总451/452/453期
2018年第01/02/03期（1月)
桥梁健康监测数据处理方法
李利强
(河北省高速公路宣大管理处，河北张家口 075000)
摘要：首先介绍了桥梁健康监测数据处理的作用，指出了桥梁健康监测数据处理的不足，重点分析了桥梁健康监测数据处理
存在不足的成因与桥梁健康监测数据处理的有效方法。结论证实，为有效提高桥梁健康监测水平，需要采取完善措施：进行 数据检查，开展系统误差处理，掌握粗大误差数据处理方法，并适当进行数据插朴，重视数据分析工作。
关键词：桥梁工程；健康监测；数据处理方法；数据检查；误差处理 中图分类号：U446 文献标识码：B
〇引言
升。为实现对这些问题的及时修复，采取措施加强健康监 随着各地联系增强和经济社会发展，桥梁工程建设数 测，掌握正确的数据处理方法是必要的。这样既能全面了 量不断增多，对工程质量的要求也越来越高。在这样的背 解工程质量状况，还能弥补桥梁运行存在的质量问题，有 景下，采取有效措施，加强桥梁健康监测是十分必要的。 利于延长工程使用寿命，为车辆顺利通行奠定基础。通过健康监测能及时掌握桥梁工程质量状况，对存在的不 1.4确保桥梁处于良好性能和运行状态
足立即采取修复措施，进而有效弥补实际工作的不足，促 通过采取正确的数据处理方法，对监测所得数据进行 进桥梁工程健康运行和工程质量提高。此外，数据处理是 详细分析，有利于全面评定工程质量状况，并对出现的质 桥梁健康监测的重要环节，作为工作人员，应该采取有效 量缺陷及时修复和处理。这样既能预防质量问题发生，还 的数据处理方法，确保数据准确可靠，有效满足健康监测 能确保桥梁工程处于良好性能和运行状态，实现对质量问 需要，为修复桥梁工程质量缺陷，增强结构的稳固性与可 题的有效预防，推动桥梁工程稳定性与可靠性提升。
靠性奠定基础。
2桥梁健康监测数据处理的不足
1桥梁健康监测数据处理的作用
尽管采取有效方法，加强桥梁健康监测数据处理的作 桥梁健康监测是掌握桥梁工程质量状况，对存在的质 用是不言而喻的。但由于一些工作人员责任心不强，相关 量问题及时处理的重要参考和依据。而数据处理是健康监 制度没有得到严格落实和执行，制约数据处理工作水平提 测的关键环节，其重要作用表现在以下方面。
升，存在的不足主要表现在以下几点。
1.1确保数据资料准确
2.1数据检查被忽视
为详细全面掌握桥梁工程质量状况，实现对质量缺陷 例如，一些工作人员往往将工作重心放在数据资料监 的及时修复和处理，在重视桥梁健康监测的前提下，必须 测和记录方面，但忽视数据检查。由此导致错误的数据没 掌握正确的方法，注重数据处理工作。对监测所获取的数 有及时剔除[2]，影响结果分析准确性的提升，也制约桥梁健 据资料，应该按要求进行处理，进而确保数据资料准确可 康监测水平提高。
靠，为桥梁工程质量和运行状态评定提供数据支撑。
2.2误差处理工作不到位
1.2提高桥梁健康监测水平
为提髙数据处理效果，采取有效方法对数据误差进行 桥梁工程运行中，由于工程自身存在质量缺陷，再加 处理是必要的。但一些工作人员综合技能偏低，对数据处 上车辆荷载以及自然环境的影响，可能导致裂缝、沉陷、 理重视程度不够，未能掌握正确的误差处理方法，难以有 钢筋锈蚀等问题发生，降低工程质量，对车辆通行也会产 效提升桥梁健康监测水平。生不利影响。为实现对这些问题的及时修复和处理，采取 2.3忽视进行数据插补
措施加强健康监测，掌握正确的数据处理方法是必要的[1]。 在数据处理过程中，为确保数据准确可靠，为研究分析 从而有利于详细了解桥梁工程质量状况，促进健康监测水 奠定基础，对监测所得数据进行适当插补是必要的。但目前 平提升。
该项工作没有得到足够重视，影响数据处理触提升。1.3延长桥梁工程使用寿命
2.4不注重数据分析工作
一旦桥梁工程出现裂缝、坑槽、钢筋锈蚀等质量缺 例如，对桥梁健康监测所得数据没有进行详细全面分 陷，往往会降低结构承载力，制约工程稳定性与可靠性提
析，或者分析步骤和流程不科学，难以全面了解桥梁健康
收稿日期：2017-10-11
作者简介：李利强（1981_),男，工程师，主要从事高速公路养护，道挤养护及施工工作。
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监测基本情况。也不利于推动工作水平提升，对健康监测 后续工作开展产生不利影响。
3桥梁健康监测数据处理存在不足的成因
导致数据处理存在不足的原因是多方面的，一般而 言，存在的问题是多种因素共同所致。具体来说，主要形 成原因包括以下几项。3.1仪器设备陈旧落后
