基于互联网的桥梁病害诊断系统的制作方法

1.本发明涉及桥梁诊断技术领域，具体为基于互联网的桥梁病害诊断系统。


背景技术：

2.桥梁病害是指桥梁在使用中由于各种原因所引起的损坏、缺陷和改变，桥梁病害不仅影响了桥梁的安全性能，还直接关系到行车的顺畅度和效率。
3.因此，桥梁病害诊断是桥梁养护和维修保养的重要环节，其目的是及时发现和评估桥梁的病害情况，制定科学合理的维修方案，保证桥梁的安全和正常使用。
4.但在现有的对桥梁病害诊断的方式中，无法对桥梁的使用状态进行明确的判定输出，故无法做到对桥梁诊断周期的精准设定，导致对桥梁病害的诊断精度不高，且也难以做到桥梁的组成构件的病害的准确诊断，导致无法做到对桥梁病害的准确评估，进而无法保证桥梁安全性能，严重危害行车安全。
5.为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供基于互联网的桥梁病害诊断系统。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于互联网的桥梁病害诊断系统，包括：数据采集单元、云数据库、桥梁使用状态评估单元、桥梁病害诊断周期设定单元、桥梁病害程度评估单元、桥梁病害诊断管控单元和显示终端；所述数据采集单元用于采集目标桥梁的基础数据信息、养护参数、负荷状态参数，采集目标桥梁所处地区的天气条件参数以及环境污染参数，采集获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息，并将各类型信息发送至云数据库中进行存储；所述云数据库用于存储目标桥梁的基础状态判定表，存储目标桥梁的使用负载状态判定表，存储目标桥梁的数据判定表，存储目标桥梁的病害状态判定表进；所述桥梁使用状态评估单元用于对目标桥梁的基础数据信息及负荷状态参数进行监测，由此对目标桥梁的基础状态及负载状态进行分析，由此得到目标桥梁的使用状态判定等级，且使用状态判定等级包括次级使用反馈信号、中级使用反馈信号、中级偏上使用反馈信号和优级使用反馈信号，并将其发送至桥梁病害诊断周期设定单元；所述桥梁病害诊断周期设定单元用于对接收到的目标桥梁的使用状态判定等级，并由此对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，并将得到的目标桥梁的病害诊断周期发送至桥梁病害程度评估单元；所述桥梁病害程度评估单元用于对目标桥梁设定的对应诊断周期，由此对目标桥梁的病害程度进行分析，并将得到目标桥梁的各组成构件的病害等级发送至桥梁病害诊断管控单元；所述桥梁病害诊断管控单元用于对接收到的目标桥梁的各组成构件的对应的病害等级进行诊断管控操作，由此得到一级病害诊断预警信号、二级病害诊断预警信号和三
级病害诊断预警信号，并将其发送至显示终端显示说明，并同时触发一级维修方案、二级维修方案和三级维修方案。
8.优选地，所述对目标桥梁基础数据信息进行监测及对其的基础状态进行分析，其具体过程如下：监测目标桥梁的基础数据信息中的投入使用时长、使用环境影响因子和历史养护因子，并将其分别标定为tsl、uef和hcf，并将三项数据进行计算分析，依据设定的数据模型：，由此得到目标桥梁的基础状态系数bas，其中，δ1、δ2和δ3分别为投入使用时长、使用环境影响因子和历史养护因子的权重因子系数，且δ1、δ2和δ3均为大于0的自然数；将目标桥梁的基础状态系数与存储在云数据库中的目标桥梁的基础状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的基础状态等级，且得到的每个目标桥梁的基础状态系数均对应一个基础状态等级，且基础状态等级包括次级基础状态、中级基础状态、优级基础状态。
9.优选地，使用环境影响因子的具体求解过程如下：监测目标桥梁所处地区的天气条件参数中的平均温变值、平均湿度、平均降雨量和平均风速，并将其分别标定为wd、sd、rl和fs，并将四项天气条件参数进行归一化分析，依据设定的模型：wev1=λ1
×
wd+λ2
×
sd+λ3
×
rl+λ4
×
fs，由此得到目标桥梁的第一影响值wev1，其中，λ1、λ2、λ3和λ4分别为平均温变值、平均湿度、平均降雨量和平均风速的归一因子，且λ1、λ2、λ3和λ4均为大于0的自然数；监测目标桥梁所处地区的环境污染参数中的大气污染量值、土壤污染量值和水污染量值，并将其分别标定为apv、spv和wpv，并将三项数据进行归一化分析，依据设定的模型：wev2=γ1
×
apv+γ2
×
spv+γ3
×
wpv，由此得到目标桥梁的第二影响值wev2，其中，γ1、γ2和γ3分别为大气污染量值、土壤污染量值和水污染量值的归一因子，且γ1、γ2和γ3均为大于0的自然数；将目标桥梁的第一影响值和第二影响值进行相加，由此得到目标桥梁的使用环境影响因子uef，即uef=wev1+wev2。
10.优选地，历史养护因子的具体求解过程如下：监测单位历史时段内目标桥梁的养护参数中的维修次数、养护有效值和养护投入值，并将其分别标定为mf、mev和miv，并将其进行计算分析，依据设定的模型：hcf=ρ1
×
mf+ρ2
×
mev+ρ3
×
