桥梁是交通运输的重要组成部分,然而在桥梁的使用过程中,却容易受到环境、人为以及材料自身性能退化等因素影响,导致部件构件的损伤和劣化。如何对桥梁进行高效的质量检测和健康监测?近年来,东南大学副校长、“东大建造云”总负责人吴刚科研团队所研发的多项智能检监测系列装备和桥梁智慧运维管理系统在多地试点使用,让桥梁养护过程安全又高效。
科研团队成员、东南大学土木工程学院博士侯士通告诉新华日报·交汇点记者记者,团队主要开发了三类与桥梁相关的智能检测装备,并自主研制了无线监测智能硬件。其中,第一类是开发了面向水下结构的冲刷病害定量识别系统、手持阵列相机和可越障水下检测平台。“利用水下爬行和抱柱型机器人平台,携带声纳和特制光学相机去探查水下桥梁病害,实现水下结构大场景宏观病害、构件局部病害和水下构件三维行貌快速检测。”第二类是针对难达区域,如高墩、拉索、桥塔等,开发新型多功能无人机巡检装备及配套病害图像识别算法,提出无人机桥梁检测智能化方案,实现对桥梁表观病害的自动定位记录、实时定性识别和定量测量。第三类是开发了多相机同步位移测量系统,可满足大跨度桥梁、大空间厂房等结构多点多区域位移同步测量,并集成开发了“道-桥-隧”一体化检测装备,可满足公路、高速公路全线设施安全隐患排查。
“以前我们大多依靠人工对于桥梁进行监测,这也就存在人看不到、上不去的问题,而这三类装备替代人工,依据智能算法实现定量的客观测量,大大提高了桥梁检监测的效率。”侯士通表示,目前这三类桥梁智能“医生”已经在多个地区投入使用,以新型多功能无人机巡检装备为例,累计已在包括胶州湾跨海大桥、鄱阳湖大桥在内的近百座大桥上进行过作业,其检测效率约为人工检测的5-10倍。
除了利用桥梁检监测智能装备外,团队还构建了桥梁智慧运维管理系统,聚焦桥梁群体和个体,以数据为基础,根据“一桥一档,全寿命管控”的理念对桥梁进行管理。“这一平台集‘监测信息化、监测集群化、展示立体化、分析科学化、决策专业化’于一体。三类桥梁检监测智能‘医生’所采集到的桥梁信息可以在平台中可视化呈现,同时平台还可以进行桥梁的安全预警和分析,实现桥梁养护的全过程管理,从而以更高效的方式保障桥梁结构的运营安全。”侯士通说。
新华日报·交汇点记者 谢诗涵