桥梁工程长期暴露在野外环境中,工作环境恶劣,不仅受到环境灾害的威胁,还受到交通车辆的重复荷载以及风雪、温度的活荷载作用,在服役期间极易产生疲劳损伤和环境腐蚀,使桥梁结构在运营期间的工作性能下降,老化和退化现象明显,直接影响结构的运营质量、结构安全和使用寿命。
以长江某斜拉大桥为研究对象,研究了智能化桥梁健康监测系统及硬件设备、智能化信息处理技术。结果表明,桥梁健康监测平台可以实时、连续地提供桥梁结构的内力、变形演变,识别机构的损伤位置和损伤程度,赋予桥梁具有智能运营功能,实现结构服役性能、可靠性和耐久性的智能感知,达到提高桥梁安全性、降低运营维护费用的目的。
智能化的桥梁健康监测平台分为软件系统和硬件设备两部分,其总体构成如图:
在智能化桥梁健康监测平台中,硬件设备主要是传感器系统以及数据采集系统,分布式传感器系统能够将检测点的温度、湿度、应力、索力、倾角等信息转换为电信号,经过信号放大后,电信号传输至数据采集卡中,经过模数转换变换为数字信号,以便于后续的信号处理和分析;
软件系统主要包括数据分析系统、健康预警系统、数据管理系统和无线远程遥控系统,数据采集系统中的数字信号经过预处理后,在专用的分析软件终端进行处理、存储和数据分析,当出现参数异常时激活健康预警系统发出警报信息,原数据以及处理后的海量数据经过网络拷贝传输至数据管理系统,实现数据的挖掘、分析、搜索和展示,并可通过云服务器上传至云端,实现数据的永久保留,在数据的采集和传输中还可以借助移动互联网技术、物联网技术,实现传感器与数据网络服务器的连接和控制,甚至可以完成全球范围内的远程监测。
中交路桥科技结合多年行业先进经验,融合数字经济和国家安全体系发展需求,构建“智能监测、科技领先、智慧城市、数字赋能”的品牌战略,形成了工程检测、城市安全监测、数字化研发运维三大业务板块。公司技术实力雄厚,当前拥有一支高素质工程医生团队,囊括了铁道工程、城市道路与公路、桥梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技术、电力、信号、集成电路、智能科学等专业。公司试验、检测、监测仪器设备齐全,用于试验检测、测绘的仪器设备共计千余套,为试验检测、监测数据的科学、准确提供了硬件保证。