miv，由此得到目标桥梁的历史养护因子hcf，其中，ρ1、ρ2和ρ3分别为维修次数、养护有效值和养护投入值的修正因子系数，且ρ1、ρ2和ρ3均为大于0的自然数。
11.优选地，所述对目标桥梁的负荷状态参数进行监测及对其的负载状态进行分析，其具体过程如下：获取目标桥梁的负荷状态参数中的交通负荷值、使用频率值、设计荷载值和实际荷载值，并将其分别标定为tlv、ufv、dlv和alv，并将四项数据进行计算分析，依据设定的模
型：，由此得到目标桥梁的负载状态系数plv；将目标桥梁的负载状态系数与存储在云数据库中的使用负载状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的负载等级，且得到的目标桥梁的每个负载状态系数均对应一个负载等级，且负载等级包括严重负载等级、一般负载等级和低负载等级；将得到的目标桥梁的基础状态等级和负载等级进行综合分析，具体的：依据基础状态等级建立集合w，将次级基础状态标定为元素a1，将中级基础状态标定为元素a2，将优级基础状态标定为元素a3，且元素a1∈集合w，元素a2∈集合w，元素a3∈集合w；依据负载等级建立集合v，将严重负载等级标定为元素b1，将一般负载等级标定为元素b2，将低负载等级标定为元素b3，且元素b1∈集合v，元素b2∈集合v，元素b3∈集合v；将集合w与v进行并集处理，若w∪v={a1，b1}时，则将目标桥梁的使用状态判定为次级使用反馈信号，若w∪v={a1，b2}或{a1，b3}或{a2，b1}或{a3，b1}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级使用反馈信号，若w∪v={a3，b2}或{a2，b3}或{a2，b2}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级偏上使用反馈信号，若w∪v={a3，b3}时，则将目标桥梁的使用状态判定为优级使用反馈信号。
12.优选地，交通负荷值的具体求解过程如下：获取单位时间内目标桥梁的所有通车车辆的速度值和载重值，并将其分别标定为svk和lodk，并将两项数据进行计算分析，依据设定的模型：，由此得到目标桥梁的交通负荷值tlv，其中，k表示单位时间内通过桥梁的所有车辆的数据集合，且k=1，2，3
……
m，μ1和μ2分别为速度值和载重值的归一因子，且μ1和μ2均为大于0的自然数。
13.优选地，所述对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，其具体分析过程如下：依据生成的次级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z1个诊断节点，即t1诊断周期内执行z1次诊断操作；依据生成的中级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z2个诊断节点，即t1诊断周期内执行z2次诊断操作；依据生成的中级偏上使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z3个诊断节点，即t1诊断周期内执行z3次诊断操作；依据生成的优级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z4个诊断节点，即t1诊断周期内执行z4次诊断操作；其中，z4＜z3＜z2＜z1。
14.优选地，所述对目标桥梁的病害程度进行分析，其具体分析过程如下：依据设定的对应诊断周期，并获取对应诊断周期内每次诊断节点下的桥梁病害情况；将目标桥梁按照组成构件进行划分，获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信
息中的裂缝值、腐蚀值和变形值；将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数进行赋值标定，具体的：将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数与存储在云数据库中的数据判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值，且目标桥梁对应类型组成构件的每个病损参数数据项均有一个分数赋值与其对应；将目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值进行求和，依据公式：总病害分值=裂缝值病损参数项的赋值分数+腐蚀值病损参数项的赋值分数+变形值病损参数项的赋值分数，得到目标桥梁的对应组成构件的总病害分值；将目标桥梁的各组成构件的总病害分值与存储在云数据库中的病害状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各组成构件的病害等级，且目标桥梁的各组成构件的每个总病害分值均有一个病害等级与其对应，且病害等级包括高病害等级、一般病害等级和低病害等级。
