近年來隨著傳感器技術(shù)、信息采集技術(shù)以及測試分析技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于各種監(jiān)測技術(shù)的實(shí)時(shí)、連續(xù)性的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)諸如在橋梁、高層建筑、水利等工程領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,對一些大型結(jié)構(gòu)物進(jìn)行健康監(jiān)測與安全評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,建立安全預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)成了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界以及工程界都十分關(guān)注的熱點(diǎn)問題。就長遠(yuǎn)來看,這些熱點(diǎn)和潛在的熱點(diǎn),都將承載著未來工程應(yīng)用的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)如今,我國依舊有很多的工程事故頻發(fā),如橋梁突然折斷、房屋驟然倒塌等,都造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,已經(jīng)引起人們對于重大工程安全性的關(guān)心及重視。另外,我國目前還有很多橋梁的基礎(chǔ)設(shè)施都是在20世紀(jì)五六十年代建造的,時(shí)過境遷,誰能保證它們的安全性能?誰能保證它們不會對人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅?這些可都是亟待回答的問題??偠灾L岣吖こ探Y(jié)構(gòu)的運(yùn)營效率,保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有極其重大的意義,這是土木工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域,也是現(xiàn)代工程的迫切要求。
通過實(shí)時(shí)采集反饋結(jié)構(gòu)物服役狀況的相關(guān)數(shù)據(jù),采用一定的損傷識別算法判斷損傷的位置與程度,及時(shí)有效地評估結(jié)構(gòu)的安全性,預(yù)測結(jié)構(gòu)的性能變化并對突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)警,因而可以較全面地把握結(jié)構(gòu)建造與服役全過程的受力與損傷演化規(guī)律,是保障大型工程結(jié)構(gòu)隱建造和服役安全的有效手段之一。
在國內(nèi)外,結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)已有較多的應(yīng)用,除應(yīng)用于大跨橋外,甚至已經(jīng)開始應(yīng)用到高層復(fù)雜建筑的監(jiān)測中。例如國內(nèi)的明石海峽大橋,它需要監(jiān)測其基本結(jié)構(gòu)特性,即在正常狀態(tài)中溫度和其他條件變化時(shí)橋梁的行為,同時(shí)在觀測中,采用GPS來檢測橋梁和塔的變形;國內(nèi)的虎門大橋,由于其位于熱帶風(fēng)暴多發(fā)地區(qū),所以對橋梁的安全問題需要特別考慮及重視。因其特殊性,特地開發(fā)了虎門大橋健康監(jiān)測系統(tǒng),而該系統(tǒng)主要包括虎門大橋三維位移GPS實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和虎門大橋應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
知物云結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測集成平臺的出現(xiàn),降低了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)升級下的成本問題,無需自建服務(wù)器或者獨(dú)立開發(fā)更新軟件系統(tǒng),可解決公司軟件和維護(hù)的長期投入,并賦予企業(yè)快速部署云服務(wù)應(yīng)用的能力;實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測行業(yè)內(nèi)的信息共享,使系統(tǒng)呈現(xiàn)于各廠家設(shè)備類型,項(xiàng)目方直接在平臺上選型,設(shè)備方增加銷售渠道,基于合作的700+單位,為廠家提供更多的項(xiàng)目來源;促進(jìn)了硬件設(shè)備的更新升級,更多的精力投放到設(shè)備研發(fā)和后期服務(wù),無需為系統(tǒng)擔(dān)憂,增加企業(yè)產(chǎn)品競爭力。為廠家提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和項(xiàng)目方對設(shè)備的訴求建議,促使廠家對設(shè)備進(jìn)行升級。
