一种基于物联网的桥梁管理系统的制作方法

本发明涉及桥梁管理，具体是一种基于物联网的桥梁管理系统。

背景技术：

1、桥梁是连接两个位置点之间的重要交通载体，遍布于各地的桥梁每天承载了大量的车辆通行任务，日积月累下，桥梁产生了诸多的安全隐患，在现有的桥梁管理技术中，通过提前在桥梁上以固定的方式安装传感器采集桥梁的各项数据，并生成风险信息发送给管理人员，只能起到后期维护的作用，如何根据采集到的数据实时进行桥梁的管理，并根据安全隐患制定出对应的安全措施和施工措施，这些都是我们需要考虑的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网的桥梁管理系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的桥梁管理系统，包括管理中心，所述管理中心通信连接有传感器模块、分析处理模块、可视化模块以及执行模块；

3、所述传感器模块用于获取各类传感器所获得的桥梁数据并汇总成初始数据集；

4、所述分析处理模块设置有数据接收单元、数据分析单元以及数据处理单元；数据接收单元对初始数据集进行分类化接收，将初始数据集接收至不同临时存储空间；数据分析单元接入临时存储空间后转移初始数据集，全部转移后销毁临时存储空间，通过机器学习分析生成桥梁模型数据；数据处理单元根据桥梁模型数据进行建模生成桥梁模型；

5、所述可视化模块用于对桥梁模型进行多维数据评估并生成可视化数据显示于服务器端和客户端；根据评估结果生成桥梁安全情况报表和桥梁后续施工安排报表；

6、所述执行模块通过交互空间分别获取桥梁安全情况报表和桥梁后续施工安排报表，并执行安全操作和施工操作；所述安全操作根据安全等级有相应的操作内容；所述施工操作根据桥梁后续施工安排报表进行相应施工措施，并设置优先级和进度规划。

7、进一步的，所述传感器模块采集桥梁数据并生成初始数据集的过程包括：

8、将桥梁分为第一结构区域、第二结构区域和第三结构区域，所述传感器包括倾角传感器、振动传感器和温度传感器，相应布置在桥梁的第一结构区域、第二结构区域和第三结构区域；

9、第一结构区域、第二结构区域和第三结构区域对应生成第一桥梁数据、第二桥梁数据和第三桥梁数据，汇总第一桥梁数据、第二桥梁数据和第三桥梁数据生成初始数据集。

10、进一步的，所述分析处理模块设置有数据接收单元、数据分析单元以及数据处理单元；

11、所述数据接收单元对初始数据集进行分类化接收；

12、所述数据分析单元对初始数据集进行机器学习生成桥梁模型数据；

13、所述数据处理单元根据桥梁模型数据构建桥梁模型。

14、进一步的，所述分类化接收的过程包括：

15、数据接收单元设置有规则引擎和规则匹配池，规则引擎产生不同的规则集并纳入规则匹配池中，规则匹配池设置a区存储规则集，b区存储初始数据集；

16、从a区弹出规则集，b区发出匹配申请，将b区的初始数据集关联上a区的规则集，并从b区弹出，销毁a区中已经使用过的规则集；

17、若a区中不存在规则集或b区中的初始数据集全部匹配完成后，根据初始数据集的数目生成对应数目的临时存储空间进行存储。

18、进一步的，所述数据分析单元通过机器学习生成桥梁模型数据的过程包括：

19、所述数据分析单元接入临时存储空间，同步设置计时进度条和数据转移进度条；

20、根据进度条的进度加载作出判断并执行相应操作，当计时进度条和数据转移进度条都加载完毕时，销毁临时存储空间；

21、通过机器学习生成数据训练模型，将初始数据集备份后生成备份数据，将备份数据输入至数据训练模型中生成校正数据，获取校正数据的数据重合度，根据数据重合度的数值范围，对数据训练模型进行精度校正并生成桥梁模型数据。

22、进一步的，根据所述桥梁模型数据构建桥梁模型的过程包括：

23、获取桥梁模型数据并转变为建模样本，所述建模样本由若干个样本单元组成，进行分层抽样生成一级样本数据，根据一级样本数据生成二级样本数据，根据二级样本数据生成若干个桥梁初始模型；

24、设置桥梁建模训练模型对桥梁初始模型进行训练，进行模型评估并产生不同的评估系数，根据评估系数的平均值，将桥梁初始模型转换为桥梁模型。

25、进一步的，所述可视化模块进行多维数据评估的过程包括：

26、所述多维数据评估包括桥梁结构变化评估、桥梁病害评估以及桥梁周围地质评估；根据多维数据评估结果的排列组合生成若干种关系对照序列，并生成桥梁安全情况报表和桥梁后续施工安排报表封装至报表文件夹内；

27、将报表文件夹发送至服务器端，按照关系对照序列建立不同的交互空间，将服务器端的报表文件夹上传至管理中心。

28、进一步的，所述执行模块进行安全操作的过程包括：

29、根据所述桥梁安全情况报表生成不同的安全等级，所述安全等级对应不同的安全操作。

30、进一步的，所述执行模块进行施工操作的过程包括：

31、获取桥梁后续施工安排报表，管理员进行进度规划和安排施工措施；

32、所述施工措施设置有不同的优先级，根据优先级安排施工时间，施工开始后进行对应桥梁的进度规划。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对桥梁划分出不同的结构区域，在相应结构区域布置不同的传感器采集对应的桥梁数据，使得采集的数据更有针对性，对采集的部分传感器数据进行固定间隔取值，在不影响数据整体分析结果的情况下，减少了需要分析的数据数量，将未分析的数据打包进附属文件夹，作为分析误差较大时的辅助手段；通过将备份数据生成校正数据，根据校正数据的数据重合度对设置的数据训练模型进行精度校正，校正到指定的范围后再生成桥梁模型数据，提高了模型的精准度；通过执行模块设置的自动闸机在最大程度保证了车辆的通行，根据桥梁的安全问题进行安全操作和施工操作，并设置优先级和进度规划，合理安排施工措施。

技术特征：

1.一种基于物联网的桥梁管理系统，包括管理中心，其特征在于，所述管理中心通信连接有传感器模块、分析处理模块、可视化模块以及执行模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述传感器模块采集桥梁数据并生成初始数据集的过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述分析处理模块设置有数据接收单元、数据分析单元以及数据处理单元；

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述分类化接收的过程包括：

5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述数据分析单元通过机器学习生成桥梁模型数据的过程包括：

6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，根据所述桥梁模型数据构建桥梁模型的过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述可视化模块进行多维数据评估的过程包括：

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述执行模块进行安全操作的过程包括：

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的桥梁管理系统，其特征在于，所述执行模块进行施工操作的过程包括：

技术总结本发明公开了一种基于物联网的桥梁管理系统，涉及了桥梁管理技术领域，包括管理中心，所述管理中心通信连接有传感器模块、分析处理模块、可视化模块以及执行模块；通过传感器模块采集桥梁数据并汇总成初始数据集；分析处理模块设置有数据接收单元、数据分析单元以及数据处理单元；数据接收单元对初始数据集分类化接收，数据分析单元将初始数据集通过机器学习生成桥梁模型数据，数据处理单元根据桥梁模型数据构建桥梁模型；通过可视化模块进行多维数据评估并生成可视化数据，根据评估结果生成桥梁安全情况报表和桥梁后续施工安排报表；通过执行模块执行安全操作和施工操作，从而实现了对桥梁管理的目的。技术研发人员：张逢均,曾祥威受保护的技术使用者：福建壹链物联网科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25