跨南四湖二级坝交通桥工程多源数据监测预警体系构建与实现

桥梁监测受其结构复杂及荷载变化的影响，数据要求较高。为检验桥梁主体结构的受力状况和承载能力是否符合设计要求，以确定能否交付正常使用，需构建桥梁动载监控系统，对桥梁在动载情况下挠度、承重量、内部应变、表面应变等方面的实时监测进行优化，提高系统检测性能；设置各项评价指标的阔值，并对桥梁工作状态下的实时数据进行分析，最终实现水利桥粱健康诊断功能。

本项目依托南四湖二级坝溢流坝交通桥项目，以物联网、大数据、空间感知等新一代信息技术为核心，以多源异构监测数据融合为基础，辅以视频监控手段，开发了基于遗传算法优化的长时间序列的灰色预测模型，初步建立了南四湖二级坝交通桥智能感知的监测预警体系，搭建桥粱动载信息监控平台。该平台结合物联网数据分析LA(Link Analytics)筛查，实时监控水利桥粱的挠度、应变、动载信息等相关数据，对南四湖二级坝溢流坝交通桥进行实时车辆载重量监测、动载监控可视化、动载信息诊断管理、处理分析桥粱实时挠度变化与应力水平等几方面监控，实现了针对南四湖二级坝交通桥的健康诊断及三维可视化，提升了以交通桥为核心的交通研判、趋势预测和指挥决策能力。

成果的先进性及创新点：

(1)基于物联网、大数据、空间感知等新一代信息技术，开发了基于遗传算法优化的长时间序列的灰色预测模型，建立了南四湖二级坝交通桥智能感知的监测预警体系，提升了桥梁的交通研判、趋势预测和运行管理能力。

(2)针对同一类型不同时间节点的多源监测数据，提供了一种多源异构且不同时间节点数据异常值的检测算法，保证了数据分析的质量与可靠性。

(3)利用多源数据融合的方法，实时监控桥梁的挠度，应变、动载信息等相关数据，实现了桥梁的健康诊断及三维可视化。