橋梁監測系統如何自動化實時感知橋梁健康

截至2022年底，中國已建成公路橋梁103萬余座，其中特大橋8800余座，大橋近16萬座。隨著橋梁服役年限的增長，服役環境的惡化，維護在役橋梁的結構耐久性、安全性，保障和延長橋梁服役壽命，提升其防災能力和結構韌性成為當前橋梁工程師面臨的主要問題之一。

橋梁監測系統如何自動化實時感知橋梁健康（圖1）

對橋梁服役期性能的監測和檢測，并制定科學的評估和養護決策，成為當前世界范圍內的研究熱點之一。為保障橋梁的結構安全，將橋梁監測技術應用于橋梁的全生命周期過程中，橋梁健康監測成為大型橋梁運營維護的重要技術手段。

按交通運輸部《關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》交公路發〔2020〕127號規定：“2025年底前實現跨江跨海跨峽谷等特殊橋梁結構健康監測系統全面覆蓋。到2035年，公路橋梁建設養護管理水平進入世界前列。”

橋梁監測系統如何自動化實時感知橋梁健康（圖2）

WITBEE?萬賓?智慧橋梁監測系統通過自研的形式把河湖水位監測儀、智能結構診斷器、河湖流速監測儀、邊緣計算網關等相關產品組成一整套橋梁健康監測系統，通過系統，可以實時監測橋梁的位移、加速度、沉降、震動、傾斜等監測指標，通過4/5G、無線傳感網絡技術快速安裝并獨立地對各采樣數據進行分批預處理，并與智能科技結合后可實現通信鏈路的自我監控、自適應測量調度等活動。由現代數據采集系統結合環境參數傳感器和力學特性傳感器，并搭配無損檢測儀等綜合設備群集成的混合監測系統，可大幅提高整個監測系統的準確性和可靠性。

橋梁監測系統如何自動化實時感知橋梁健康（圖3）

橋梁監測系統的主要作用包括以下幾個方面：

1. 監測橋梁結構安全：橋梁監測系統可以對橋梁的振動、位移、傾斜、裂縫等關鍵參數進行實時監測。通過收集和分析這些數據，可以及時發現橋梁結構的異常變化，如橋面下沉等現象，從而預防性地維護和修復橋梁，確保橋梁的安全使用。

2. 評估橋梁性能狀況：橋梁監測系統可以評估橋梁的性能狀況，包括結構的強度、剛度和穩定性等方面。通過對監測數據的分析，可以判斷出橋梁在不同負載條件下的性能表現，為橋梁的維修、改造和升級提供科學依據。

3. 優化橋梁管理：橋梁監測系統可以為橋梁管理提供全面的數據支持。通過對監測數據的分析，可以判斷出橋梁的使用狀況、交通流量等基本信息，為橋梁的維護和管理提供決策支持，優化橋梁的管理策略，提高橋梁的使用效率。

4. 預警自然災害：橋梁監測系統還可以預警自然災害，如地震、洪水等。通過實時監測橋梁結構和周圍環境的變化，可以提前發現潛在的災害風險，及時采取應對措施，減少災害對橋梁的損害。

橋梁監測系統如何自動化實時感知橋梁健康（圖4）

通過構建并運作橋梁結構安全健康監測系統，我們能夠精確且全面地掌握橋梁在運營期間的環境參數和結構響應參數。通過對這些數據的深入分析，我們可以對橋梁的使用狀態和力學行為進行有效的預警和初步評估，從而為橋梁的安全運營提供堅實的保障。此外，該系統還能夠建立一套全面、系統、自動和智能的橋梁整體結構健康監測、分析、預警和評估體系，專門用于橋梁的生命線和安全評估，構建一套完善的安全風險防控體系。隨著橋梁結構健康檢測系統的不斷創新和發展，結合科技化、信息化、智能化和標準化的技術監測與研判手段，橋梁的平均服役壽命將得到顯著提升，實現并不斷完善橋梁健康綜治管理體系和能力的現代化。

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