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橋梁是公路的咽喉，其安全問題事關(guān)重大。長(zhǎng)期以來(lái)，大跨度橋梁安全檢測(cè)一直以人工方法為主，存在主觀性強(qiáng)、整體性差、時(shí)效性差等諸多問題。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也朝著更加智能化的方向發(fā)展。本文主要關(guān)注近一年來(lái)橋梁智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。

1. 1.     專利申請(qǐng)信息

針對(duì)傳統(tǒng)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能保證自報(bào)警準(zhǔn)確率，不便于相關(guān)工作人員及時(shí)了解相關(guān)信息并及時(shí)制定維修方案的問題，萬(wàn)舒（浙江省紹興市）研發(fā)了一種便于及時(shí)維修的人工智能橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CN201710668283.0），包括供電模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、橋梁維修服務(wù)器、人工智能橋梁監(jiān)控單元以及監(jiān)控中心服務(wù)器，所述供電模塊包括市電電源、變壓器以及穩(wěn)壓器，且市電電源的輸出端通過變壓器與穩(wěn)壓器的輸入端連接，該穩(wěn)壓器的輸出端與人工智能橋梁監(jiān)控單元的輸入端連接。該便于及時(shí)維修的人工智能橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可降低整個(gè)系統(tǒng)誤報(bào)警的概率，其具有二次分析的功能，保證了系統(tǒng)自報(bào)警的準(zhǔn)確率；其次，該便于及時(shí)維修的人工智能橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊將相關(guān)信息及時(shí)通知給橋梁維修服務(wù)器內(nèi)的專業(yè)維修人員，便于及時(shí)采取相對(duì)應(yīng)的維修方案，符合用戶的使用需求。

針對(duì)傳統(tǒng)橋梁形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸工作，系統(tǒng)誤報(bào)警的概率較高的問題，鐘曉梅（江西省贛州市）發(fā)明了一種用于橋梁形變監(jiān)測(cè)的人工智能預(yù)警系統(tǒng)（CN201710645703.3），包括電源模塊、變壓器、穩(wěn)壓器、橋梁形變監(jiān)測(cè)分析單元、監(jiān)控中心服務(wù)器、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端以及橋梁維修服務(wù)器，所述電源模塊的輸出端通過變壓器與穩(wěn)壓器的輸入端連接，且穩(wěn)壓器的輸出端與橋梁形變監(jiān)測(cè)分析單元的輸入端連接。該橋梁形變監(jiān)測(cè)人工智能預(yù)警系統(tǒng)，可對(duì)傳輸信息進(jìn)行隔離，便于信號(hào)發(fā)射器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸工作，其還可避免橋梁形變監(jiān)測(cè)分析單元內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊由于電壓不穩(wěn)定而導(dǎo)致檢測(cè)出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象，從而可降低整個(gè)系統(tǒng)誤報(bào)警的概率；其次，在橋梁某處或多處出現(xiàn)形變時(shí)，可自動(dòng)完成現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警以及遠(yuǎn)程報(bào)警，減輕了工作人員的工作壓力。

針對(duì)當(dāng)前尚無(wú)橋梁支座監(jiān)測(cè)裝置，完全依靠維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)把控更換支座的時(shí)間，工作可靠性低的問題，長(zhǎng)沙市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司發(fā)明了一種橋梁支座智能監(jiān)測(cè)裝置（CN201720095367.5），包括卡設(shè)于支座外的承載件，所述承載件上固設(shè)電源模塊、振動(dòng)傳感器、NFC模塊、天線、存儲(chǔ)模塊、第一比較器和無(wú)線通訊模塊，所述振動(dòng)傳感器、存儲(chǔ)模塊、第一比較器和無(wú)線通訊模塊均與電源模塊電連接，振動(dòng)傳感器通過存儲(chǔ)模塊與無(wú)線通訊模塊的輸入端電連接，NFC模塊與無(wú)線通訊模塊的輸入端電連接，振動(dòng)傳感器的輸出端還通過第一比較器與無(wú)線通訊模塊的輸入端電連接，無(wú)線通訊模塊的輸出端通過天線與遠(yuǎn)程終端設(shè)備電連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，能夠監(jiān)測(cè)支座的實(shí)時(shí)振動(dòng)情況，進(jìn)而監(jiān)測(cè)到支座是否失效，從而及時(shí)更換支座，工作可靠性高，消除了安全隱患，延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命。

