萬賓科技橋梁安全監(jiān)測解決方案

橋梁安全監(jiān)測的意義

城市普遍存在危病、老舊和低荷載橋梁多等問題，以及橋梁即將達(dá)到設(shè)計使用年限、橋梁養(yǎng)護(hù)高峰期即將集中到來。部分橋梁處于超負(fù)荷、老化和腐蝕等狀態(tài)，在自然災(zāi)害疊加影響下，橋梁易損性將愈來愈大。橋梁“未老先衰”等中長期風(fēng)險交織疊加，存在復(fù)雜周期性問題。輕量化橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，將系統(tǒng)性解決橋梁安全運營難題。

萬賓科技橋梁安全監(jiān)測解決方案(圖1)

橋梁安全監(jiān)測方案概述

萬賓(WITBEE?)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)深度融合AIoT、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、5G、大數(shù)據(jù)和橋梁專業(yè)技術(shù)，建立以橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)在線監(jiān)測、橋梁養(yǎng)護(hù)管理為核心的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，以布置在橋區(qū)范圍內(nèi)的各類智能監(jiān)測終端，獲取代表結(jié)構(gòu)響應(yīng)(含局部損傷)、構(gòu)件狀況與環(huán)境參數(shù)等特征信息，經(jīng)統(tǒng)計、分析、處理后，通過設(shè)定的安全閾值對結(jié)構(gòu)狀態(tài)、損傷情況、承載能力做出即時評估，達(dá)到安全預(yù)警的作用，為橋梁的運營維護(hù)和安全管理提供決策依據(jù)，并有效降低結(jié)構(gòu)管理養(yǎng)護(hù)成本和提高結(jié)構(gòu)物耐久性，延長橋梁的使用壽命。

橋梁安全監(jiān)測內(nèi)容

位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、索力、溫濕度、動態(tài)平衡和人體舒適度等輕量化結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)，地表震動，橋梁裂縫，橋面撓度，車輛荷載，車船撞擊報警和河湖水位監(jiān)測等監(jiān)測數(shù)據(jù)，接入視頻圖像和氣象局?jǐn)?shù)據(jù)。

萬賓科技橋梁安全監(jiān)測解決方案(圖1)

橋梁安全監(jiān)測業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

未老先衰交織

部分橋梁“未老先衰”等中長期風(fēng)險交織疊加，存在復(fù)雜周期性問題，迫切需要系統(tǒng)性解決;部分橋梁處于超負(fù)荷、老化和腐蝕等狀態(tài)，在自然災(zāi)害疊加影響下，橋梁易損性將愈來愈大

數(shù)量龐大且風(fēng)險難以識別

2018年末全國僅公路和鐵路橋梁就達(dá)105萬座，公路橋梁以年均新增2.57萬座的速度高速發(fā)展，同時城市快速發(fā)展與人口聚集，城市安全運行風(fēng)險陡增，具有隱蔽性、復(fù)雜性、脆弱性、信息封閉性等特點

危病老舊增多易損性劇增

部分橋梁即將達(dá)到設(shè)計使用年限、橋梁養(yǎng)護(hù)高峰期即將集中到來，存在危病橋梁多、老舊橋梁多、低荷載橋梁多等問題，相當(dāng)數(shù)量已處于超負(fù)荷、老化和腐蝕等狀態(tài)，在自然災(zāi)害疊加影響下，橋梁易損性將愈來愈大

人工巡檢難于適應(yīng)高速發(fā)展

依賴人工周期性巡檢，主觀性強(qiáng)難于量化，要素少缺乏整體性，影響正常交通運行，花費周期長，實時性差，諸多檢查盲點難點，如何將安全隱患消滅于萌芽，降低巡檢成本，以提高城市安全綜合管理水平成為普遍難題

萬賓科技橋梁安全監(jiān)測解決方案(圖2)

橋梁安全監(jiān)測解決方案場景

全局態(tài)勢感知

通過IOC城市運營中心輕松地調(diào)用橋梁與周邊環(huán)境的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，可視化掌握橋梁實時運行狀況、病害程度和交通通行情況等，全面系統(tǒng)地掌握橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，進(jìn)行及時和恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)與維修，延長橋梁使用壽命。

多維監(jiān)測數(shù)據(jù)

支持十多項結(jié)構(gòu)健康、時間空間、視頻畫面、環(huán)境和荷載等實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合AIoT開放平臺實時解算撓度、索力、裂縫、伸縮縫、車輛荷載和船撞報警。

結(jié)構(gòu)健康預(yù)警

監(jiān)測橋梁的環(huán)境、荷載、主梁及拱肋關(guān)鍵截面的應(yīng)變和變形及振動，橋面線形等，對橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)改變及損傷進(jìn)行評估，在遭受突發(fā)性荷載、嚴(yán)重超載、船撞、損傷，危及結(jié)構(gòu)安全性時及時報警。

橋梁健康評估

基于對橋梁的結(jié)構(gòu)缺損狀況、荷載承重和橋面交通適應(yīng)性等方面，考慮交通量等條件變化進(jìn)行綜合評價，通過對橋梁現(xiàn)狀評定，以確定橋梁對路網(wǎng)的適應(yīng)程度，從而為橋梁的維修改造計劃提供依據(jù)。

橋梁安全監(jiān)測相關(guān)硬件