一、政策文件
● 2020年12月2日,交通运输部发布了《关于进一步提升公路桥梁安全耐久性水平的意见》,提出了到2025年实现跨江跨海跨峡谷等特殊桥梁结构健康监测系统全面覆盖的目标,并计划到2035年实现桥梁监测系统全覆盖。
● 2021年3月1日,交通运输部又发布了《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》,明确了401座特大桥梁安装监测系统的工作任务。
● 2021年9月-2022年1月期间,湖北、广东、安徽、河北、江西、辽宁各省试点桥梁健康监测项目纷纷通过验收,实现了桥梁的24小时动态监测。并同步修订完成了《公路桥梁结构监测技术规范》,达到了“试点先行、统一标准”的目的。
● 2023年11月9日,交通运输部发布了《关于进一步推动公路桥梁隧道结构监测系统工作实施方案》,扩大监测系统覆盖范围至471座特大桥梁和2200座中小桥梁。
● 2024年4月30日交通运输部正式发布《关于进一步推动公路桥梁隧道结构监测系统工作实施方案(2024-2030年)》。提到了进一步推动公路桥梁隧道结构监测工作实施方案中要求:2030年底,完成高速公路、普通国道桥梁隧道结构监测系统全覆盖。
二、背景现状
目前我国公路桥梁超过80万座,铁路桥梁超过20万座,高铁桥梁累积长度超过1万公里,桥梁数量和规模位居前列;与此同时,步入维修期的在役桥梁日渐增多,据不完全统计,目前我国公路路网中在役桥梁约40%服役超过20年,技术等级为三、四类的带病桥梁达30%,超过10万座桥梁为危桥,垮塌事件时有发生,安全隐患不容忽视。
同时受到环境侵蚀、材料老化,以及荷载的长期效应、疲劳效应、突变效应等不利因素的耦合作用,这些桥梁会不可避免地出现结构损伤积累和抗力衰减的情况,进而引发安全事故。因此,保障桥梁的服役安全,已经成为桥梁领域亟需解决的关键问题。
三、桥梁与隧道轻量化监测及事故报警系统
(1)直击桥梁监测痛点,难题打造轻量化监测新方法
中交路桥科技有限公司桥梁轻量化监测及事故报警系统是以公路桥梁、隧道、边坡等多个构造物为监测对象,采用轻量化监测,并具备结构物群管理的监测系统。结合了先进的测试传感技术、遥感遥测技术、信号处理分析技术、结构分析和数学理论等多个领域的技术,实现快速识别结构物损伤、失稳等状态,为结构物安全运营保驾护航。
隧道拱顶沉降、桥梁主梁变形均使用基于视觉的非接触式监测设备红外成像定位仪,进行信号采集。红外成像定位仪通过获取红外光源图像,将采集到的图像在本地实时计算处理后获得二维位移数据,根据TCP/IP协议,将位移数据发送到监测平台。隧道拱顶沉降、桥梁主梁变形预警信息一旦达到三级,5s内触发现场报警,报警信息同步到监测平台和省部级平台。预报警系统引入光质心寻迹算法与相机扰动消除算法的融合算法,显著提升了数据的精度和准确度。
(2)精准聚焦桥梁实际问题,桥梁监测模式创新升级
桥梁和隧道轻量化监测及事故报警系统实现了对桥梁群的实时监测概览,并可同步轻量化主机中的桥梁病害及预警成果,不需要过多依赖专业的桥梁结构分析人员,即可自动化实现病害预警识别,同时与桥梁管养单位日常管理联动处置,鼎力保障城市桥梁安全。
四、系统架构
五、布设方案
六、技术优势
1、轻量化设计便捷经济
采用高性能材料与模块化设计,设备简易实用,可灵活组合,对桥梁结构本身影响最小,同时能够在不显著增加成本的情况下实现对桥梁隧道的有效监测。
2、全方位监测先进多维
系统集成了多种监测设备,采用先进的传感器技术和数据处理算法,包括高清摄像头、光电挠度仪、二轴倾角计等,能够从多个维度监测隧道和桥梁的安全状况。
3、智能预警协同有效
系统能够24/7不间断地实时监控,确保任何异常情况都能被及时发现。当监测到异常或沉降超过安全阈值时,系统能够自动触发声光报警器,并通过短信通知管养人员,减少了人为干预的需要。
4、云端管理平台智能高效
提供可视化管理界面,用户可通过任何互联网设备远程监控桥梁健康状况,查看实时数据,制定维修策略,实现高效管理。
5、大数据分析准确可靠
通过大数据监测数据分析,可为桥梁的长期健康评估、寿命预测提供科学依据,为后续的分析和维护提供了详实的数据支持。
七、核心产品
八、实际案例
— 石家庄市公路基础设施技术性监测预警及实时报警系统 ——
石家庄高速集团基础设施技术性监测系统建设包含9座桥梁,计划分两期实施。本次搭建的石家庄高速集团公路基础设施技术性监测系统,采用轻量化检测,通过对桥面突发状况、桥梁主梁变形和桥墩倾斜的监测,实现快速识别结构物损伤、失稳等状态,预警值达到三级立即启动现场报警和监测平台报警,并同步到省部级平台。
中交路桥科技有限公司
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中交路桥科技有限公司发轫于2009年,是集工程检测监测、城市生命线安全监测预警与评价、数字智能化研发为一体的复合型高新技术集团企业。目前已分别取得铁路行业、公路行业、建筑行业颁发的行业检测资质,及河北省技术监督局的计量认证资质,是中国交通建设监理协会试验检测委员会副秘书长单位,中关村智盟环境土木智能检测监测产业联盟理事单位,是河北省建筑与公路检测行业同时具备“专精特新”“高新技术企业”和“科技小巨人”的检测机构。
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