[发明专利]一种基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统

权利要求书

1.一种基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，包括：

实时数据传感模块，用于获取待测的城市轨道交通地下结构的多源监测数据；

数据传输及存储模块，用于基于物联网技术，对所述多源监测数据进行传输和存储；

风险挖掘模块，用于将所述多源监测数据输入至结构风险挖掘模型，得到结构风险因子；

预测模块，用于利用预设的结构变形的改进的遗传BP神经网络和所述结构风险因子进行风险预测，得到预测结果；

可视化模块，用于基于Dynamo可视化编程和Revit参数化建模方法，根据所述预测结果建立三维可视化信息模型；

养护决策模块，用于基于所述三维可视化信息模型，采用Navisworks进行变形、碰撞、裂缝和渗漏水检查，分析所述地下结构中的钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞和变形，以确定养护优化指导方案。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，还包括：

评估模块，用于根据所述多源监测数据和所述预测结果进行结构安全分级评估。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，所述多源监测数据包括：轨道的规范化应力指数、轨面高度、切口等级、轨距等级、轨腰深度及伸长率、桥梁的结构不均匀性指数、裂缝情况指数、垂直应力指数、隧道的结构不均匀性指数、裂缝严重度、综合站房的结构不均匀性指数、抗震性能分析、区间设施的结构不均匀性指数、功能不符的危险度。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，所述数据传输及存储模块是基于B/S设计系统架构进行设计得到的。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，所述风险挖掘模块包括：

历史数据库获取单元，用于获取历史地下结构事故数据库；

文本转换单元，用于将所述历史地下结构事故数据库进行文本转换，得到事故文本语料库；

预处理单元，用于对所述事故文本语料库进行预处理，得到预处理语料库；

训练单元，用于根据分词算法和BP神经网络模型构建初始模型，并将所述预处理语料库输入至所述初始模型中进行学习和训练，得到学习结果数据；

挖掘单元，用于基于预设的结构数据风险关键词对所述学习结果数据进行挖掘，得到确定好的所述风险挖掘模块和关联词特征词；所述关联词特征词为基于历史数据的地下结构风险因子。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，还包括：

距离计算模块，用于基于余弦算法确定所述关联词特征词和所述地下结构风险关键词的向量距离；

风险修正模块，用于根据所述关联词特征词的词频和所述向量距离确定新的地下结构风险因子。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的城市轨道交通地下结构智能监测系统，其特征在于，所述预测模块包括：

模型构建单元，用于基于所述多源监测数据构建轨道交通地下结构变形的时间序列预报模型；

补偿单元，用于采用BP神经网络方法对所述时间序列预报模型进行误差补偿，得到所述改进的遗传BP神经网络；

预测单元，用于将所述结构风险因子输入至所述改进的遗传BP神经网络中，得到所述预测结果。