中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著橋梁使用年限的增加以及服役環(huán)境的不斷惡化，保持橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性、延長(zhǎng)其使用壽命并提高防災(zāi)能力和韌性已成為橋梁工程師面臨的重大挑戰(zhàn)。因此，對(duì)橋梁在役期間性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，并據(jù)此做出科學(xué)的維護(hù)決策，是全球范圍內(nèi)的研究重點(diǎn)。
作為大型橋梁長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，橋梁健康監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在這個(gè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確性、結(jié)構(gòu)信號(hào)采集及環(huán)境因素的影響、信號(hào)處理分析能力、以及結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別算法等多方面因素都可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)評(píng)估出現(xiàn)較大誤差。橋梁健康監(jiān)測(cè)的目標(biāo)是以固定的時(shí)間間隔持續(xù)跟蹤記錄橋梁在日常運(yùn)行中各關(guān)鍵部分（如主梁、橋面、橋臺(tái)、主塔、纜索）的力學(xué)響應(yīng)情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)局部乃至整體結(jié)構(gòu)狀況的實(shí)時(shí)診斷。
針對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，合理選擇和匹配傳感器顯得尤為關(guān)鍵。鑒于實(shí)際應(yīng)用中結(jié)構(gòu)損傷累積發(fā)展較為緩慢且相應(yīng)信號(hào)變化細(xì)微的特點(diǎn)，在選取傳感器時(shí)需充分考量不同類(lèi)型監(jiān)測(cè)裝置間的兼容性問(wèn)題，同時(shí)也要確保所選設(shè)備對(duì)于由結(jié)構(gòu)損傷引起的各種靜態(tài)或動(dòng)態(tài)響應(yīng)量級(jí)具有足夠的敏感度。傳感器的質(zhì)量直接影響到數(shù)據(jù)獲取的真實(shí)性，因此圍繞特定監(jiān)測(cè)需求開(kāi)展關(guān)于傳感器布局優(yōu)化的研究至關(guān)重要。除了基于模態(tài)置信準(zhǔn)則的傳統(tǒng)方法外，還有多種啟發(fā)式優(yōu)化策略被提出用于解決這一問(wèn)題，比如改進(jìn)的人工魚(yú)群算法、IQPSO算法等；此外，一些模仿自然界生物行為特征的算法，例如模擬退火算法、遺傳算法、猴群算法、狼群算法及粒子群算法等也被廣泛應(yīng)用于超大規(guī)模工程項(xiàng)目中的傳感器最優(yōu)布置問(wèn)題上。
數(shù)據(jù)搜集與傳輸體系構(gòu)成了橋梁健康監(jiān)測(cè)中的另一項(xiàng)核心要素。近年來(lái)，基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳輸手段取得了顯著進(jìn)步，相較于傳統(tǒng)的有線電纜傳輸，該手段能迅速部署且獨(dú)立地對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分批前期處理，并與智能科技相結(jié)合，達(dá)成通信鏈路的自主監(jiān)控與自適應(yīng)測(cè)量調(diào)度等功能。由當(dāng)代數(shù)據(jù)搜集架構(gòu)融合環(huán)境感知器與力學(xué)特性感知器，并輔以無(wú)損檢測(cè)儀器等多元化設(shè)備集成的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能顯著提升整體系統(tǒng)的精確度和信賴(lài)度。
在橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)將可視化與物理模型相交融，實(shí)現(xiàn)了信息的交流、模擬、預(yù)估及優(yōu)化。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于橋梁的初步設(shè)計(jì)、構(gòu)件制造、施工規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)監(jiān)控、檢測(cè)評(píng)估及防災(zāi)管理等環(huán)節(jié)。依托健康監(jiān)測(cè)所累積的大量數(shù)據(jù)資源，借助數(shù)字孿生技術(shù)，有望達(dá)成監(jiān)測(cè)信息與模擬分析模型間的即時(shí)校正，從而在橋梁的全生命周期內(nèi)構(gòu)建動(dòng)態(tài)調(diào)整、實(shí)時(shí)評(píng)估及安全預(yù)估的全方位監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警機(jī)制。
隨著信息采集系統(tǒng)及各類(lèi)傳感器的快速發(fā)展，橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的環(huán)境輸入與損傷輸出數(shù)據(jù)能即時(shí)在控制中心交匯反饋，形成智能化的運(yùn)維閉環(huán)。然而，就橋梁健康監(jiān)測(cè)中的損傷識(shí)別目標(biāo)來(lái)說(shuō)，通過(guò)結(jié)構(gòu)損傷觸發(fā)的動(dòng)力響應(yīng)變化數(shù)據(jù)來(lái)推斷損傷位置及程度，需涉及模擬模型的逆向運(yùn)算。鑒于現(xiàn)役橋梁中存在的復(fù)雜多損傷場(chǎng)景，當(dāng)前仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如影響因素繁多、邏輯鏈條復(fù)雜、計(jì)算量龐大及結(jié)果不確定性等，因此單純依賴(lài)數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的全部目標(biāo)頗具難度。研究結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)與健康指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)機(jī)理，進(jìn)一步融合數(shù)字孿生技術(shù)、模擬模型修正與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，開(kāi)發(fā)基于深度學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理，并結(jié)合圖像處理手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)局部及整體損傷識(shí)別的方法，構(gòu)建結(jié)構(gòu)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)的智能整合機(jī)制，形成數(shù)字互聯(lián)、實(shí)時(shí)互動(dòng)的智能化橋梁運(yùn)維監(jiān)測(cè)體系，將是未來(lái)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
中交路橋科技結(jié)合多年行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，融合數(shù)字經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全體系發(fā)展需求，構(gòu)建“智能監(jiān)測(cè)、科技領(lǐng)先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略，形成了工程檢測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)、數(shù)字化研發(fā)運(yùn)維三大業(yè)務(wù)板塊。公司技術(shù)實(shí)力雄厚，當(dāng)前擁有一支高素質(zhì)工程醫(yī)生團(tuán)隊(duì)，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(shù)、電力、信號(hào)、集成電路、智能科學(xué)等專(zhuān)業(yè)。公司試驗(yàn)、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備齊全，用于試驗(yàn)檢測(cè)、測(cè)繪的儀器設(shè)備共計(jì)千余套，為試驗(yàn)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)、準(zhǔn)確提供了硬件保證。