一些健康监测单位不注重仪器设备更新和升级，在具 体工作中仍然使用陈旧的仪器设备，不利于提高数据监测 工作效率，甚至制约数据的准确获取。对后续数据分析， 桥梁健康状态评定也会带来不利影响。3.2工作人员素质偏低
桥梁健康监测单位忽视监测工作队伍建设，未能根据实 际工作需要引进高素质的健康监测人员。现有工作人员的专 业基础薄弱，经验不足，仪器设备操作不当，健康监测数据 处理不到位。这些问题的存在，不利于桥梁健康监测活动顺 利进行，也制约对工程质量状态的详细全面掌握。3.3数据处理方法不当
在数据处理过程中，掌握正确的方法是必要的。例 如，首先要对数据进行仔细检查，详细了解数据基本情 况，剔除不符合要求的数据。然后重视系统误差处理，确 保桥梁健康监测数据的准确性。但一些工作人员忽视该项 活动的开展，数据处理方法不到位，不利于详细掌握桥梁 工程基本状况。
4桥梁健康监测数据处理的有效方法
为弥补桥梁健康监测数据处理存在的不足，根据形成 原因，结合桥梁工程运行状况，可以采取以下有效的处理 方法。
4_1进行数据检查
桥梁工程通车运行后，由于使用年限的增加，再加上 车辆荷载、自然环境的影响，其健康状况可能会出现下降现 象。为及时、详细、全面掌握桥梁健康状况，目前在桥梁工 程基本都安装了健康监测系统，采集大量的数据资料’为研 究和分析工作奠定基础。实际工作中，为确保健康监测水平 提升，在获取丰富的数据资料前提下，还应该详细全面进行 数据检査[3]。要剔除不符合要求的数据，对误差较大或者与 检测结果有明显出人的数据应该剔除，进而为后续监测结果 分析，全面了解桥梁工程质量状况奠定基础。4.2开展系统误差处理
数据采集时，系统误差是对同一个被测对象进行多次 重复测量，误差值的大小和正负符号保持不变，或者当条 件发生相应变化时，按照一定规律变化的误差。根据桥梁 健康监测的基本情况，对系统误差采用数据分析法，对数 据在理论上进行推导，常用方法包括残余误差观察法、残 余误差校验法、计算数据比较法、t检验法等[4]。这些方法
交通世界
TRANSPOWORLD
都可以用来判别数据是否存在系统误差，如果存在，需要 检查仪器和周围设备，排除其他因素干扰，促进健康监测 数据的准确性提升。
4.3掌握粗大误差数据处理方法
在海量的监测数据当中，对粗大误差数据处理可采取 以下方法：肖维勒准则、迪克逊准则、格拉布斯准则、拉 伊达法则、数据跳跃法等。如果是采集频率较高，获得大 量丰富的数据，可用拉伊达法则或数据跳跃法处理；如果 采集周期较长，获得少量数据，可用肖维勒准则处理。要 注重对数据判别和剔除，掌握正确的处理方法，进而实现 对误差的严格控制，提高数据处理准确度。4.4适当进行数据插补
剔除异常数据之后，为确保数据采集的连续性，有 必要对数据进行插补。常用方法包括：多项式曲线拟合、 特殊值填补、插值、神经网络插补等。对于某些丢失的数 据，可以从传感器之间的相关性着手，分析数据的关联性 并进行插补。进而为数据研究和分析提供详细的信息，有 利于提髙数据处理效果。4.5重视数据分析工作
数据处理完成后，应该对数据进行客观、详细、全面 分析，并对桥梁工程质量状况判定，估计桥梁工程健康状 态及发展趋势。还要分析监测数据之间的关联性，对桥梁 运行状态有详细和全面掌握。研究表明，温度、挠度、裂 缝宽度、伸缩缝位移、支座变形等存在一定的关联性。
5结语
综上所述，数据处理是桥梁健康监测中不可忽视的重 要内容。做好该项工作不仅可以详细全面掌握监测数据资 料，还有利于及时发现桥梁工程存在的质量缺陷，为采取 措施修复存在的不足提供数据支撑与参考。因此，实际工 作中应该充分认识数据处理的重要作用，结合桥梁健康监 测需要，采取有效的数据处理方法。从而详细全面地掌握 桥梁工程质量状况，为采取措施修复存在的不足，提高桥 梁工程质量和健康运行水平奠定基础。
参考文献：
[1] 唐浩，谭川，陈果.桥梁健康监测数据分析研究综述[J].
公路交通技术，2014 (5) : 99-104.
[2] 史晓贞，罗艳利，查正军.桥梁健康监测系统数据准确
性分析[J]•黑龙江交通科技，2017 (1 ) : 67-68.
[3] 李爱群，丁幼亮，王浩，等.桥梁健康监测海量数据分
析与评估——
“结构健康监测”研究进展[J].中国科
学，2012 (8) : 972-984.
[4] 程.桥梁健康监测技术及其发展[J].城市道桥与防
洪，2017 (4) : 127-129.
(编辑：蔡海霄）
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