[发明专利]桥梁静动影像全息性态健康监测诊断方法及系统

权利要求书

1.一种桥梁静动影像全息性态健康监测诊断方法，其特征在于：包括下列步骤：

a.获取桥梁结构初始信息数据；

a1.采集Ti时的条件信息数据；

a2.采集在步骤a1条件信息数据下的Ti时桥梁的Qj区段结构静态影像数据和Ti+Δ时段桥梁的Qj区段结构动态视频数据；

a3.由Ti时桥梁的Qj区段结构静态影像分析处理，获取实际桥梁Qj区段表征结构变形特性的几何形态全息数据Cs；由Ti+Δ时桥梁的Qj区段结构动态视频分析处理，获取实际桥梁Qj区段结构动态全息形态数据Ds；

b.建立无损桥梁的精细化有限元理论模型；

b1.输入Ti时无损桥梁的结构理论状态参数E；

b2.将步骤a1中Ti时的条件信息数据带入无损桥梁的精细化有限元理论模型；

b3.根据步骤b1和b2，计算得到Ti时无损桥梁Qj区段表征结构变形特性的理论几何形态全息数据Cw和Ti+Δ时段无损桥梁Qj区段结构的理论动力特性数据Dw；

c.将步骤a3的表征实际结构变形特性的几何形态全息数据Cs和实际结构动态全息形态数据Ds与步骤b3的对应的结构变形理论数据Cw和理论动力特性数据Dw进行比较分析，几何形态全息数据Cs和实际结构动态全息形态数据Ds相对于结构变形理论数据Cw和理论动力特性数据Dw的差值在设定值以内，则桥梁的Qj区段结构判断为无明显损伤的正常状态，否则判断为存在明显损伤的异常结构状态并输出异常部位和程度；

d.如步骤c中桥梁的Qj区段结构为正常状态，则ij循环步骤a2、a3、b2、b3和c，对积累的历史样本数据进行机器深度学习；

d1.积累在不同条件信息数据下的无损桥梁结构变形理论数据Cw和理论动力特性数据Dw，建立无损桥梁的判断网络模型，并持续积累样本数据，对该判断网络模型进行持续修改，建立理论桥梁结构的结构变形理论数据Cw和理论动力特性数据Dw随不同条件信息数据作用的理论静动形态变化规律；

d2对实际桥梁获得积累的历史样本数据进行机器深度学习，建立实际桥梁结构对应的几何形态全息数据Cs和实际结构动态全息形态数据Ds随不同条件信息数据作用的实际静动形态变化规律；

e.将当前条件信息数据下的无损桥梁的理论状态变化规律模型与实际桥梁的结构状态变化规律模型进行比较分析，截止当前时段，若桥梁结构的实际静动形态变化规律与无损桥梁的理论静动形态变化规律的差幅关系在设定值范围之内，则确认桥梁结构处于正常状态；否则认为桥梁存在结构响应规律异常，监测系统发出预警并输出静、动形态规律越界差异的位置和程度。

2.根据权利要求1所述的桥梁静动影像全息性态健康监测诊断方法，其特征在于：所述条件信息数据至少包括时间延续数据T、桥梁所处环境气候数据A和桥梁桥面交通状况数据B；

步骤d1中积累在持续时间T和不同桥梁所处环境气候数据A及视域桥梁桥面交通状况数据B下获得的无损桥梁结构变形理论数据Cw和理论动力特性数据Dw，建立无损桥梁的理论静动形态变化规律函数f(T/A/B)＝g(Cw/Dw)；

步骤d2中积累在持续时间T和不同桥梁所处环境气候数据A及视域桥梁桥面交通状况数据B下获得的实际桥梁结构几何形态全息数据Cs和实际结构动态全息形态数据Ds的实际静动形态变化规律函数f’(T/A/B)＝g’(Cs/Ds)；

步骤e中，将当前T时段的环境气候数据A及视域桥梁桥面交通状况数据B下的无损桥梁的理论静动形态变化规律[T/A/B/Cw/Dw]与实际桥梁的实际静动形态变化规律[T/A/B/Cs/Ds]进行比较分析，截止当前时段，若桥梁结构的实际静动形态变化规律f’(T/A/B)＝g’(Cs/Ds)与无损桥梁的理论静动形态变化规律f(T/A/B)＝g(Cw/Dw)的差幅关系在设定值范围之内，则确认桥梁结构处于正常状态；否则认为桥梁存在结构响应规律异常，监测系统发出预警并输出静、动形态规律越界差异的位置和程度。

3.根据权利要求1所述的桥梁静动影像全息性态健康监测诊断方法，其特征在于：步骤a2中，Ti时桥梁所处环境气候数据包括温度、湿度、日照、风、雨、雪气候信息数据中的至少一种；Ti时桥面交通状况数据包括在视域范围内的行车数量、车型、车重、位置、速度信息数据至少一种。