[发明专利]一种桥梁健康监测数据控制图分析方法

说明书

本发明公开了一种桥梁健康监测数据控制图分析方法，其包括如下步骤：步骤1)将数据按照时间周期分成不同的数据块区间；步骤2)基于该数据块区间绘制控制图，通过保存形成该控制图的相关数据来保存桥梁健康监测历史数据；所述控制图包括如下信息：测点、周期时间、最大值，最小值，基于设定置信区间的频率直方图，最大概率区间中程数。本发明采用控制图方法对桥梁的这些重要数据进行提炼、保存和展示，提炼的数据已经可以用于分析桥梁结构长期运营的过程，所以，不仅保存了计算周期中的关键数据，有效地避免了海量数据的存储问题，而且通过直观的数学分析模型更好地表达了桥梁的周期变化。

技术领域

本发明属于数据统计分析技术领域，尤其涉及一种桥梁监测数据的统计分析方法。

背景技术

桥梁在运营过程中，由于受到各种荷载、材料本身的退化以及自然条件因素的影响，桥梁的使用寿命以及安全受到了严峻的考验。传统的养护管理方法已经不能满足及时了解桥梁安全状况的要求，因此，桥梁结构健康监测系统应运而生。该系统运用现代传感技术与通信技术，可实时获取桥梁结构状态和环境信息的各种数据，桥梁工作者可利用数据分析评估桥梁结构的安全状态。这些监测数据是桥梁结构健康监测系统的核心和关键。

目前，桥梁结构健康监测系统中桥梁测点多，监测频次高，每天产生的数据呈爆炸性趋势增长。海量数据的累加，在数据储存、管理、访问和分析方面都面临着巨大的挑战。由于数据信息体量庞大，几乎很少会有人回看桥梁的历史数据，造成大量有效资源的浪费。往往都是新数据取代旧数据，旧数据丧失了参考价值，从而影响到桥梁的安全评估。

如何高效长期地保存桥梁运营过程中的重要数据，解决数据泛滥导致历史数据应用率低的问题，成为桥梁结构健康监测系统中面临最紧迫的问题之一。数据规模越庞大，越需要有效统一的分析平台，针对桥梁健康监测数据，该平台需要满足既能够看到桥梁目前的状况，又可以了解桥梁的发展变化，让数据充分有效地利用，展现其生命力与价值。

发明内容

前面已经提到，桥梁健康监测历史数据的泛滥导致数据利用率低，而且带来存储、管理、访问等各方面的问题，针对这些问题，本发明提供一种适于长期保存桥梁健康监测数据的方法。

本发明技术案如下：一种桥梁健康监测数据控制图分析方法，包括如下步骤：

步骤1)将数据按照时间周期(如日、周、月、年)分成不同的数据块区间；

步骤2)基于该数据块区间绘制控制图，通过保存形成该控制图的相关数据来保存桥梁健康监测历史数据；

所述控制图包括如下信息：测点、周期时间、最大值，最小值，基于设定置信区间的频率直方图，最大概率区间中程数。

最大值，最小值，以及最大概率区间中程数为桥梁健康监测数据中最关键的三个数据。本发明采用控制图方法对桥梁的这些重要数据进行提炼、保存和展示，提炼的数据已经可以用于分析桥梁结构长期运营的过程，所以，不仅保存了计算周期中的关键数据，有效地避免了海量数据的存储问题，而且通过直观的数学分析模型更好地表达了桥梁的周期变化。本发明方法可高效地长期保留桥梁运营中的重要数据，了解桥梁的变化趋势，方便数据管理以及查看。

保存的数据还包括在所述设定置信区间内的数据的均值和标准差，所述控制图展示的信息还包括根据所述均值与标准差推断的桥梁荷载超限概率以及破坏概率。