橋梁工程長期暴露在野外環(huán)境中,工作環(huán)境惡劣,不僅受到環(huán)境災害的威脅,還受到交通車輛的重復荷載以及風雪、溫度的活荷載作用,在服役期間極易產生疲勞損傷和環(huán)境腐蝕,使橋梁結構在運營期間的工作性能下降,老化和退化現(xiàn)象明顯,直接影響結構的運營質量、結構安全和使用壽命。
以長江某斜拉大橋為研究對象,研究了智能化橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)及硬件設備、智能化信息處理技術。結果表明,橋梁健康監(jiān)測平臺可以實時、連續(xù)地提供橋梁結構的內力、變形演變,識別機構的損傷位置和損傷程度,賦予橋梁具有智能運營功能,實現(xiàn)結構服役性能、可靠性和耐久性的智能感知,達到提高橋梁安全性、降低運營維護費用的目的。
智能化的橋梁健康監(jiān)測平臺分為軟件系統(tǒng)和硬件設備兩部分,其總體構成如圖:

在智能化橋梁健康監(jiān)測平臺中,硬件設備主要是傳感器系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),分布式傳感器系統(tǒng)能夠將檢測點的溫度、濕度、應力、索力、傾角等信息轉換為電信號,經過信號放大后,電信號傳輸至數(shù)據(jù)采集卡中,經過模數(shù)轉換變換為數(shù)字信號,以便于后續(xù)的信號處理和分析;
軟件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、健康預警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和無線遠程遙控系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)字信號經過預處理后,在專用的分析軟件終端進行處理、存儲和數(shù)據(jù)分析,當出現(xiàn)參數(shù)異常時激活健康預警系統(tǒng)發(fā)出警報信息,原數(shù)據(jù)以及處理后的海量數(shù)據(jù)經過網絡拷貝傳輸至數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的挖掘、分析、搜索和展示,并可通過云服務器上傳至云端,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久保留,在數(shù)據(jù)的采集和傳輸中還可以借助移動互聯(lián)網技術、物聯(lián)網技術,實現(xiàn)傳感器與數(shù)據(jù)網絡服務器的連接和控制,甚至可以完成全球范圍內的遠程監(jiān)測。
中交路橋科技結合多年行業(yè)先進經驗,融合數(shù)字經濟和國家安全體系發(fā)展需求,構建“智能監(jiān)測、科技領先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略,形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數(shù)字化研發(fā)運維三大業(yè)務板塊。公司技術實力雄厚,當前擁有一支高素質工程醫(yī)生團隊,囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術、電力、信號、集成電路、智能科學等專業(yè)。公司試驗、檢測、監(jiān)測儀器設備齊全,用于試驗檢測、測繪的儀器設備共計千余套,為試驗檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學、準確提供了硬件保證。