15.优选地，所述对接收到的目标桥梁的各组成构件的对应的病害等级进行诊断管控操作，其具体操作步骤如下：调取被标定为高病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成一级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定一级维修方案，且一级维修方案包括维修方法：全面病害修补，并更换相应的组成构件，维修时间：pt1周期内，维修费用：cot1；调取被标定为一般病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成二级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定二级维修方案，且二级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt2周期内，维修费用：cot2；调取被标定为低病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成三级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定三级维修方案，且三级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt3周期内，维修费用：cot3；其中，pt1＞pt2＞pt3，cot1＞cot2＞cot3。
16.本发明的有益效果：本发明，采用数据模型计算和数据匹配的方式，实现对目标桥梁的基础状态及负载状态的判定分析，由此明确了目标桥梁基础状态等级和负载等级，并采用集合标定和并集分析的方式，实现对目标桥梁使用状态的综合判定，并为实现对目标桥梁的病害诊断周期的设定提供了强有力的数据支撑；依据目标桥梁的使用状态判定等级，并由此对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，由此明确目标桥梁的病害诊断周期，并以此为依据，获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息，并由此对目标桥梁的病害程度进行分析，利用数据赋值标定、求和分析和数据比对的方式，明确了目标桥梁的病害等级，并利用分类分析和制定维修方案的方式，确定目标桥梁病害的维修方法、维修时间以及维修费用，避免不必要的浪费和损失，并提高桥梁的使用寿命和安全性，及时发现和处理桥梁的病害，可以延长桥梁的使用寿命。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明的系统框图；图2是本发明的流程图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1所示，本发明为基于互联网的桥梁病害诊断系统，包括：数据采集单元、云数据库、桥梁使用状态评估单元、桥梁病害诊断周期设定单元、桥梁病害程度评估单元、桥梁病害诊断管控单元和显示终端。
21.需要指出的是，数据采集单元、桥梁使用状态评估单元、桥梁病害诊断周期设定单元、桥梁病害程度评估单元、桥梁病害诊断管控单元分别与云数据库连接。
22.数据采集单元用于采集目标桥梁的基础数据信息、养护参数、负荷状态参数，采集目标桥梁所处地区的天气条件参数以及环境污染参数，采集获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息，并将各类型信息发送至云数据库中进行存储。
23.云数据库还用于存储目标桥梁的基础状态判定表，存储目标桥梁的使用负载状态判定表，存储目标桥梁的数据判定表，存储目标桥梁的病害状态判定表进。
24.桥梁使用状态评估单元用于对目标桥梁的基础数据信息进行监测，由此对目标桥梁的基础状态进行分析，具体的：监测目标桥梁的基础数据信息中的投入使用时长、使用环境影响因子和历史养护因子，并将其分别标定为tsl、uef和hcf，并将三项数据进行计算分析，依据设定的数据模型： ,由此得到目标桥梁的基础状态系数bas，其中，δ1、δ2和δ3分别为投入使用时长、使用环境影响因子和历史养护因子的权重因子系数，且δ1、δ2和δ3均为大于0的自然数，且权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；需要补充说明的是，使用环境影响因子的具体求解过程如下：监测目标桥梁所处地区的天气条件参数中的平均温变值、平均湿度、平均降雨量和平均风速，并将其分别标定为wd、sd、rl和fs，并将四项天气条件参数进行归一化分析，依据设定的模型：wev1=λ1
×
wd+λ2
×
sd+λ3
×
rl+λ4
×
fs，由此得到目标桥梁的第一影响值wev1，其中，λ1、λ2、λ3和λ4分别为平均温变值、平均湿度、平均降雨量和平均风速的归一因子，且λ1、λ2、λ3和λ4均为大于0的自然数，归一因子用于表示将各项数据转化为无量纲形式的系数；需要指出的是，平均温变值指的是单位时间内目标桥梁受到环境温度变化程度大小的平均数据值，平均降雨量指的是单位时间内目标桥梁所处地区的平均降雨量，平均湿度指的是单位时间内目标桥梁所处地区环境的平均湿度，平均风速指的是单位时间内目标桥梁所处地区的平均风速，其中，单位时间一般表示为一年；
