橋梁是交通運輸?shù)闹匾M成部分,然而在橋梁的使用過程中,卻容易受到環(huán)境、人為以及材料自身性能退化等因素影響,導(dǎo)致部件構(gòu)件的損傷和劣化。如何對橋梁進行高效的質(zhì)量檢測和健康監(jiān)測?近年來,東南大學(xué)副校長、“東大建造云”總負責(zé)人吳剛科研團隊所研發(fā)的多項智能檢監(jiān)測系列裝備和橋梁智慧運維管理系統(tǒng)在多地試點使用,讓橋梁養(yǎng)護過程安全又高效。
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科研團隊成員、東南大學(xué)土木工程學(xué)院博士侯士通告訴新華日報·交匯點記者記者,團隊主要開發(fā)了三類與橋梁相關(guān)的智能檢測裝備,并自主研制了無線監(jiān)測智能硬件。其中,第一類是開發(fā)了面向水下結(jié)構(gòu)的沖刷病害定量識別系統(tǒng)、手持陣列相機和可越障水下檢測平臺?!袄盟屡佬泻捅е蜋C器人平臺,攜帶聲納和特制光學(xué)相機去探查水下橋梁病害,實現(xiàn)水下結(jié)構(gòu)大場景宏觀病害、構(gòu)件局部病害和水下構(gòu)件三維行貌快速檢測。”第二類是針對難達區(qū)域,如高墩、拉索、橋塔等,開發(fā)新型多功能無人機巡檢裝備及配套病害圖像識別算法,提出無人機橋梁檢測智能化方案,實現(xiàn)對橋梁表觀病害的自動定位記錄、實時定性識別和定量測量。第三類是開發(fā)了多相機同步位移測量系統(tǒng),可滿足大跨度橋梁、大空間廠房等結(jié)構(gòu)多點多區(qū)域位移同步測量,并集成開發(fā)了“道-橋-隧”一體化檢測裝備,可滿足公路、高速公路全線設(shè)施安全隱患排查。
“以前我們大多依靠人工對于橋梁進行監(jiān)測,這也就存在人看不到、上不去的問題,而這三類裝備替代人工,依據(jù)智能算法實現(xiàn)定量的客觀測量,大大提高了橋梁檢監(jiān)測的效率?!焙钍客ū硎荆壳斑@三類橋梁智能“醫(yī)生”已經(jīng)在多個地區(qū)投入使用,以新型多功能無人機巡檢裝備為例,累計已在包括膠州灣跨海大橋、鄱陽湖大橋在內(nèi)的近百座大橋上進行過作業(yè),其檢測效率約為人工檢測的5-10倍。
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除了利用橋梁檢監(jiān)測智能裝備外,團隊還構(gòu)建了橋梁智慧運維管理系統(tǒng),聚焦橋梁群體和個體,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)“一橋一檔,全壽命管控”的理念對橋梁進行管理。“這一平臺集‘監(jiān)測信息化、監(jiān)測集群化、展示立體化、分析科學(xué)化、決策專業(yè)化’于一體。三類橋梁檢監(jiān)測智能‘醫(yī)生’所采集到的橋梁信息可以在平臺中可視化呈現(xiàn),同時平臺還可以進行橋梁的安全預(yù)警和分析,實現(xiàn)橋梁養(yǎng)護的全過程管理,從而以更高效的方式保障橋梁結(jié)構(gòu)的運營安全。”侯士通說。
新華日報·交匯點記者 謝詩涵