的灵活性，存在一定局限性。
2、为解决上述技
3、步骤s100，设置监测点位置、模拟参数和模拟周期并进行测试；
4、步骤s200，获取各个监测点处监测的主梁刚度值，根据桥型获取标准主梁刚度范围，根据桥梁编码获取服役时长和标准主梁刚度范围；
5、步骤s300，对监测点的主梁刚度值进行预处理，判断所述监测点的模糊状态；
6、步骤s400，根据模糊状态筛选待分析监测点，对初始模糊状态发生改变的时间点进行第一标记并计算扩散率，将待分析监测点初始模糊状态发生改变的时间点进行第二标记并计算成长率，根据成长率和扩散率判断损伤等级，通过层次分析构造状态判断模型；
7、步骤s500，根据当前数据与状态判断模型进行判断得到当前损伤等级。
8、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：所述监测点的设置方法包括：
9、获取桥面的三维模型，设置分割框尺寸，将所述三维模型分割为子桥面，获取子桥面的历史碾压轨迹，设置框选长方体的长、宽和高，使得所述框选长方体的有且仅有一个棱角位于子桥面上，且子桥面完全分布于框选长方体中，以所述棱角为原点，以长的方向、宽的方向和高的方向为x轴、y轴和z轴，构造三维坐标系，获取碾压轨迹曲线的三维坐标；
10、将历史碾压轨迹映射到三维坐标系中，得到碾压轨迹方程，统计所述碾压轨迹方程中相同三维坐标出现的次数，记为第一次数；
11、将第一取值设置为次数阈值，当第一次数小于等于第一取值，将对应的子桥面进行删除，当第一次数大于第一取值时，在所述三维坐标处安置刚度传感器。
12、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：平均车辆密度、平均车速和平均车重分别表示为桥梁运行时的整个桥面的平均车辆密度、平均车速和平均车重，所述车重包括车自身重量，以及车内人和物的重量，所述平均车辆密度表示为每秒桥面上的车数量与桥面的面积的比值。
13、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：所述步骤s200包括如下子步骤：
14、步骤s201，获取桥梁编码；
15、步骤s202，调取桥梁数据库，向所述桥梁数据库中输入所述桥梁编码，匹配与所述桥梁编码对应的桥梁的桥型、桥梁服役时长和标准主梁刚度范围；
16、所述桥梁的桥型包括钢筋混凝土板桥、钢筋混凝土梁桥和钢筋混凝土土桥。
17、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：所述步骤s300包括如下子步骤：
18、步骤s301，将所述监测点的主梁刚度值进行预处理，所述预处理包括剔除异常值处理和填补缺失值处理；
19、步骤s303，根据主梁刚度范围判断所述监测点的模糊状态，所述模糊状态包括异常响应和正常响应，所述模糊状态的判断方法包括：
20、将主梁刚度值与标准主梁刚度范围进行比较，当主梁刚度值分布于标准主梁刚度范围时，将所述模糊状态设置为正常响应，当主梁刚度值不分布于标准主梁刚度范围时，将模糊状态设置为异常响应，任一监测点的任一时刻的主梁刚度值不分布于标准主梁刚度范围内时，即将模糊状态判断为异常状态。
21、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：根据模糊状态筛选待分析监测点的筛选方法包括：
22、获取监测点的模糊状态，当监测点的模糊状态为异常状态时，将所述监测点设置为待分析监测点，否则，将所述监测点对应的主梁刚度值进行删除。
23、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：第一标记的设置方法包括：
24、获取各个模糊状态改变的初始监测时间点，将所述初始监测时间点按照时间先后顺序进行排序，计算排序后的相邻的初始监测时间点的时间间隔，将第二取值设置为时间间隔阈值，计算时间顺序最前的初始监测时间点对应的监测点设置为第一颜色的第一标记，计算时间顺序最前的初始监测时间点与第二取值的和值，记为第二和值，将第二和值前的初始监测时间点对应的监测点设置为第二颜色的第一标记；
25、将第二和值与第二取值进行加权，得到第三和值，将第三和值前的初始监测时间点对应的监测点设置为第三颜色的第一标记；
26、循环加权步骤，得到第n和值，将第n和值前的初始监测时间点对应的监测点设置为n颜色的第一标记。
27、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：扩散率的计算方法包括：
28、统计各个颜色的第一标记对应的子桥面的面积，计算相邻颜色的第一标记对应的子桥面的面积的差值，记为第一差值，计算相邻的第一差值的比值，将所述相邻的第一差值的比值设置为扩散率，所述相邻颜色的顺序为第一颜色至第n颜色。
29、作为本专利技术所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法的一种优选方案，其中：将相同待分析监测点初始模糊状态改变的监测时间点进行第二标记的设置方法包括：
30、获取任一待分析监测点的主梁刚度值，将所述待分析监测点的初始模糊状态改变的监测时间点进行第二标记，所述第二标记表示为所述监测点的模糊状态第一次由正常状态转换为异常状态的时间点；
31、成长率的计算方法包括：
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【技术保护点】
1.一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：所述监测点的设置方法包括：
3.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：平均车辆密度、平均车速和平均车重分别表示为桥梁运行时的整个桥面的平均车辆密度、平均车速和平均车重，所述车重包括车自身重量，以及车内人和物的重量，所述平均车辆密度表示为每秒桥面上的车数量与桥面的面积的比值。
4.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：所述步骤S200包括如下子步骤：
5.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：根据模糊状态筛选待分析监测点的筛选方法包括：
6.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：第一标记的设置方法包括：
7.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：扩散率的计算方法包括：
8.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥
9.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：以模拟参数和桥梁服役时长为准则层，以损伤等级为目标层，以判断损伤等级的规则为方案层，进行层次分析，得到各个模拟参数的权重，根据权重构造状态判断模型，获取当前数据，所述当前数据包括当前模拟参数和当前桥梁服役时长，根据所述状态判断模型判断当前损伤等级；
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：所述监测点的设置方法包括：
3.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：平均车辆密度、平均车速和平均车重分别表示为桥梁运行时的整个桥面的平均车辆密度、平均车速和平均车重，所述车重包括车自身重量，以及车内人和物的重量，所述平均车辆密度表示为每秒桥面上的车数量与桥面的面积的比值。
4.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：所述步骤s200包括如下子步骤：
5.如权利要求1所述的一种基于数据可视化的桥梁状态诊断方法，其特征在于：根据模糊状态筛选待分析监测点的筛选方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，叶洪平，张基进，李海岗，杨健，王永州，严克魁，
申请(专利权)人：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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