[发明专利]一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统

说明书

本发明公开一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统，包括拉索划分模块、视频采集模块、特征筛选模块、锈蚀面积检测模块、索力角度检测模块、索力检测模块、索力分析模块、垂直度检测模块、流速检测模块、风速风向检测模块、远程控制中心、分析服务器和存储数据库；本发明通过检测和分析各斜拉索的锈蚀等级和锈蚀面积，同时检测各斜拉索与桥塔之间的索力、夹角以及桥塔与桥面的垂直度，判断桥塔是否存在倾斜，对存在倾斜的桥塔进行安全修复，并根据水流速度和风速风向综合分析桥塔安全影响系数，对处于危险桥塔所在的桥梁进行封锁，同时进行重新施工改造，降低了人们的财产损失，提高了人们的生命安全。

技术领域

本发明涉及桥梁安全监测技术领域，涉及到一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统。

背景技术

随着科学技术的进步以及交通运输的需求，很多大跨度桥梁应运而生，尤其是斜拉索桥以其跨度大，造型优美，节省材料而备受人们的青睐，成为大跨度桥梁的首选，但是由于缺乏对桥塔安全的监测和相应的养护，世界各地出现了大量桥梁损坏事故。

目前，现有的斜拉索桥梁安全监测在很大程度上依赖于管理者和技术人员的目测和经验，缺乏科学系统的方法，无法监测斜拉索的锈蚀程度，从而失去养护的最佳时机，造成不必要的资金浪费，同时通过人员目测巡查无法监测斜拉索对桥塔作用的索力，存在垂直度偏差过大导致桥塔倾斜，增加了桥塔倾斜事故的发生率，给人们的生命安全造成极大危害，并根据技术人员的经验难以精准的评估桥塔健康状况，从而导致桥塔发生不良反映时人们无法及时处理，给人们经济财产和生命安全造成了巨大损失，为了解决以上问题，现设计一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统，本发明通过视频采集模块、特征筛选模块、锈蚀面积检测模块并结合分析服务器综合判断各斜拉索的锈蚀等级和锈蚀面积，对超过安全锈蚀等级的各斜拉索进行维修或更换，同时检测各斜拉索与桥塔之间的索力、夹角以及桥塔与桥面的垂直度，判断桥塔是否存在倾斜，对存在倾斜的桥塔进行安全修复，并通过检测桥塔下水流的流速和桥塔周围的风速风向综合分析桥塔安全影响系数，对处于危险的桥塔所在的桥梁进行封锁，同时进行重新施工改造，解决了背景技术中存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的钢结构桥梁安全性智能监测管理系统，包括拉索划分模块、视频采集模块、特征筛选模块、锈蚀面积检测模块、索力角度检测模块、索力检测模块、索力分析模块、垂直度检测模块、流速检测模块、风速风向检测模块、远程控制中心、分析服务器和存储数据库；

所述拉索划分模块用于对与桥塔连接的斜拉索进行划分，并将与桥塔同面连接的左右两侧对称斜拉索划分为一组，将桥塔正面按照从下到上的顺序再将桥塔背面按照从上到下的顺序依次进行编号，编号分别为1,2,...,i,...,n，将各组斜拉索的编号发送至存储数据库；

所述视频采集模块包括斜拉索检测仪，用于对各斜拉索的表面进行视频图像采集，通过斜拉索检测仪沿待检测斜拉索爬升，进行视频图像采集，将采集的各斜拉索表面视频图像发送至特征筛选模块；

所述特征筛选模块与视频采集模块连接，用于接收视频采集模块发送的各斜拉索表面视频图像，提取存储数据库中存储的斜拉索钢丝的各锈蚀等级对应的标准图像，将各斜拉索表面视频图像与斜拉索钢丝的各锈蚀等级对应的标准图像进行对比，统计各斜拉索表面视频中分割的各图像与斜拉索钢丝的各锈蚀等级对应的标准图像的相似度，筛选相似度最大的斜拉索钢丝锈蚀表面图像，统计各斜拉索钢丝的锈蚀等级，构成各斜拉索钢丝的锈蚀等级集合D(d_1x,d_2x,...,d_ix,...,d_nx)，d_ix表示为第i组中第x侧的斜拉索钢丝的锈蚀等级，x＝a,b，a、b分别为各组对称斜拉索的左右两侧，并将各斜拉索钢丝的锈蚀等级集合发送至分析服务器；