數(shù)據(jù)分析與應用方案1數(shù)據(jù)分析處理監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析處理包括下述三個過程：數(shù)據(jù)的預處理。這一過程在數(shù)據(jù)采集子站完成，主要進行簡單的統(tǒng)計運算，如設定時段內的最大值、最小值、均值、方差、標準差等，計算結果作為初級預警的輸入。數(shù)據(jù)的二次處理。這一過程在數(shù)據(jù)處理與控制服務器上進行，主要計算方法及流程如下圖所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC7數(shù)據(jù)二次預處理計算方法及流程框圖數(shù)據(jù)的后處理。這一過程在結構健康評估服務器上進行，主要進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的高級分析，如實時模態(tài)分析、橋梁特征量與環(huán)境因素之間的相關性分析、非線性回歸分析等。由于這些方法常需占用一定的計算時間，這一過程往往離線進行，分析數(shù)據(jù)來自動態(tài)數(shù)據(jù)庫和已備份的原始數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)預處理和二次預處理基于C#開發(fā)的準用數(shù)據(jù)預處理軟件平臺，采用常用的數(shù)學統(tǒng)計和信號處理方法，進行時域及頻域的參數(shù)識別。數(shù)據(jù)后處理基于MATLAB等軟件平臺，主要對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行離線高級分析，包括實時模態(tài)分析、相關性分析、非線性回歸分析等。數(shù)據(jù)的處理工作主要由數(shù)據(jù)預處理后臺軟件實現(xiàn)。監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理和控制包括以下幾個方面的內容：自動保存和人為選擇保存兩種操作模式。健康監(jiān)測系統(tǒng)加速度傳感器采集的數(shù)據(jù)約占整個原始數(shù)據(jù)的90%，考慮到實施實時采集致使數(shù)據(jù)量太多，以至于沒有足夠的人力資源進行處理分析，而且得到的信息中有很多是重復的冗余信息。因此針對加速度傳感器將定制采集制度，按照一定的條件采集數(shù)據(jù)，大量地降低無用信息的冗余。用戶可在局域網(wǎng)的終端電腦上通過網(wǎng)絡觀察原始數(shù)據(jù)，發(fā)送采集控制指令，并可設定各種采集制度，對實時數(shù)據(jù)進行處理，并保存感興趣的處理結果。大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)管理采用的方法是：構造多層次相互關聯(lián)的關系型數(shù)據(jù)庫，直接以數(shù)據(jù)庫方式存儲原理數(shù)據(jù)，以便根據(jù)各種查詢條件檢索原始數(shù)，據(jù)，降低數(shù)據(jù)的存儲資源耗用，提高數(shù)據(jù)存儲與管理效率。系統(tǒng)根據(jù)用戶設定自動進行原始數(shù)據(jù)的預處理，通過圖形界面，用戶可以觀察到數(shù)據(jù)及其處理結果的過程，即可對原始數(shù)據(jù)進行動態(tài)分析，同時可將指定數(shù)，據(jù)轉換存儲為用戶指定的格式，為數(shù)據(jù)交換、共享提供接口和平臺。為保證基于網(wǎng)絡的系統(tǒng)安全性，數(shù)據(jù)管理還應具有訪問控制功能。數(shù)據(jù)庫訪問采用客戶端用戶系統(tǒng)與服務器用戶系統(tǒng)的雙重用戶驗證系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫訪問設有三個訪問級別：最高權限用戶、次高權限用戶、最低權限用戶。最高權限用戶的最大特點就是可以設定和修改系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的各種參數(shù)，包括：傳感器的校準數(shù)據(jù)、傳感器采樣參數(shù)、定期采集制度、實時采集制度、數(shù)據(jù)存儲參數(shù)、實時報警閥值、系統(tǒng)分析參數(shù)、基本結果參數(shù)。2應用方案根據(jù)設計文件，本招標項目健康監(jiān)測系統(tǒng)主要應用包括兩個方面：一是結構安全狀態(tài)評估及預警；二是交通監(jiān)測。結構安全狀態(tài)評估及預警采用靜動力結合的模型修正技術，根據(jù)荷載試驗實測靜、動態(tài)響應以及健康監(jiān)測初期數(shù)據(jù)，優(yōu)化計算，使實際模型與理論模型偏差在工程允許范圍內，實現(xiàn)對橋梁結構內力和變形較為精確的預測和控制，獲得較為真實的橋梁模型，用于結構響應預警分析和極限狀態(tài)評估。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC8結構安全狀態(tài)評估思路健康監(jiān)測系統(tǒng)的預警結構安全預警主要是通過對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與不同參數(shù)預警值的比較，由系統(tǒng)自動實現(xiàn)報警。監(jiān)測參數(shù)預警闊值的設定兼顧有模型和無模型預警體系指標，并隨系統(tǒng)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累，進一步根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析進行修正。預警設計中除了針對單個測點的闊值報警，還設計有針對特殊事件等進行綜合預警。綜合預警實現(xiàn)每日定時向用戶發(fā)送健康監(jiān)測指標信息和即時報警信息，用戶實時查詢各類傳感器數(shù)據(jù)。報告生成子系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)預警分析和安全評估結果，自動生成監(jiān)測報告，對預警、數(shù)據(jù)分析和評估結果進行展示，包括日/月/季/年報；在報告中自動給出預警信息和相應的管養(yǎng)建議。交通監(jiān)測交通監(jiān)測依靠交通監(jiān)測子系統(tǒng)實現(xiàn)，交通監(jiān)測子系統(tǒng)包括動態(tài)稱重模塊、車牌識別模塊、信息發(fā)布模塊和視頻抓拍模塊。本子系統(tǒng)能夠完成對通過橋梁的超重車輛進行記錄統(tǒng)計、支持處罰取證和信息聯(lián)網(wǎng)管理，對異常交通及緊急狀況進行遠程監(jiān)測等。系統(tǒng)工作流程如下：上橋