中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
橋梁全生命周期智能監(jiān)測(cè)體系是運(yùn)用物聯(lián)感知技術(shù)對(duì)橋梁實(shí)施多維度動(dòng)態(tài)監(jiān)控的創(chuàng)新手段。該系統(tǒng)通過(guò)采集結(jié)構(gòu)形變、環(huán)境荷載、材料性能等關(guān)鍵參數(shù)，構(gòu)建起覆蓋靜態(tài)特征與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。中交路橋科技橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的架構(gòu)主要由四層功能模塊組成：前端感知網(wǎng)絡(luò)（集成多種智能傳感裝置）、數(shù)據(jù)傳輸通道（包含有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)）、云端數(shù)據(jù)中心（具備大數(shù)據(jù)處理能力）以及智能評(píng)估平臺(tái)（實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷辨識(shí)與運(yùn)行狀態(tài)分析）。
一、結(jié)構(gòu)形態(tài)動(dòng)態(tài)感知
作為橋梁健康監(jiān)測(cè)體系的關(guān)鍵構(gòu)成，結(jié)構(gòu)形態(tài)監(jiān)測(cè)聚焦于毫米級(jí)形變感知與振動(dòng)特征分析。通過(guò)部署GNSS定位儀、光纖光柵傳感器陣列、MEMS傾角儀等高敏度檢測(cè)裝置，可實(shí)時(shí)捕獲橋梁位移、沉降、扭轉(zhuǎn)等空間姿態(tài)變化，同步監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻譜特性。這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)算法處理后，可精準(zhǔn)反演結(jié)構(gòu)剛度衰減、預(yù)應(yīng)力損失等隱性損傷。
二、荷載效應(yīng)量化評(píng)估
該模塊著重于交通荷載譜與環(huán)境激勵(lì)的智能識(shí)別。采用分布式動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)（WIM）與地震動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，構(gòu)建三維荷載模型數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法解析歷史荷載數(shù)據(jù)，可建立荷載-響應(yīng)關(guān)聯(lián)模型，為結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測(cè)提供關(guān)鍵輸入?yún)?shù)。特別在極端氣候條件下，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)評(píng)估臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害荷載的耦合效應(yīng)。
三、微環(huán)境耦合影響監(jiān)測(cè)
在橋梁服役環(huán)境監(jiān)測(cè)維度，系統(tǒng)整合了氣象站、腐蝕傳感器陣列、交通流量監(jiān)測(cè)終端等設(shè)備。不僅采集溫濕度梯度、酸雨P(guān)H值、氯離子濃度等化學(xué)環(huán)境指標(biāo)，還同步監(jiān)測(cè)交通振動(dòng)、風(fēng)-車(chē)-橋耦合作用等物理環(huán)境參數(shù)。通過(guò)建立多場(chǎng)耦合分析模型，可量化評(píng)估環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的累積損傷。
四、隱蔽病害智能診斷
針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)特有的劣化模式，系統(tǒng)集成多種先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)：應(yīng)用分布式光纖聲波傳感（DAS）探測(cè)深層裂縫擴(kuò)展；采用電磁渦流探傷技術(shù)監(jiān)測(cè)鋼筋銹蝕速率；部署紅外熱成像儀捕捉界面剝離缺陷。結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)隱蔽病害的三維可視化定位與演化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
五、動(dòng)力性能演化追蹤
通過(guò)布設(shè)超低頻加速度計(jì)陣列與激光多普勒測(cè)振系統(tǒng)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)模態(tài)指紋數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)合運(yùn)營(yíng)期振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，運(yùn)用盲源分離算法識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)（頻率、振型、阻尼比）的時(shí)變特征。該模塊可靈敏捕捉結(jié)構(gòu)剛度退化、連接件松動(dòng)等性能衰減信號(hào)，為預(yù)防性維護(hù)提供決策依據(jù)。
六、可視化全景監(jiān)控
融合5G視頻流媒體與AI圖像識(shí)別技術(shù)，建立多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)的智能視覺(jué)系統(tǒng)。通過(guò)部署具備邊緣計(jì)算能力的全景攝像機(jī)，結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)表觀(guān)病害自動(dòng)識(shí)別。系統(tǒng)支持AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)展示，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與BIM模型疊加，形成"數(shù)字孿生體"的虛實(shí)交互界面。
中交路橋科技智能橋梁健康監(jiān)測(cè)體系通過(guò)構(gòu)建"感知-傳輸-分析-決策"的技術(shù)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了橋梁服役狀態(tài)的數(shù)字畫(huà)像與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)在云平臺(tái)進(jìn)行時(shí)空融合分析，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法挖掘多參數(shù)關(guān)聯(lián)規(guī)律，顯著提升了結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性與時(shí)效性，為基礎(chǔ)設(shè)施智慧管養(yǎng)提供了創(chuàng)新解決方案。