监测目标桥梁所处地区的环境污染参数中的大气污染量值、土壤污染量值和水污染量值，并将其分别标定为apv、spv和wpv，并将三项数据进行归一化分析，依据设定的模型：wev2=γ1
×
apv+γ2
×
spv+γ3
×
wpv，由此得到目标桥梁的第二影响值wev2，其中，γ1、γ2和γ3分别为大气污染量值、土壤污染量值和水污染量值的归一因子，且γ1、γ2和γ3均为大于0的自然数；还需指出的是，大气污染量值指的是目标桥梁所处的环境中各类型污染气体的浓度之和的数据量值，且污染气体包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、pm2.5、pm10等大气污染物，水污染量值指的是目标桥梁所处的水环境的水质污染指标的总和的数据量值，土壤污染量值指的是目标桥梁所处的土壤环境中重金属元素及有机物的含量之和的数据量值；将目标桥梁的第一影响值和第二影响值进行相加，由此得到目标桥梁的使用环境影响因子uef，即uef=wev1+wev2；历史养护因子的具体求解过程如下：监测单位历史时段内目标桥梁的养护参数中的维修次数、养护有效值和养护投入值，并将其分别标定为mf、mev和miv，并将其进行计算分析，依据设定的模型：hcf=ρ1
×
mf+ρ2
×
mev+ρ3
×
miv，由此得到目标桥梁的历史养护因子hcf，其中，ρ1、ρ2和ρ3分别为维修次数、养护有效值和养护投入值的修正因子系数，且ρ1、ρ2和ρ3均为大于0的自然数，而修正因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差，从而使得计算更加准确的参数数据；需要说明的是，养护有效值指的是单位历史时段内目标桥梁的实际养护完成量占预期养护完成量的比值，养护投入值指的是单位历史时段内目标桥梁的实际的养护经费占额定养护经费的比值；将目标桥梁的基础状态系数与存储在云数据库中的目标桥梁的基础状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的基础状态等级，且得到的每个目标桥梁的基础状态系数均对应一个基础状态等级，且基础状态等级包括次级基础状态、中级基础状态、优级基础状态；桥梁使用状态评估单元还用于对目标桥梁的负荷状态参数进行监测，由此对目标桥梁的负载状态进行分析，具体的：获取目标桥梁的负荷状态参数中的交通负荷值、使用频率值、设计荷载值和实际荷载值，并将其分别标定为tlv、ufv、dlv和alv，并将四项数据进行计算分析，依据设定的模型：，由此得到目标桥梁的负载状态系数plv，其中，ω1、ω2、ω3和ω4分别为交通负荷值、使用频率值、设计荷载值和实际荷载值的权重因子系数，且ω1、ω2、ω3和ω4均为大于0的自然数；需要说明的是，交通负荷值的具体求解过程如下：获取单位时间内目标桥梁的所有通车车辆的速度值和载重值，并将其分别标定为svk和lodk，并将两项数据进行计算分析，依据设定的模型：，由此得到目标桥梁的交通负荷值tlv，其中，k表示单位时间内通过桥梁的所有车辆的数据
集合，且k=1，2，3
……
m，μ1和μ2分别为速度值和载重值的归一因子，且μ1和μ2均为大于0的自然数；使用频率值指的是单位时间内目标桥梁被使用时间的占比值；将目标桥梁的负载状态系数与存储在云数据库中的使用负载状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的负载等级，且得到的目标桥梁的每个负载状态系数均对应一个负载等级，且负载等级包括严重负载等级、一般负载等级和低负载等级；由此得到目标桥梁的基础状态等级和负载等级；将得到的目标桥梁的基础状态等级和负载等级进行综合分析，具体的：依据基础状态等级建立集合w，将次级基础状态标定为元素a1，将中级基础状态标定为元素a2，将优级基础状态标定为元素a3，且元素a1∈集合w，元素a2∈集合w，元素a3∈集合w；依据负载等级建立集合v，将严重负载等级标定为元素b1，将一般负载等级标定为元素b2，将低负载等级标定为元素b3，且元素b1∈集合v，元素b2∈集合v，元素b3∈集合v；将集合w与v进行并集处理，若w∪v={a1，b1}时，则将目标桥梁的使用状态判定为次级使用反馈信号，若w∪v={a1，b2}或{a1，b3}或{a2，b1}或{a3，b1}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级使用反馈信号，若w∪v={a3，b2}或{a2，b3}或{a2，b2}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级偏上使用反馈信号，若w∪v={a3，b3}时，则将目标桥梁的使用状态判定为优级使用反馈信号；由此得到目标桥梁的使用状态判定等级，并将其发送至桥梁病害诊断周期设定单元。