基于知物云系統(tǒng)的優(yōu)勢,已呈現(xiàn)出了不錯的成績。合作單位1000+,設(shè)備廠商700+,在線服務(wù)項(xiàng)目400+,這些數(shù)據(jù)不僅說明安信卓越正在蓬勃發(fā)展,也說明了知物云在線監(jiān)測平臺已經(jīng)不斷通過專業(yè)化的打磨基本適應(yīng)項(xiàng)目的專業(yè)化需求。數(shù)據(jù)時(shí)代,數(shù)據(jù)是最強(qiáng)有力的證明,我們來看一下具體的情況:
目前,知物云系統(tǒng)接入項(xiàng)目已達(dá)到408個(gè),以下是其根據(jù)不同的分類進(jìn)行的數(shù)據(jù)展示信息。
(1)按結(jié)構(gòu)類型分類
由此可見,知物云在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種結(jié)構(gòu)物監(jiān)測類型上,尤其是在橋梁、建筑類監(jiān)測等項(xiàng)目,尤為突出。
(2)按結(jié)構(gòu)所在的地理位置分類
如圖所示,自在線監(jiān)測平臺上線以來,結(jié)構(gòu)物分布區(qū)域可以說已經(jīng)遍布全國各地,并都得到了一定的應(yīng)用。
(3)按結(jié)構(gòu)物運(yùn)行情況分類
運(yùn)行中項(xiàng)目VS已完成項(xiàng)目=246 VS 162
目前,知物云結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測集成平臺已經(jīng)得到了多方的應(yīng)用,有些項(xiàng)目施工在一定的期限內(nèi)已結(jié)束,一些項(xiàng)目依舊正在運(yùn)行中,由上圖的運(yùn)行情況對比視圖可知,運(yùn)行中的項(xiàng)目仍占60%。
就自動化監(jiān)測項(xiàng)目而言,知物云平臺作為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代和大數(shù)據(jù)背景下順勢而生的智能監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測技術(shù)的又一次提升。隨著,云平臺健康監(jiān)測系統(tǒng)接入項(xiàng)目的增多,監(jiān)測時(shí)間的增長,系統(tǒng)可以記錄每次正確的損傷預(yù)警結(jié)果,和錯誤預(yù)警的糾正,也可以將初期離線的數(shù)據(jù)分析診斷結(jié)果錄入,當(dāng)傳感器測試到非正常信號時(shí),系統(tǒng)就可以根據(jù)以往的診斷結(jié)果,將這種非正常信號,可能發(fā)生的各種病害,按照可能性由大到小的排列出病害的清單,也就是說,知物云結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測集成平臺可將監(jiān)測數(shù)據(jù)完整地采集、存儲在云端,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、可視化、預(yù)警、評估等功能。以下為17-18年數(shù)據(jù)采集情況視圖。
在工程監(jiān)測技術(shù)方面,知物云是最小人工干預(yù)的結(jié)構(gòu)物在線監(jiān)測平臺,當(dāng)其在對軌道、路基、橋梁等結(jié)構(gòu)物進(jìn)行監(jiān)測過程中,被監(jiān)測對象早已將實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_,在較為復(fù)雜條件下,依舊可為用戶展示出及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)警信息,現(xiàn)已達(dá)到告警次數(shù)1233832條,為制定結(jié)構(gòu)物的管養(yǎng)維護(hù)方案提供了有力依據(jù)。
知物云結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測集成平臺通用兼容,可接入廠家不同的設(shè)備,并適用于各類監(jiān)測項(xiàng)目,其利用它在技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)上的優(yōu)勢已實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定,客觀公正,免費(fèi)開放的目的。以下為各設(shè)備接入情況,分別根據(jù)設(shè)備類別以及接入設(shè)備廠商做了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。
設(shè)備接入情況具體如下:
(1)設(shè)備類別上(共計(jì)14330個(gè))
(2)從設(shè)備廠商上(共計(jì)278家)
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到在線監(jiān)測平臺,并通過可視化視圖展現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)上傳平臺,平臺數(shù)據(jù)調(diào)出,各項(xiàng)操作可完美完成。目前,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)流量共604.75G,顯示流出43.90G,流入560.85G。