中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
橋梁邊坡的穩(wěn)定是橋梁安全運營的保障，邊坡的滑動會影響橋梁墩臺的穩(wěn)固性，從而引起橋墩裂縫、傾斜或變形；橋面鋪裝平整無裂縫、坑槽或松散等病害現(xiàn)象，使得橋梁在運行過程中存在安全隱患，傳統(tǒng)的邊坡群穩(wěn)定性監(jiān)測主要是檢查其穩(wěn)定性，查看是否有滑坡、坍塌的跡象，以及邊坡防護設施是否完好、排水系統(tǒng)是否暢通，確保排水設施無堵塞、無破損，這些檢查都是邊坡穩(wěn)定性被破壞的表象，不能起到邊坡滑動的實時監(jiān)測及預警。中交路橋科技基于現(xiàn)代科技，運用物聯(lián)網、InSAR、5G等技術，構建了高效、輕量化、實時的橋梁邊坡群穩(wěn)定性快速排查和邊坡橋梁監(jiān)測預警技術體系。
一、技術原理
本項技術基于現(xiàn)代科學技術，以高集成、高精度、低功耗的輕量化結構監(jiān)測傳感器、GNSS等為核心的物聯(lián)網系統(tǒng)，融合合成孔徑雷達(InSAR)監(jiān)測技術，搭建的點—線—面—體三維立體、實時性的橋梁邊坡群的監(jiān)測預警體系，工程應用中不僅實現(xiàn)對公路橋梁、邊坡等單個結構體的輕量化實時監(jiān)測，也能兼顧對整個路網實現(xiàn)全覆蓋的周期性隱患排查和監(jiān)測。
邊坡橋梁監(jiān)測預警系統(tǒng)集天空地一體化、無線智能感知、實時監(jiān)測預警功能于一體，采用高度集成的物聯(lián)網設備、多源數(shù)據(jù)融合技術、AI大數(shù)據(jù)管理及處理等技術，實現(xiàn)了橋梁邊坡群全壽命周期天空地多源多維數(shù)據(jù)處理和展示，保障了基礎設施InSAR周期性監(jiān)測、北斗高精度定位的實時性監(jiān)測、無線智能傳感體化監(jiān)測、AI驅動的基礎設施評估預警。
二、系統(tǒng)構架
系統(tǒng)框架主要由感知層、傳輸層和應用服務層構成。
1、感知層：以物聯(lián)網+合成孔徑雷達(InSAR)為基礎，實時采集結傳輸結構體的不同參數(shù)變化及表面變形，不但監(jiān)測了橋梁、邊坡的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時也能獲取路網周期性的沉降和變形數(shù)據(jù)。
2、傳輸層：主要是利用4G/5G無線網絡傳輸實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，針對不同的環(huán)境條件，可以輔助LORA及衛(wèi)星物聯(lián)網等技術實現(xiàn)監(jiān)測設備現(xiàn)場自組網，以及偏遠無地面網絡信號的地區(qū)定期監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸，解決網絡“盲區(qū)”不能開展監(jiān)測的難題。
3、數(shù)據(jù)管理平臺層：主包括數(shù)據(jù)管理、訪問權限認證、預警管理等多個模塊。
4、應用服務層：主要包括系統(tǒng)平臺的日常運維、監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時動態(tài)展示、數(shù)據(jù)的處理、AI智能分析決策、預警處理、隱患排查、安全評估及成果報告的輸出等模塊。
三、系統(tǒng)優(yōu)勢
1、輕量化、低成本監(jiān)測：以高集成、低功耗、自組網的輕量化物聯(lián)網監(jiān)測設備為核心,大幅降低了系統(tǒng)的建設和運維成本，實現(xiàn)了監(jiān)測預警的輕量化和普適化。相比傳統(tǒng)的地面監(jiān)測方法，本技術不需要大量的人力和設備投入，降低了監(jiān)測成本。
2、高精度監(jiān)測：將物聯(lián)網+InSAR 技術+北斗技術相結合，實現(xiàn)了點-線-面-體的三維實時監(jiān)測，地表形變監(jiān)測精度達到毫米級,對邊坡群及結構物的早期安全變化征兆進行精確捕捉、提供準確的數(shù)據(jù)支持，提高預警的準確性和可靠性。
3、空天地一體化大范圍形變監(jiān)測：融合了傳感器（點）+布設斷面（線）+InSAR（面和體）技術，克服了傳統(tǒng)監(jiān)測方法的局限性，實現(xiàn)了監(jiān)測區(qū)域大范圍形變?yōu)暮Y查。
4、全天候監(jiān)測：InSAR技術不受天氣條件和晝夜變化的影響，能夠在各種環(huán)境下持續(xù)監(jiān)測公路網的地質狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的災害隱患，以便隨時做出決策，保障公路的安全運營。
四、系統(tǒng)平臺建設意義
中交路橋科技有限公司在地質災害調查、評估、設計及施工方面積累了多年的工程經驗，完成過近百項相關的項目。公司利用在地質災害、結構監(jiān)測方面的技術積累，建立了一套科學完善的橋梁邊坡群輕量化監(jiān)測預警平臺，實現(xiàn)了邊坡及橋梁結構健康的實時監(jiān)測及預警，為防災減災決策提供科學依據(jù)，為災害防治工作質量、效率和管理水平的提高奠定基礎，為相關政府管理部門提供了實時的監(jiān)測與預警系統(tǒng)解決方案。
