1.一种桥梁建筑健康监测与安全预警系统，包括数据采集模块和中央数据处理模块，其特征在于，所述数据采集模块包括传感器单元及传感器监测单元，所述传感器单元用于实时采集桥梁状态的数据以确保及时监测桥梁的状态变化；所述传感器监测单元用于实时监测传感器的运行状态，并在出现故障或异常情况时发出警报；所述中央数据处理模块包括数据接收单元、数据存储单元、数字孪生建模单元、数据处理分析单元、可视化单元、报警通知单元和远程监控管理单元，其中，所述数字孪生建模单元基于来自数据采集模块的传感器数据，建立桥梁的数字孪生模型，用于模拟桥梁的实时状态和运行情况，所述数字孪生模型与所述数据采集模块保持实时同步，以反映桥梁的最新状态；所述数据接收单元与所述数据采集模块相连接，所述数据接收单元用于接收来自数据采集模块的实时数据流并进行数据解析，确保数据的完整性和准确性；所述数据存储单元与所述数据接收单元直接连接，所述数据存储单元用于将接收到的数据安全地存储在数据库中；所述数据处理分析单元与数字孪生建模单元、数据存储单元连接，所述数据处理分析单元利用数字孪生模型辅助对传感器数据进行处理、分析和挖掘；所述远程监控管理单元与所述数据处理分析单元连接，所述远程监控管理单元负责接收数据处理分析单元的分析结果和异常警报，实现远程监控和故障报警；所述可视化单元与所述数据处理分析单元连接，所述可视化单元负责将处理后的数据以实时监测图表、结构状态报告、趋势分析或者其他易于理解的形式呈现给终端用户；所述远程监控管理单元通过安全的网络直接连接有中央系统，远程监控管理单元允许管理员远程访问中央系统，以监视系统状态、配置参数和进行故障排除；

所述数据处理分析单元包括读数映射模型、数据预处理和特征提取，所述读数映射模型用于建立传感器读数与环境因素之间的映射关系，以消除环境因素带来的干扰；所述数据预处理包括数据校正、数据滤波和数据对齐，所述数据校正用于校正传感器误差和漂移，以确保数据的准确性；所述数据滤波应用滤波器去除噪声，以保持数据的平稳性和稳定性；

所述数据对齐用于对来自不同传感器的数据进行时间对齐，以便进行多传感器数据融合和分析；所述特征提取通过分析传感器数据，提取能够有效代表桥梁健康状态的特征；

所述数据采集模块还包括无人机单元和机械臂机器人，无人机单元及机械臂机器人均与数字孪生建模单元连接，以用于更新和完善数字孪生模型，其中：所述无人机单元包括固定翼无人机和多旋翼无人机，固定翼无人机用于对桥梁整体进行全域扫描，获取桥面和桥下区域的高清图像；多旋翼无人机用于对桥梁进行局部目标检测，获取桥塔、主梁和支座或者其他局部结构的近距离图像；所述机械臂机器人设置于桥梁支撑结构上，所述机械臂机器人配置触觉传感器以对桥梁支撑结构的表面进行接触检测以识别结构缺陷，同时，所述机械臂机器人的机械臂通过进入桥下河道进行水质检测，以对河床病害和冲刷情况进行评估；

所述报警通知单元包括警报触发器、警报发生器和警报记录器，其中，警报触发器负责监测传感器数据，当传感器数据超过预设阈值时，则自动触发警报；警报发生器用于生成声音、文本、电子邮件或者其他形式的警报通知；警报记录器用于记录警报事件并提供管理接口，以便监控和处理警报；

阈值的选择过程包括：

基于历史监测数据和桥梁结构设计规范建立基准数据集；

引入安全因子，阈值设定为基准数据的安全因子的倍数，即：阈值=基准数据×安全因子，其中，安全因子根据桥梁的重要性、年龄、设计规范和使用材料来确定；

通过定期结构评估及根据季节性变化动态调整阈值，使阈值能够真实反映桥梁的实际状况，从而提高桥梁健康监测的准确性；

报警通知单元采用智能阈值自适应机制，通过分析历史监测数据、数字孪生模型预测结果以及结构评估报告，实时调整传感器数据的阈值，实现阈值的动态自适应和个性化，从而提高警报的灵敏度和准确性，避免漏报和误报。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁建筑健康监测与安全预警系统，其特征在于，所述传感器单元包括加速度计、应变计、温度传感器和水位传感器，其中：加速度计安装在主梁体两侧以及关键支撑结构上，用于全面监测桥梁结构的振动和位移；

应变计安装在主梁体的关键位置、关键连接部位附近以及支撑结构上，通过测量各个部位的应变以监测应力分布；

温度传感器安装在主梁体和支撑结构上，通过监测温度变化以估算桥梁结构的膨胀和收缩；

水位传感器安装在支撑结构附近的支座和桥梁下游以及时监测水位变化。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁建筑健康监测与安全预警系统，其特征在于，所述固定翼无人机和多旋翼无人机上均配置构型相机、热成像仪和光谱相机，获得视觉图像、热图和光谱信息，以检测桥面病害、钢结构腐蚀及有害气体。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁建筑健康监测与安全预警系统，其特征在于，建立数字孪生模型的过程包括以下几个步骤：收集桥梁的设计参数和结构细节，包括桥梁类型、跨度、材料和载荷配置，建立桥梁的CAD模型；

根据传感器布置和类型，定义桥梁模型中的关键节点；

利用有限元分析软件生成桥梁结构的有限元模型，定义材料参数，加载设计荷载，进行静力和动力分析；

开发桥梁数字孪生系统的仿真框架，将CAD模型、有限元模型与传感器数据实时融合，进行数据同步和模型更新；

通过卡尔曼过滤、数据融合算法，结合传感器数据校准和优化数字孪生模型，使其能够反映实际桥梁的处境状态；

在数字孪生模型上建立结构健康监测与故障诊断模块，通过模拟各种载荷情况、损伤模式，建立传感器响应数据库；

当实际传感器数据输入时，结合数据库比较分析，实现对桥梁结构健康状况的评估及故障预测；

将模型预测结果与实际监测结合，不断修正和完善数字孪生模型，使其精度达到实际应用的要求；

与可视化单元和报警通知单元集成，实现对桥梁安全状况的实时监测和预警。

5.根据权利要求1‑4任一所述的一种桥梁建筑健康监测与安全预警系统，其特征在于，阈值警戒级别设置为低警戒级别、中警戒级别和高警戒级别，高警戒级别的阈值表示可能存在严重问题，需要立即采取行动；中警戒级别的阈值表示可能存在问题，需要进行更详细的检查和监测；低警戒级别的阈值表示存在一些不寻常的情况，但不需要立即行动，需要定期监测和进一步评估。