25.桥梁病害诊断周期设定单元用于对接收到的目标桥梁的使用状态判定等级，并由此对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，具体分析过程如下：依据生成的次级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z1个诊断节点，即t1诊断周期内执行z1次诊断操作；依据生成的中级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z2个诊断节点，即t1诊断周期内执行z2次诊断操作；依据生成的中级偏上使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z3个诊断节点，即t1诊断周期内执行z3次诊断操作；依据生成的优级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z4个诊断节点，即t1诊断周期内执行z4次诊断操作；其中，z4＜z3＜z2＜z1，且z1、z2、z3和z4的具体数值的设定由本领域技术人员在具体案例中进行具体设置；并将得到的目标桥梁的病害诊断周期发送至桥梁病害程度评估单元。
26.桥梁病害程度评估单元用于对目标桥梁设定的对应诊断周期，由此对目标桥梁的病害程度进行分析，具体分析过程如下：依据设定的对应诊断周期，并获取对应诊断周期内每次诊断节点下的桥梁病害情况；将目标桥梁按照组成构件进行划分，获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息中的裂缝值、腐蚀值和变形值，其中，目标桥梁的组成构件包括有：桥面、桥墩、墩台、梁、
桥台、支座和护栏；需要指出的是，裂缝值指的是各类型组成构件出现的所有裂缝的总长度之和，腐蚀值指的是各类型组成构件出现的所有腐蚀点的面积之和，变形值指的是各类型组成构件受到外界的荷载作用导致的位移、角度等变化大小的数据值；将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数进行赋值标定，具体的：将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数与存储在云数据库中的数据判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值，并将其记作bs
ij
，且目标桥梁对应类型组成构件的每个病损参数数据项均有一个分数赋值与其对应，其中，i表示为目标桥梁的各组成构件的集合，j表示为目标桥梁的每类组成构件的各病损参数数项的集合；将目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值进行求和，依据公式：总病害分值=裂缝值病损参数项的赋值分数+腐蚀值病损参数项的赋值分数+变形值病损参数项的赋值分数，得到目标桥梁的对应组成构件的总病害分值，并将其记作sum
ij
；将目标桥梁的各组成构件的总病害分值与存储在云数据库中的病害状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各组成构件的病害等级，且目标桥梁的各组成构件的每个总病害分值均有一个病害等级与其对应，且病害等级包括高病害等级、一般病害等级和低病害等级；并将得到目标桥梁的各组成构件的病害等级发送至桥梁病害诊断管控单元。
27.桥梁病害诊断管控单元用于对接收到的目标桥梁的各组成构件的对应的病害等级进行诊断管控操作，具体操作步骤如下：调取被标定为高病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成一级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定一级维修方案，且一级维修方案包括维修方法：全面病害修补，并更换相应的组成构件，维修时间：pt1周期内，维修费用：cot1；调取被标定为一般病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成二级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定二级维修方案，且二级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt2周期内，维修费用：cot2；调取被标定为低病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成三级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定三级维修方案，且三级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt3周期内，维修费用：cot3；其中，pt1＞pt2＞pt3，cot1＞cot2＞cot3。
