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)。
橋梁結(jié)構(gòu)因其長(zhǎng)期置身于開放的自然環(huán)境之中，面臨著諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。不僅需要抵御諸如洪水、地震等自然災(zāi)害的侵襲，還要承受往來車輛反復(fù)施加的荷載壓力，以及風(fēng)、雪、溫度變化等動(dòng)態(tài)因素的影響。這些因素共同作用，使得橋梁在服役過程中極易出現(xiàn)疲勞裂紋和環(huán)境侵蝕問題，導(dǎo)致其工作效能逐步下滑，老化現(xiàn)象日益突出，這直接關(guān)系到橋梁的運(yùn)營(yíng)品質(zhì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性乃至整體使用壽命。
以長(zhǎng)江上某座著名的斜拉橋?yàn)槔?，其?shí)施的智能化橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其配套硬件、先進(jìn)的信息處理技術(shù)已初顯成效。該橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠不間斷地、實(shí)時(shí)地反饋橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力狀態(tài)與形變過程，精準(zhǔn)定位并評(píng)估潛在損傷的部位與嚴(yán)重程度。此舉為橋梁賦予了“智慧”的運(yùn)營(yíng)管理能力，使其結(jié)構(gòu)性能、可靠度及耐久性得以智能化監(jiān)控，最終目標(biāo)是提升橋梁運(yùn)行安全系數(shù)，并有效削減日常維護(hù)的成本投入。
由中交路橋科技研發(fā)的智能化橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其架構(gòu)主要包含軟件平臺(tái)與硬件設(shè)施兩大板塊。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從單一獨(dú)立系統(tǒng)向云端集成平臺(tái)的跨越，創(chuàng)新性地運(yùn)用BIM技術(shù)與數(shù)據(jù)可視化手段，構(gòu)建了橋梁的多維度虛擬場(chǎng)景模型。當(dāng)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與BIM模型相結(jié)合后，數(shù)據(jù)采集的響應(yīng)速度顯著提升，從原先的分鐘級(jí)縮短至秒級(jí)。用戶端軟件采用B/S架構(gòu)并輔以APP應(yīng)用，確保用戶無論身處何地都能便捷訪問系統(tǒng)。系統(tǒng)集成了原始數(shù)據(jù)溯源、多維度對(duì)比分析、相關(guān)性挖掘、概率分布模擬、頻譜特性解析、疲勞壽命預(yù)測(cè)、自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)報(bào)告生成、健康狀態(tài)綜合評(píng)估以及設(shè)備自我診斷等多項(xiàng)高級(jí)功能。同時(shí)，系統(tǒng)還支持通過短信、APP推送、微信消息等多種渠道，對(duì)橋梁安全狀況及系統(tǒng)自身運(yùn)行異常情況進(jìn)行即時(shí)告警。
?具體來看：
（1）在硬件層面，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心構(gòu)成是傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集單元。分布式的傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)捕捉檢測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、應(yīng)力應(yīng)變、拉索張力、傾斜角度等關(guān)鍵物理量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這些微弱的電信號(hào)經(jīng)過精密放大后，被傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將其轉(zhuǎn)化為便于計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)，為后續(xù)的信號(hào)深度處理與分析奠定基礎(chǔ)。
（2）橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)則涵蓋了數(shù)據(jù)分析中心、健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)資源管理中心以及無線遠(yuǎn)程操控模塊。來自數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)字信號(hào)在經(jīng)過初步預(yù)處理后，會(huì)進(jìn)入專用的分析軟件平臺(tái)進(jìn)行深入處理、安全存儲(chǔ)與全面的數(shù)據(jù)分析。一旦監(jiān)測(cè)參數(shù)觸及預(yù)設(shè)的異常閾值，健康預(yù)警系統(tǒng)便會(huì)立即被觸發(fā)，發(fā)出警報(bào)。原始數(shù)據(jù)及經(jīng)過處理的海量數(shù)據(jù)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)備份機(jī)制傳輸至數(shù)據(jù)管理中心，這里負(fù)責(zé)執(zhí)行數(shù)據(jù)的深度挖掘、智能分析、快速檢索與直觀展示，并可借助云服務(wù)器將數(shù)據(jù)上傳至云端，確保數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久保存與備份。在數(shù)據(jù)采集與傳輸環(huán)節(jié)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)被廣泛應(yīng)用，確保了傳感器與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的高效連接與遠(yuǎn)程控制能力，甚至實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
中交路橋科技橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)憑借其實(shí)時(shí)、連續(xù)的數(shù)據(jù)提供能力，能夠清晰展現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布與變形趨勢(shì)，有效識(shí)別損傷的具體位置與程度，從而賦予橋梁智能化的運(yùn)營(yíng)管理特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)服役性能、可靠性與耐久性的智能感知，最終達(dá)到增強(qiáng)橋梁安全防護(hù)能力、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)維護(hù)投入的目的。
中交路橋科技智能化橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件結(jié)合的整體。硬件部分主要指?jìng)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集裝置；軟件部分則由數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、健康預(yù)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和無線遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)構(gòu)成。值得一提的是，該系統(tǒng)在無線通信方面，靈活采用了NB-IOT、eMTC以及LoRa等多種通信協(xié)議，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求。
