[发明专利]一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统

说明书

本发明公开了一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统，统包括接入层、计算层、数据层和应用层四部分组成；所述接入层，用于获取各数据源的数据集合，其获取的数据源包括结构化数据、非结构化数据及半结构化数据；所述计算层，用于对所述接入层数据的收集、清洗及计算，包括内存计算和流计算；所述数据层，用于对所述计算结果数据的存储，包括半结构化数据、结构化的数据和内存数据；所述应用层，无需对数据进行处理和分析，通过查询接口获取到数据层中已经处理过的数据并在界面进行展示。该系统集桥梁健康监测、人工定检、养护巡检、数据分析和数据展示为一体，是一种综合集成性的多源数据融合系统。

技术领域

本发明涉及桥梁领域，尤其涉及一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统。

背景技术

随着我国经济社会的迅速发展，交通流量呈现大幅度增长，行车密度和车辆载重不断增加，高速长大桥梁负荷不断增大，桥梁修建年代久远，设计荷载不能满足当前高速交通出行的需求。此外，由于高速桥梁养护不到位，导致一些桥梁结构构件退化，影响着交通出行安全。高速桥梁信息化工程的桥梁养护巡检系统、人工定检系统与健康监测系统各自建设，各系统数据量大，健康监测数据多源多维化，系统之间无法实现有效的信息共享，存在数据孤岛，难以全面把握整体桥梁运行情况，不仅影响桥梁使用寿命，还有可能引发交通事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统及方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统，包括接入层、计算层、数据层和应用层四部分组成；

所述接入层，用于获取各数据源的数据集合，其获取的数据源包括结构化数据、非结构化数据及半结构化数据；

所述计算层，用于对所述接入层数据的收集、清洗及计算，包括内存计算和流计算；

所述数据层，用于对所述计算结果数据的存储，包括半结构化数据、结构化的数据和内存数据；

所述应用层，无需对数据进行处理和分析，通过查询接口获取到数据层中已经处理过的数据并在界面进行展示。

所述接入层具体为：

a)数据接入时，采集终端通过有线的方式发送到系统，系统通过软负载均衡将流量均匀的负载到各个网关程序；

b)数据接入协议分两个层次，通讯层次上支持TCP、HTTP；数据协议层次上支持JSON、SOAP和自定义二进制协议；

c)接收到数据，并完成解包之后，将数据包发送到计算服务。

所述计算层具体为：

a)内存计算使用Spark框架，实现基于内存的数据计算；

b)流计算使用Storm框架，用于桥梁健康监测数据的实时接收以及计算，通过计算服务实现对监测数据的清洗、解析的处理，并将结果输出到HDFS中。

所述数据层具体为：

a)MongoDB存储半结构化的数据，用于支持海量的历史数据的查询。

b)MySQL存储结构化的数据，主要用来存储基础数据、字典数据和数据分析的结果。

c)Redis用来缓存需要频繁更新和访问的数据，主要用来存储传感器终端的当前状态。

本发明有益效果为：

一种高速公路长大桥梁健康监测多源数据融合系统和方法，对高速公路长大桥梁健康监测多源数据进行融合，并基于融合后的数据，分析出有价值的信息并进行应用。该系统有利于做好桥梁运行基本情况的监测工作，全面的把握桥梁的运行基本情况，促进养护管理水平提高。