中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
隨著橋梁使用年限的增加以及服役環(huán)境的不斷惡化，保持橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性、延長其使用壽命并提高防災能力和韌性已成為橋梁工程師面臨的重大挑戰(zhàn)。因此，對橋梁在役期間性能進行監(jiān)測和檢測，并據(jù)此做出科學的維護決策，是全球范圍內(nèi)的研究重點。
作為大型橋梁長期運營與維護的關鍵技術之一，橋梁健康監(jiān)測是一項復雜的系統(tǒng)工程。在這個過程中，監(jiān)測設備的準確性、結(jié)構(gòu)信號采集及環(huán)境因素的影響、信號處理分析能力、以及結(jié)構(gòu)損傷識別算法等多方面因素都可能導致結(jié)構(gòu)評估出現(xiàn)較大誤差。橋梁健康監(jiān)測的目標是以固定的時間間隔持續(xù)跟蹤記錄橋梁在日常運行中各關鍵部分（如主梁、橋面、橋臺、主塔、纜索）的力學響應情況，從而實現(xiàn)對局部乃至整體結(jié)構(gòu)狀況的實時診斷。
針對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)而言，合理選擇和匹配傳感器顯得尤為關鍵。鑒于實際應用中結(jié)構(gòu)損傷累積發(fā)展較為緩慢且相應信號變化細微的特點，在選取傳感器時需充分考量不同類型監(jiān)測裝置間的兼容性問題，同時也要確保所選設備對于由結(jié)構(gòu)損傷引起的各種靜態(tài)或動態(tài)響應量級具有足夠的敏感度。傳感器的質(zhì)量直接影響到數(shù)據(jù)獲取的真實性，因此圍繞特定監(jiān)測需求開展關于傳感器布局優(yōu)化的研究至關重要。除了基于模態(tài)置信準則的傳統(tǒng)方法外，還有多種啟發(fā)式優(yōu)化策略被提出用于解決這一問題，比如改進的人工魚群算法、IQPSO算法等；此外，一些模仿自然界生物行為特征的算法，例如模擬退火算法、遺傳算法、猴群算法、狼群算法及粒子群算法等也被廣泛應用于超大規(guī)模工程項目中的傳感器最優(yōu)布置問題上。
數(shù)據(jù)搜集與傳輸體系構(gòu)成了橋梁健康監(jiān)測中的另一項核心要素。近年來，基于無線傳感網(wǎng)絡的傳輸手段取得了顯著進步，相較于傳統(tǒng)的有線電纜傳輸，該手段能迅速部署且獨立地對各個采樣點數(shù)據(jù)進行分批前期處理，并與智能科技相結(jié)合，達成通信鏈路的自主監(jiān)控與自適應測量調(diào)度等功能。由當代數(shù)據(jù)搜集架構(gòu)融合環(huán)境感知器與力學特性感知器，并輔以無損檢測儀器等多元化設備集成的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，能顯著提升整體系統(tǒng)的精確度和信賴度。
在橋梁健康監(jiān)測領域，數(shù)字孿生技術將可視化與物理模型相交融，實現(xiàn)了信息的交流、模擬、預估及優(yōu)化。該技術可廣泛應用于橋梁的初步設計、構(gòu)件制造、施工規(guī)劃、運營監(jiān)控、檢測評估及防災管理等環(huán)節(jié)。依托健康監(jiān)測所累積的大量數(shù)據(jù)資源，借助數(shù)字孿生技術，有望達成監(jiān)測信息與模擬分析模型間的即時校正，從而在橋梁的全生命周期內(nèi)構(gòu)建動態(tài)調(diào)整、實時評估及安全預估的全方位監(jiān)測、評價及預警機制。
隨著信息采集系統(tǒng)及各類傳感器的快速發(fā)展，橋梁運營過程中的環(huán)境輸入與損傷輸出數(shù)據(jù)能即時在控制中心交匯反饋，形成智能化的運維閉環(huán)。然而，就橋梁健康監(jiān)測中的損傷識別目標來說，通過結(jié)構(gòu)損傷觸發(fā)的動力響應變化數(shù)據(jù)來推斷損傷位置及程度，需涉及模擬模型的逆向運算。鑒于現(xiàn)役橋梁中存在的復雜多損傷場景，當前仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如影響因素繁多、邏輯鏈條復雜、計算量龐大及結(jié)果不確定性等，因此單純依賴數(shù)字孿生技術來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的全部目標頗具難度。研究結(jié)構(gòu)響應參數(shù)與健康指標之間的關聯(lián)機理，進一步融合數(shù)字孿生技術、模擬模型修正與神經(jīng)網(wǎng)絡算法，開發(fā)基于深度學習的結(jié)構(gòu)響應監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)處理，并結(jié)合圖像處理手段進行結(jié)構(gòu)局部及整體損傷識別的方法，構(gòu)建結(jié)構(gòu)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)的智能整合機制，形成數(shù)字互聯(lián)、實時互動的智能化橋梁運維監(jiān)測體系，將是未來橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。
中交路橋科技結(jié)合多年行業(yè)先進經(jīng)驗，融合數(shù)字經(jīng)濟和國家安全體系發(fā)展需求，構(gòu)建“智能監(jiān)測、科技領先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略，形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數(shù)字化研發(fā)運維三大業(yè)務板塊。公司技術實力雄厚，當前擁有一支高素質(zhì)工程醫(yī)生團隊，囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術、電力、信號、集成電路、智能科學等專業(yè)。公司試驗、檢測、監(jiān)測儀器設備齊全，用于試驗檢測、測繪的儀器設備共計千余套，為試驗檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學、準確提供了硬件保證。