28.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，包括：数据采集单元，用于采集目标桥梁的基础数据信息、养护参数、负荷状态参数，采集目标桥梁所处地区的天气条件参数以及环境污染参数，采集获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息，并将各类型信息发送至云数据库中进行存储；云数据库，用于存储目标桥梁的基础状态判定表，存储目标桥梁的使用负载状态判定表，存储目标桥梁的数据判定表，存储目标桥梁的病害状态判定表进；桥梁使用状态评估单元，用于对目标桥梁的基础数据信息及负荷状态参数进行监测，由此对目标桥梁的基础状态及负载状态进行分析，由此得到目标桥梁的使用状态判定等级，且使用状态判定等级包括次级使用反馈信号、中级使用反馈信号、中级偏上使用反馈信号和优级使用反馈信号，并将其发送至桥梁病害诊断周期设定单元；桥梁病害诊断周期设定单元，用于对接收到的目标桥梁的使用状态判定等级，并由此对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，并将得到的目标桥梁的病害诊断周期发送至桥梁病害程度评估单元；桥梁病害程度评估单元，用于对目标桥梁设定的对应诊断周期，由此对目标桥梁的病害程度进行分析，并将得到目标桥梁的各组成构件的病害等级发送至桥梁病害诊断管控单元；桥梁病害诊断管控单元，用于对接收到的目标桥梁的各组成构件的对应的病害等级进行诊断管控操作，由此得到一级病害诊断预警信号、二级病害诊断预警信号和三级病害诊断预警信号，并将其发送至显示终端显示说明，并同时触发一级维修方案、二级维修方案和三级维修方案。2.根据权利要求1所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，所述对目标桥梁基础数据信息进行监测及对其的基础状态进行分析，其具体过程如下：监测目标桥梁的基础数据信息中的投入使用时长、使用环境影响因子和历史养护因子，并将三项数据进行计算分析，由此得到目标桥梁的基础状态系数；将目标桥梁的基础状态系数与存储在云数据库中的目标桥梁的基础状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的基础状态等级，且得到的每个目标桥梁的基础状态系数均对应一个基础状态等级，且基础状态等级包括次级基础状态、中级基础状态、优级基础状态。3.根据权利要求2所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，使用环境影响因子的具体求解过程如下：监测目标桥梁所处地区的天气条件参数中的平均温变值、平均湿度、平均降雨量和平均风速，并将四项天气条件参数进行归一化分析，由此得到目标桥梁的第一影响值；监测目标桥梁所处地区的环境污染参数中的大气污染量值、土壤污染量值和水污染量值，并将三项数据进行归一化分析，由此得到目标桥梁的第二影响值；将目标桥梁的第一影响值和第二影响值进行相加，由此得到目标桥梁的使用环境影响因子。4.根据权利要求2所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，历史养护因子的具体求解过程如下：监测单位历史时段内目标桥梁的养护参数中的维修次数、养护有效值和养护投入值，
并将其进行计算分析，由此得到目标桥梁的历史养护因子。5.根据权利要求1所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，所述对目标桥梁的负荷状态参数进行监测及对其的负载状态进行分析，其具体过程如下：获取目标桥梁的负荷状态参数中的交通负荷值、使用频率值、设计荷载值和实际荷载值，并将四项数据进行计算分析，由此得到目标桥梁的负载状态系数；将目标桥梁的负载状态系数与存储在云数据库中的使用负载状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的负载等级，且得到的目标桥梁的每个负载状态系数均对应一个负载等级，且负载等级包括严重负载等级、一般负载等级和低负载等级；将得到的目标桥梁的基础状态等级和负载等级进行综合分析，具体的：依据基础状态等级建立集合w，将次级基础状态标定为元素a1，将中级基础状态标定为元素a2，将优级基础状态标定为元素a3，且元素a1∈集合w，元素a2∈集合w，元素a3∈集合w；依据负载等级建立集合v，将严重负载等级标定为元素b1，将一般负载等级标定为元素b2，将低负载等级标定为元素b3，且元素b1∈集合v，元素b2∈集合v，元素b3∈集合v；将集合w与v进行并集处理，若w∪v={a1，b1}时，则将目标桥梁的使用状态判定为次级使用反馈信号，若w∪v={a1，b2}或{a1，b3}或{a2，b1}或{a3，b1}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级使用反馈信号，若w∪v={a3，b2}或{a2，b3}或{a2，b2}时，则均将目标桥梁的使用状态判定为中级偏上使用反馈信号，若w∪v={a3，b3}时，则将目标桥梁的使用状态判定为优级使用反馈信号。6.根据权利要求5所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，交通负荷值的具体求解过程如下：获取单位时间内目标桥梁的所有通车车辆的速度值和载重值，并将其分别标定为sv
k
和lod
k