重慶交通大學(xué)、重慶國(guó)通土木工程技術(shù)有限公司、云南省公路開發(fā)投資有限責(zé)任公司聯(lián)合發(fā)明了一種橋梁智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CN200920161631.6），所述系統(tǒng)包括：安裝在橋梁上的橋梁荷載及結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，安裝在橋梁兩側(cè)的交通流監(jiān)控子系統(tǒng)、用于數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、以及包括橋梁監(jiān)控專家系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器；所述橋梁荷載及結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)用于獲取橋梁荷載及結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)信息等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；所述監(jiān)控中心服務(wù)器用于對(duì)接收到的所述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、輸出橋梁安全控制指標(biāo)給所述交通流監(jiān)控子系統(tǒng)；所述交通流監(jiān)控子系統(tǒng)用于對(duì)交通流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、并根據(jù)接收到的橋梁安全控制指標(biāo)進(jìn)行交通流控制。采用該系統(tǒng)可對(duì)即將作用到橋梁上的車輛荷載進(jìn)行有效監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁的智能監(jiān)測(cè)。

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所針對(duì)橋梁拉索現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，研發(fā)了一種用于橋梁分布式光纖應(yīng)變監(jiān)測(cè)的智能拉索（CN201611186964.5），該拉索是一種用于能夠?qū)崟r(shí)反映橋梁建康信息的智能拉索，該智能拉索抗拉強(qiáng)度高、抗彎曲強(qiáng)度高、模量大并具備傳感功能于一身。包括多根拉索鋼絞線和至少一根應(yīng)變鎧裝光纜，拉索鋼絞線和應(yīng)變鎧裝光纜截面直徑相同，其中應(yīng)變鎧裝光纜包括鋼絲、緊包光纖和護(hù)套，護(hù)套內(nèi)有多根鋼絲，鋼絲的模量與拉索鋼絞線模量相同；護(hù)套中間為緊包光纖并通過鋼絲繞制構(gòu)成鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)分布式光纖應(yīng)變傳感的功能。該拉索將分布式光纖測(cè)應(yīng)變技術(shù)和傳統(tǒng)的斜拉索鋼絞線技術(shù)相結(jié)合，從而解決斜拉索健康。通過對(duì)光纜進(jìn)行鋼絲鎧裝，可以有效的保護(hù)光纖，提高光纜的抗拉和抗壓強(qiáng)度，而且具有良好的柔韌性。同時(shí)在對(duì)鎧裝鋼絲進(jìn)行PE護(hù)套擠壓保護(hù)，可以提高光纜的防水和防腐蝕能力，提高光纜的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

2. 行業(yè)報(bào)道

據(jù)報(bào)道，南京智行信息科技有限公司研發(fā)了智能路橋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并已成功運(yùn)用于南京滁河大橋項(xiàng)目中，據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過無(wú)線傳感器在橋梁的各個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，如果大橋上出現(xiàn)一些緊急突發(fā)狀況，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的變化，通過監(jiān)測(cè)平臺(tái)給管養(yǎng)單位提供及時(shí)的預(yù)警。

為了實(shí)時(shí)掌握二干河橋的技術(shù)狀況和安全狀況，及時(shí)獲得橋梁的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供科學(xué)依據(jù)，江陰處通過招標(biāo)由蘇交科集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)實(shí)施了二干河橋主橋安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。結(jié)合二干河橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過現(xiàn)代傳感技術(shù)，系統(tǒng)對(duì)主橋的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)溫度、結(jié)構(gòu)線形、車輛荷載、環(huán)境腐蝕等進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)可以及時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)材料性能衰減過程、全橋溫度分布、腐蝕速率等，實(shí)現(xiàn)對(duì)大橋狀態(tài)和安全的評(píng)估,確保橋梁運(yùn)行安全。

據(jù)河池日?qǐng)?bào)報(bào)道，廣西的大化瑤族自治縣古龍?zhí)卮髽蛞舶惭b了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是廣西第一個(gè)橋梁智能監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有5個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，其中橋面2個(gè)，分別從橋頭兩端監(jiān)控橋面運(yùn)行狀況。橋下河道3個(gè)，主要監(jiān)控河面來(lái)往船只和汛期水面狀況，維護(hù)橋墩安全。這項(xiàng)工程是廣西公路管理系統(tǒng)以科技創(chuàng)新為動(dòng)力實(shí)施的“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”系列行動(dòng)之一。該大橋監(jiān)控系統(tǒng)的成功安裝，是實(shí)現(xiàn)橋梁管理系統(tǒng)智能化的有力探索，標(biāo)志著廣西公路系統(tǒng)以“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”為總構(gòu)思的“智慧、綠色、平安”交通建設(shè)邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

3. 展望

大型橋梁智能監(jiān)控系統(tǒng)的成功研發(fā)對(duì)橋梁的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)及管理決策均具有重要意義。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，橋梁智能監(jiān)控將更加精確、快捷，橋梁管養(yǎng)工作的效率和水平將大大提高，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全也將得到更加切實(shí)的保障。