(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111593464.4 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 北京中关村智连安全科 学研究院有 限公司 地址 102100 北京市延庆区延庆镇妫水 北 街5号院2号楼1至2层101 (72)发明人 卢晓莹　罗晓琴　熊娟　段文博　 王家伟　 (74)专利代理 机构 北京嘉途睿知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11793 专利代理师 李鹏 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/08(2012.01)G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种桥梁安全状态预警方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种桥梁安全状态预警方法及 系统， 方法包括以下步骤： 根据桥梁灾害的发生 原理、 发生过程和桥梁自身特性， 确定预警监测 模块需要监测的参数， 预警监测模块可获得桥梁 的桥梁自身特性、 环境量指标、 动力学特征以及 运动学指标； 确定每个监测点的各个监测指标的 权重值， 根据各个监测指标的监测数值和权重值 确定每个监测指标的预警等级量， 根据每个监测 指标的预警等级量计算综合预警等级量； 根据综 合预警等级量确定预警等级， 生成输出并展示预 警信息； 根据不同的预警等级采 取相应的应对措 施。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114511129 A 2022.05.17 CN 114511129 A 1.一种桥梁安全状态预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 根据桥梁灾害的发生原理、 发生过程和桥梁自身特性， 确定预警监测模块需要监测 的参数， 预警监测模块可获得桥梁的桥梁自身特性、 环境量指标、 动力学特征以及运动学指 标； S2、 确定每个监测点的各个监测指标的权重值， 根据各个监测指标的监测数值和权重 值确定每个监测指标的预警等级量， 根据每个监测指标的预警等级量计算综合预警等级 量； S3、 根据综合预警等级量确定预警等级， 生成输出并展示预警信息； S4、 根据不同的预警等级采取相应的应对措施。 2.根据权利要求1所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特 征在于， 所述桥梁自身特性包括 桥梁材质、 桥 跨结构、 受力特点、 跨度和结构体系； 所述环境 量指标包括 风速； 所述动力学 特征包括振幅、 阻尼、 固有振动频率和异常振动频次； 所述运动学指标包括 倾角量、 倾角变化速率、 位移量和位移变化速率。 3.根据权利要求1所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特 征在于， 所述综合预警等级量FC等于每个监测点的各个监测指标N的预警等级量Fi之和： m为监测点数量， n为监测指标的数量， fm为第m个监测点的n个监测指标的预 警等级量之 和。 4.根据权利要求1所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特 征在于， 所述风速WS的预警等级量F1的计算公式如下： F1＝w1×WS， 当WS＞24.4时， WS＝24.4， w1为风速WS的权 重值； 所述倾角量θ 的预警等级量F2的计算公式如下： F2＝w2×θ， 当θ ＞2时， θ ＝2， w2为倾角量θ 的权 重值； 所述倾角变化速率vθ的预警等级量F3的计算公式如下： F3＝w3×vθ， 当vθ＞0.07时， vθ＝0.07， w3为倾角变化速率vθ的权重值； 所述位移量d的预警等级量F4的计算公式如下： F4＝w4×d， 当d＞3 0时， d＝3 0， w4为位移量d的权 重值； 所述位移变化速率vd的预警等级量F5的计算公式如下： F5＝w5×vd， 当vd＞2.3时， vd＝2.3， w5为位移变化速率vd的权重值； 所述固有振动频率的预警等级量F6的计算公式如下： f0为初始固有振动频率， fn为实时测量的固有振动频率， v为安全度变化率， w6为固有振 动频率的权 重值； 所述异常振动频次的预警等级量F7的计算公式如下： F7＝w7×V×N， 当V×N＞8时， V ×N＝8；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114511129 A 2V为振动大小， N 为振动次数， w7为异常振动频次的权 重值； 所述振幅A的预警等级量F8的计算公式如下： F8＝w8×A， 当A＞10时， A＝10， w8为振幅A的权 重值； 所述阻尼D的预警等级量F9的计算公式如下： F9＝w9×D， w9为阻尼D权 重值。 5.根据权利要求4所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特征在于， 各个监测指标的权 重值根据桥梁自身特性调整。 6.根据权利要求5所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特征在于， 桥梁跨度越大， 权 重值w1越大。 7.根据权利要求5所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特征在于， 桥梁跨度越大， 权 重值w2、 w3、 w4、 w5越小。 8.根据权利要求5所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特征在于， 桥梁为钢结构时， 权重值， 权重值w6、 w7、 w8、 w9增大。 9.根据权利要求1所述的一种桥梁安全状态预警方法， 其特征在于， 预警等级分为0、 Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ五个等级， 分别对应绿、 蓝、 黄、 橙和红色预警。 10.一种桥梁安全状态预警系统， 其特 征在于， 包括： 桥梁监测数据模块， 用于获取并存储桥梁自身特性、 环境量指标、 动力学特征以及运动 学指标的数据； 综合预警等级量的计算模块， 通过桥梁监测数据模块内各个监测指标的监测数值和权 重值计算综合预警等级量； 预警信息 输出模块， 用于生成输出并展示预警信息； 运维控制模块， 用于监测 和控制桥梁安全状态预警系统各模块的运行状况。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114511129 A 3