[发明专利]一种基于物联网的桥梁施工管理系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的桥梁施工管理系统，系统包括数据采集模块、存储模块、第一分析模块、第二分析模块、桥梁监控模块，数据采集模块将采集到的桥梁数据存储于存储模块，第一分析模块对桥梁数据中的桥梁使用数据进行分析得到损伤因子和传递误差，再分别对传递函数与损伤因子采取不同的预测方法进行预测，并根据对比预测结果来对遗传算法进行改进，第二分析模块利用遗传算法对桥梁建设过程中桥梁的承重结构体系进行分析，通过最优化分析得到桥梁建设过程中成桥阶段桥梁各个组建的最合理状态，提高了桥梁建设质量安全管理，利用传递误差进一步改善了优化算法的计算精度和实用性，进而有效指导桥梁的实际施工过程。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种基于物联网的桥梁施工管理系统。

背景技术

桥梁作为连接两跨度较大位置点的重要载体，桥梁的使用会受到环境、有害物质的侵蚀、车辆、疲劳、人为因素等作用的影响，在桥梁的建设过程中的影响桥梁成桥的主要因素有承重结构体系，对桥梁的程重体系结构达到最优的时，桥梁的质量就越好，在桥梁建成以后会受到各种影响因素的影响导致桥梁出现损伤，从而影响桥梁的承重结构体系，因此桥梁成桥状态的优化问题就成了很多学者研究的重点，现有技术中利用即计算机数值优化方法进行桥梁成桥状态的合理分析越来越普遍，常用的方法包括遗传算法、粒子群算法、向量机、AR模型等多种优化方法算法对桥梁中的承重力进行优化，但是在计算机算法进行结构分析优化的方法在使用过程中要经过多次重复分析，缺乏计算效率，并且，没有可以在桥梁的施工阶段将在使用过程中存在的损伤因子考虑在内的一种算法，且对遗传算法在分析承重结构体系的时候容易出现早熟、在接近最优解时遗传算法容易出现摆动降低了优化的效率，为了进一步改善优化算法的计算精度和实用性，进而有效指导桥梁的实际施工过程，减少优化过程中需要的迭代次数，提高分析效率，以此来解决桥梁的管理过程中质量安全问题，本系统提供了一种基于物联网的桥梁施工管理系统。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种基于物联网的桥梁施工管理系统，能够利用第一分析模块对桥梁的使用过程中产生的桥梁信息进行分析得到在桥梁的损伤因子和传递误差，再由第二分析模块根据第一分析模块的分析结果对桥梁建设过程中的桥梁信息进行分析，将桥梁在使用过程中遇到的损伤考虑到桥梁施工过程中，保证了桥梁施工的质量，提高对利用算法对桥梁承重体系分析管理的效率。

其解决的技术方案是，一种基于物联网的桥梁施工管理系统，包括数据采集模块、存储模块、第一分析模块、第二分析模块、桥梁监控模块，数据采集模块是对桥梁的施工和运营过程中的桥梁数据进行采集，并将采集的桥梁数据信息存储于存储模块，第一分析模块和第二分析模块是对桥梁数据进行分析计算从而对桥梁质量问题进行分析，系统具体的管理过程如下：

1)、第一分析模块调取存储模块中的数据采集模块采集的桥梁数据，桥梁数据包括桥梁使用数据、桥梁建设数据和桥梁检测数据；

2)、第一分析模块分析桥梁数据中的桥梁使用数据，桥梁使用数据中包括桥梁的直接损伤数据和间接损伤数据，第一分析模块通过对间接损伤数据的分析得到对桥梁的力学结构的影响误差，具体的计算过程如下：

步骤一、第一分析模块根据桥梁监测数据利用AR模型系数构建损伤因子DF，具体计算公式如下：

其中，为无损伤状态下模型系数，为测试状态下模型阶数，p为模型阶数；

步骤二、以损伤因子DF为目标函数分析损伤因子与观测数据之间的传递误差具体过程如下：

以间接损伤数据为间接变量式中x₁,x₂,x₃…x_n为直接观测量，直接观测量从直接损伤数据中得到，为间接测得量N的最可信赖值；