[发明专利]一种桥梁上轨道的变形监测方法及其系统

权利要求书

1.一种桥梁上轨道的变形监测方法，基于在桥梁上选取多个监测点、至少一个测温点以及至少一个测风点，布设监测站（10）、测温站（20）以及测风站（30）；其特征在于：方法包括如下步骤：

多个所述监测站（10）按照第一预设频率输出位置数据，所述测温站（20）按照第二预设频率输出温度数据，所述测风站（30）按照第三预设频率输出风力数据；

按照预设的对照表选取参考系数，其中，温度数据与风力数据为对照表的对照因数，参考系数为对照表的对照结果；

根据多个所述位置数据计算出初级数据，所述初级数据与多个所述位置数据的加权值成正相关设置；

根据初级数据与参考系数计算出变形数据，变形数据与初级数据与参考系数的乘积关系成正相关设置；所述测温站（20）按照第二预设频率输出温度数据中，还包括如下步骤：

对历史的温度数据进行滤波得到中间温度值；

取第二预设频率与预设的温度系数的比值为温度钝化值；

根据温度钝化值对中间温度值进行补偿得到最新的温度数据，其中，温度钝化值与最新的温度数据成正相关设置；

所述测风站（30）按照第三预设频率输出风力数据中，还包括如下步骤：

对历史的风力数据进行滤波得到中间风力值；

取第三预设频率与预设的风力系数的比值为风力钝化值；

根据风力钝化值对中间风力值进行补偿得到最新的风力数据，其中，风力钝化值与最新的温度数据成正相关设置；

所述测温站（20）与所述测风站（30）均设有多个，且所述测温站（20）、所述测风站（30）以及所述监测站（10）三者之间的位置相对应并组成多组监测组；

根据每个监测组的温度数据与风力数据修正位置数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多个所述监测站（10）按照预设频率采集位置数据之前，还包括：

在桥梁的预设范围内选取多个基准点并布设基准站；

所述监测站（10）连接所述基准站并获取所述基准站的基准数据用于所述监测站（10）自身的定位校准。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：方法还包括：预设的温度系数为第二预设频率的实际最高值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：方法还包括：预设的风力系数为第三预设频率的实际最高值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据每个监测组的温度数据与风力数据修正位置数据中，还包括：

修正算法采用卡尔曼滤波算法，所述卡尔曼滤波算法的观测输入为修正前的位置数据，所述卡尔曼滤波算法的干扰输入为温度数据与风力数据，所述卡尔曼滤波算法的输出为修正后的位置数据。

6.一种桥梁上轨道的变形监测系统，包括设置在桥梁上的多个监测站（10）、至少一个测温站（20）以及至少一个测风站（30），其特征在于：多个所述监测站（10）按照第一预设频率输出位置数据，所述测温站（20）按照第二预设频率输出温度数据，所述测风站（30）按照第三预设频率输出风力数据；所述测温站（20）按照第二预设频率输出温度数据中，还包括如下步骤：

对历史的温度数据进行滤波得到中间温度值；

取第二预设频率与预设的温度系数的比值为温度钝化值；

根据温度钝化值对中间温度值进行补偿得到最新的温度数据，其中，温度钝化值与最新的温度数据成正相关设置；所述测风站（30）按照第三预设频率输出风力数据中，还包括如下步骤：

对历史的风力数据进行滤波得到中间风力值；

取第三预设频率与预设的风力系数的比值为风力钝化值；

根据风力钝化值对中间风力值进行补偿得到最新的风力数据，其中，风力钝化值与最新的温度数据成正相关设置；

多个监测站（10）、至少一个测温站（20）以及至少一个测风站（30）均连接有控制中心（40）；

所述控制中心（40）包括如下模块：

读取数据模块（41），与所述监测站（10）、所述测温站（20）以及所述测风站（30）数据连接，用于读取位置数据、温度数据以及风力数据；

选取模块（42），与所述读取数据模块（41）数据连接，获取温度数据与风力数据；选取模块（42）按照预设的对照表选取参考系数，其中，温度数据与风力数据为对照表的对照因数，参考系数为对照表的对照结果；

初级计算模块（43），与所述读取数据模块（41）数据连接，获取位置数据；初级计算模块（43）根据多个所述位置数据计算出初级数据，所述初级数据与多个所述位置数据的加权值成正相关设置；

变形计算模块（44），与选取模块（42）以及初级计算模块（43）数据连接，获取参考系数与初级数据；变形计算模块（44）根据初级数据与参考系数计算出变形数据，变形数据与初级数据与参考系数的乘积关系成正相关设置；

所述测温站（20）与所述测风站（30）均设有多个，且所述测温站（20）、所述测风站（30）以及所述监测站（10）三者之间的位置相对应并组成多组监测组；

所述控制中心（40）包括修正模块（45），所述修正模块（45）与所述读取数据模块（41）数据连接，所述修正模块（45）根据每个监测组的温度数据与风力数据修正位置数据；其中，修正算法采用卡尔曼滤波算法，所述卡尔曼滤波算法的观测输入为修正前的位置数据，所述卡尔曼滤波算法的干扰输入为温度数据与风力数据，所述卡尔曼滤波算法的输出为修正后的位置数据。