，并将两项数据进行计算分析，依据设定的模型：，由此得到目标桥梁的交通负荷值tlv，其中，k表示单位时间内通过桥梁的所有车辆的数据集合，且k=1，2，3
……
m，μ1和μ2分别为速度值和载重值的归一因子，且μ1和μ2均为大于0的自然数。7.根据权利要求1所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，所述对目标桥梁的病害诊断周期进行设定分析，其具体分析过程如下：依据生成的次级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z1个诊断节点，即t1诊断周期内执行z1次诊断操作；依据生成的中级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z2个诊断节点，即t1诊断周期内执行z2次诊断操作；依据生成的中级偏上使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z3个诊断节点，即t1诊断周期内执行z3次诊断操作；依据生成的优级使用反馈信号，将目标桥梁的病害诊断周期设置为将t1诊断周期划分成z4个诊断节点，即t1诊断周期内执行z4次诊断操作；其中，z4＜z3＜z2＜z1。
8.根据权利要求1所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，所述对目标桥梁的病害程度进行分析，其具体分析过程如下：依据设定的对应诊断周期，并获取对应诊断周期内每次诊断节点下的桥梁病害情况；将目标桥梁按照组成构件进行划分，获取目标桥梁各类型组成构件的病损参数信息中的裂缝值、腐蚀值和变形值；将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数进行赋值标定，具体的：将目标桥梁各类型组成构件的各项病损参数与存储在云数据库中的数据判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值，且目标桥梁对应类型组成构件的每个病损参数数据项均有一个分数赋值与其对应；将目标桥梁的各类型组成构件的各项病损参数的分数赋值进行求和，依据公式：总病害分值=裂缝值病损参数项的赋值分数+腐蚀值病损参数项的赋值分数+变形值病损参数项的赋值分数，得到目标桥梁的对应组成构件的总病害分值；将目标桥梁的各组成构件的总病害分值与存储在云数据库中的病害状态判定表进行对照匹配分析，由此得到目标桥梁的各组成构件的病害等级，且目标桥梁的各组成构件的每个总病害分值均有一个病害等级与其对应，且病害等级包括高病害等级、一般病害等级和低病害等级。9.根据权利要求1所述的基于互联网的桥梁病害诊断系统，其特征在于，所述对接收到的目标桥梁的各组成构件的对应的病害等级进行诊断管控操作，其具体操作步骤如下：调取被标定为高病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成一级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定一级维修方案，且一级维修方案包括维修方法：全面病害修补，并更换相应的组成构件，维修时间：pt1周期内，维修费用：cot1；调取被标定为一般病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成二级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定二级维修方案，且二级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt2周期内，维修费用：cot2；调取被标定为低病害等级的目标桥梁的组成构件的所在位置，并生成三级病害诊断预警信号并将其发送至显示终端进行显示说明，同时制定三级维修方案，且三级维修方案包括维修方法：局部病害修补，维修时间：pt3周期内，维修费用：cot3；其中，pt1＞pt2＞pt3，cot1＞cot2＞cot3。

技术总结
本发明涉及桥梁诊断技术领域，用于解决现有的对桥梁病害诊断的方式中，无法对桥梁的使用状态进行明确的判定输出，故无法做到对桥梁诊断周期的精准设定，导致对桥梁病害的诊断精度不高，也无法做到对桥梁病害的准确评估的问题，具体为基于互联网的桥梁病害诊断系统，包括数据采集单元、云数据库、桥梁使用状态评估单元、桥梁病害诊断周期设定单元、桥梁病害程度评估单元、桥梁病害诊断管控单元和显示终端。本发明，先通过明确桥梁使用状态，并由此对桥梁的病害诊断周期进行设定分析，并以此为依据，对桥梁的病害程度进行分析，并明确了桥梁的病害等级和确定病害维修方案，及时发现和处理桥梁的病害，提高桥梁的使用寿命和安全性。提高桥梁的使用寿命和安全性。提高桥梁的使用寿命和安全性。


技术研发人员：栾心国 苏磊 矫恒信 吴建新 刘全青 刘国飞 孟令强 邱锡荣 杨浩亮 李小花 耿靖玮 赵方华 刘洪图 韩静 聂军委
受保护的技术使用者：铁正检测科技有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/8/24