橋梁是公路的咽喉，其安全問題事關重大。長期以來，大跨度橋梁安全檢測一直以人工方法為主，存在主觀性強、整體性差、時效性差等諸多問題。隨著大數據、物聯網、人工智能技術的發(fā)展，橋梁監(jiān)測系統也朝著更加智能化的方向發(fā)展。本文主要關注近一年來橋梁智能監(jiān)控系統的研發(fā)與應用。
1. 專利申請信息
針對傳統橋梁監(jiān)測系統不能保證自報警準確率，不便于相關工作人員及時了解相關信息并及時制定維修方案的問題，萬舒（浙江省紹興市）研發(fā)了一種便于及時維修的人工智能橋梁監(jiān)測系統（CN201710668283.0），包括供電模塊、遠程監(jiān)控終端、橋梁維修服務器、人工智能橋梁監(jiān)控單元以及監(jiān)控中心服務器，所述供電模塊包括市電電源、變壓器以及穩(wěn)壓器，且市電電源的輸出端通過變壓器與穩(wěn)壓器的輸入端連接，該穩(wěn)壓器的輸出端與人工智能橋梁監(jiān)控單元的輸入端連接。該便于及時維修的人工智能橋梁監(jiān)測系統，可降低整個系統誤報警的概率，其具有二次分析的功能，保證了系統自報警的準確率；其次，該便于及時維修的人工智能橋梁監(jiān)測系統可自動通過網絡通信模塊將相關信息及時通知給橋梁維修服務器內的專業(yè)維修人員，便于及時采取相對應的維修方案，符合用戶的使用需求。
針對傳統橋梁形變監(jiān)測系統不能對數據進行遠程傳輸工作，系統誤報警的概率較高的問題，鐘曉梅（江西省贛州市）發(fā)明了一種用于橋梁形變監(jiān)測的人工智能預警系統（CN201710645703.3），包括電源模塊、變壓器、穩(wěn)壓器、橋梁形變監(jiān)測分析單元、監(jiān)控中心服務器、遠程監(jiān)控終端以及橋梁維修服務器，所述電源模塊的輸出端通過變壓器與穩(wěn)壓器的輸入端連接，且穩(wěn)壓器的輸出端與橋梁形變監(jiān)測分析單元的輸入端連接。該橋梁形變監(jiān)測人工智能預警系統，可對傳輸信息進行隔離，便于信號發(fā)射器對數據進行遠程傳輸工作，其還可避免橋梁形變監(jiān)測分析單元內各個數據檢測模塊由于電壓不穩(wěn)定而導致檢測出現誤差的現象，從而可降低整個系統誤報警的概率；其次，在橋梁某處或多處出現形變時，可自動完成現場報警以及遠程報警，減輕了工作人員的工作壓力。
針對當前尚無橋梁支座監(jiān)測裝置，完全依靠維護人員的經驗把控更換支座的時間，工作可靠性低的問題，長沙市公路橋梁建設有限責任公司發(fā)明了一種橋梁支座智能監(jiān)測裝置（CN201720095367.5），包括卡設于支座外的承載件，所述承載件上固設電源模塊、振動傳感器、NFC模塊、天線、存儲模塊、第一比較器和無線通訊模塊，所述振動傳感器、存儲模塊、第一比較器和無線通訊模塊均與電源模塊電連接，振動傳感器通過存儲模塊與無線通訊模塊的輸入端電連接，NFC模塊與無線通訊模塊的輸入端電連接，振動傳感器的輸出端還通過第一比較器與無線通訊模塊的輸入端電連接，無線通訊模塊的輸出端通過天線與遠程終端設備電連接。該裝置結構簡單，成本低廉，能夠監(jiān)測支座的實時振動情況，進而監(jiān)測到支座是否失效，從而及時更換支座，工作可靠性高，消除了安全隱患，延長了橋梁的使用壽命。
