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)。
橋梁輕量化監(jiān)測的關鍵在于應用低成本、低能耗、高效率的技術及裝備，根據橋梁的主要風險和結構特性，有針對性地監(jiān)測關鍵指標，而非采用標準化監(jiān)測模式全面覆蓋所有潛在的監(jiān)測點。
（1）基于視覺的非接觸式橋梁監(jiān)測技術
橋梁結構的變形監(jiān)測是視覺技術最重要的應用場景之一。基于視覺的變形測量過程將復雜的圖像分析技術和數(shù)學換算結合在一起，提供了一種精確和高效的變形測量方法。盡管在工程現(xiàn)場，強光、雨霧等環(huán)境因素以及遠距離大視場下的特征點匹配問題可能會影響視覺技術的性能，但通過引入光斑質心跟蹤算法和相機擾動消除算法，顯著提升了其精度和魯棒性，在此基礎上開發(fā)了具備邊緣計算能力的在線相機非接觸式感知設備，并已在多個橋梁監(jiān)測工程應用中展現(xiàn)出了良好的效果。
（2）基于微波干涉雷達的非接觸式橋梁監(jiān)測技術
基于雷達的核心原理，構建了能夠同步測量結構多點位移與轉角的方法，并進一步地開發(fā)出具備邊緣計算能力的在線式雷達感知設備，為橋梁結構的非接觸式監(jiān)測提供了更多的選擇，在線式雷達感知設備具備遠距離、高精度、多測點的優(yōu)勢。首先，基于結構變形測量原理，開發(fā)了微波干涉雷達非接觸式感知設備，其核心硬件包括接收天線、接收機、發(fā)射天線、發(fā)射機、信號處理機、高精度電子羅盤、激光標示器、激光測距儀、顯控單元以及供電單元。為進一步增強雷達設備在實際工程應用中的實用性與工作效率，研發(fā)了具備邊緣計算與自主通信能力的在線式微波雷達設備，可在本地連續(xù)捕獲和處理電磁波信號，并以結構響應的數(shù)值數(shù)據進行輸出。在線式雷達采用集成設計，雷達系統(tǒng)的各個模塊被高度集成到單個芯片中，由此實現(xiàn)了設備的小型化，并降低了成本與能耗。
（3）基于 MCU 的感知采集一體化智能網關
通過嵌入式技術開發(fā)了基于 MCU 的智能網關作為傳統(tǒng)工控機的替代。智能網關采用一體化設計，由高精度數(shù)據采集單元、數(shù)據處理單元、電源管理單元和無線通信單元四部分組成。集成了單片測試信號發(fā)生器的高精度數(shù)據采集單元能夠實現(xiàn)微弱信號的捕獲、濾波和模-數(shù)轉換。數(shù)據處理單元 MCU 具備 GPS 定位、SD 卡存儲以及時間同步功能，可實現(xiàn)數(shù)據的收集與存儲。無線通信單元搭載了無線低功耗 LoRa 模塊和大功率 Wi-Fi 模塊，用于網關節(jié)點和節(jié)點之間、節(jié)點和主機之間的數(shù)據無線傳輸。供電單元采用可循環(huán)充電的鋰電池及相應的管理電路為網關設備供電。
（4）基于云邊協(xié)同的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設計
在常規(guī)橋梁傳感網絡的基礎上，以非接觸式感知設備為核心，以智能網關為樞紐，搭建起一個云邊協(xié)同的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)采用“邊緣端分布式采集 + 云端集中式回收處理”的架構。在邊緣端，非接觸式感知設備作為第一級的邊緣計算，通過內嵌的智能算法將圖像、電磁波等原始信號處理為結構響應數(shù)據輸出至智能網關。智能網關作為第二級邊緣計算，將來自加速度計、應變計、溫濕度計等的模擬信號轉換為數(shù)字信號，并與來自于感知設備的數(shù)據進行匯總。同時，智能網關可接收來自于外部的任務指令，并設置有判別機制，以時延的最小化為目標來判斷當前計算任務由網關邊緣端處理或是傳輸數(shù)據至云端來進行處理。
中交路橋科技依托勘察、檢測（含特檢）、設計等傳統(tǒng)行業(yè)能力，可提供“檢、診、修、應”的全生命周期綜合一體化服務，推動城市安全風險管理技術創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、應用創(chuàng)新，提升城市安全運行風險隱患發(fā)現(xiàn)、防范、化解、管控的智能化水平，為推動城市安全發(fā)展提供堅實保障。在邁向智慧城市的新時代征程中，中交路橋科技有限公司將始終堅守安全底線，不斷完善和優(yōu)化城市安全運行綜合服務平臺，為城市的平穩(wěn)運行貢獻科技力量。