重慶交通大學、重慶國通土木工程技術有限公司、云南省公路開發(fā)投資有限責任公司聯合發(fā)明了一種橋梁智能監(jiān)測系統（CN200920161631.6），所述系統包括：安裝在橋梁上的橋梁荷載及結構力學響應監(jiān)測子系統，安裝在橋梁兩側的交通流監(jiān)控子系統、用于數據通信的網絡設備、以及包括橋梁監(jiān)控專家系統的監(jiān)測中心服務器；所述橋梁荷載及結構力學響應監(jiān)測子系統用于獲取橋梁荷載及結構力學響應信息等實測數據；所述監(jiān)控中心服務器用于對接收到的所述實測數據進行分析處理、輸出橋梁安全控制指標給所述交通流監(jiān)控子系統；所述交通流監(jiān)控子系統用于對交通流進行實時監(jiān)測、并根據接收到的橋梁安全控制指標進行交通流控制。采用該系統可對即將作用到橋梁上的車輛荷載進行有效監(jiān)控，從而實現了對橋梁的智能監(jiān)測。
中國船舶重工集團公司第七一五研究所針對橋梁拉索現有技術中存在的不足，研發(fā)了一種用于橋梁分布式光纖應變監(jiān)測的智能拉索（CN201611186964.5），該拉索是一種用于能夠實時反映橋梁建康信息的智能拉索，該智能拉索抗拉強度高、抗彎曲強度高、模量大并具備傳感功能于一身。包括多根拉索鋼絞線和至少一根應變鎧裝光纜，拉索鋼絞線和應變鎧裝光纜截面直徑相同，其中應變鎧裝光纜包括鋼絲、緊包光纖和護套，護套內有多根鋼絲，鋼絲的模量與拉索鋼絞線模量相同；護套中間為緊包光纖并通過鋼絲繞制構成鋼絲鎧裝結構，用于實現分布式光纖應變傳感的功能。該拉索將分布式光纖測應變技術和傳統的斜拉索鋼絞線技術相結合，從而解決斜拉索健康。通過對光纜進行鋼絲鎧裝，可以有效的保護光纖，提高光纜的抗拉和抗壓強度，而且具有良好的柔韌性。同時在對鎧裝鋼絲進行PE護套擠壓保護，可以提高光纜的防水和防腐蝕能力，提高光纜的長期穩(wěn)定性。
2. 行業(yè)報道
據報道，南京智行信息科技有限公司研發(fā)了智能路橋監(jiān)測系統，并已成功運用于南京滁河大橋項目中，據介紹，該系統通過無線傳感器在橋梁的各個結構點進行布設，如果大橋上出現一些緊急突發(fā)狀況，可以根據數據的變化，通過監(jiān)測平臺給管養(yǎng)單位提供及時的預警。
為了實時掌握二干河橋的技術狀況和安全狀況，及時獲得橋梁的各項數據，為橋梁的維修、養(yǎng)護與管理決策提供科學依據，江陰處通過招標由蘇交科集團股份有限公司設計實施了二干河橋主橋安全監(jiān)測系統。結合二干河橋的結構特點，通過現代傳感技術，系統對主橋的結構應力、結構溫度、結構線形、車輛荷載、環(huán)境腐蝕等進行了監(jiān)測，通過監(jiān)測可以及時掌握橋梁結構材料性能衰減過程、全橋溫度分布、腐蝕速率等，實現對大橋狀態(tài)和安全的評估,確保橋梁運行安全。
據河池日報報道，廣西的大化瑤族自治縣古龍?zhí)卮髽蛞舶惭b了視頻監(jiān)控系統，是廣西第一個橋梁智能監(jiān)控系統。該系統設計有5個監(jiān)控點，其中橋面2個，分別從橋頭兩端監(jiān)控橋面運行狀況。橋下河道3個，主要監(jiān)控河面來往船只和汛期水面狀況，維護橋墩安全。這項工程是廣西公路管理系統以科技創(chuàng)新為動力實施的“互聯網+交通運輸”系列行動之一。該大橋監(jiān)控系統的成功安裝，是實現橋梁管理系統智能化的有力探索，標志著廣西公路系統以“互聯網+交通運輸”為總構思的“智慧、綠色、平安”交通建設邁上了一個新的臺階。
3. 展望
大型橋梁智能監(jiān)控系統的成功研發(fā)對橋梁的運營、維護及管理決策均具有重要意義。隨著人工智能技術的發(fā)展，橋梁智能監(jiān)控將更加精確、快捷，橋梁管養(yǎng)工作的效率和水平將大大提高，人民的生命財產安全也將得到更加切實的保障。
