橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)：技術(shù)解析與應(yīng)用價(jià)值
橋梁作為交通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，長期承受車輛荷載、自然侵蝕等多重考驗(yàn)，結(jié)構(gòu)老化與性能衰減難以避免。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)依賴定期巡檢，往往難以捕捉細(xì)微損傷的早期信號(hào)，可能埋下安全隱患。而WITBEE?萬賓科技?橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過智能化感知與數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建了一套實(shí)時(shí)、全面的“健康管理體系”，為橋梁安全保駕護(hù)航。
一、技術(shù)架構(gòu)：搭建橋梁的智能感知網(wǎng)絡(luò)
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的核心是通過分布式傳感設(shè)備與智能算法的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁狀態(tài)的精準(zhǔn)把控。其技術(shù)體系主要包括三部分：
1.前端感知：在橋梁關(guān)鍵部位部署傾角振動(dòng)監(jiān)測儀、GNSS監(jiān)測一體機(jī)、智能加速度監(jiān)測儀、智能裂縫傳感器等設(shè)備，如同為橋梁裝上“神經(jīng)末梢”。這些設(shè)備能實(shí)時(shí)采集位移、應(yīng)變、振動(dòng)頻率、傾斜角度、環(huán)境溫濕度等數(shù)據(jù)，捕捉橋梁在車輛通行、風(fēng)力作用、溫度變化等場景下的細(xì)微響應(yīng)。
2.數(shù)據(jù)傳輸與處理：通過5G/4G無線通信技術(shù)，將前端采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至管理平臺(tái)。系統(tǒng)集成邊緣計(jì)算能力，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析，提取與結(jié)構(gòu)健康相關(guān)的關(guān)鍵信息，減少無效數(shù)據(jù)干擾，提升監(jiān)測效率。
3.應(yīng)用決策：基于處理后的數(shù)據(jù)，平臺(tái)構(gòu)建橋梁健康評(píng)估模型，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并通過預(yù)設(shè)閾值判斷是否存在異常。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出安全范圍時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警，為養(yǎng)護(hù)決策提供精準(zhǔn)依據(jù)。
二、核心功能：從實(shí)時(shí)監(jiān)測到智能診斷
(一)全維度捕捉結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)
系統(tǒng)通過多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測，全面反映橋梁的“健康體征”：
1.對(duì)主梁、橋墩等關(guān)鍵構(gòu)件，監(jiān)測其位移、傾斜角度及應(yīng)變變化，判斷是否存在過度變形或受力異常;
2.針對(duì)橋面與支座，通過振動(dòng)頻率、加速度數(shù)據(jù)捕捉連接部位的疲勞損傷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、異響等潛在問題;
3.結(jié)合環(huán)境溫濕度、風(fēng)力等數(shù)據(jù)，分析溫度應(yīng)力、風(fēng)荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的長期影響，區(qū)分正常變形與異常損傷。
這些數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)分析，能讓養(yǎng)護(hù)人員清晰掌握橋梁在不同工況下的受力特征，為結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估提供科學(xué)支撐。
(二)智能化預(yù)警與根源追溯
1.早期風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別：當(dāng)橋梁出現(xiàn)細(xì)微裂縫、局部應(yīng)力集中等初期損傷時(shí)，傳感器能快速捕捉信號(hào)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與環(huán)境參數(shù)，判斷損傷是源于短期超載、材料老化還是施工遺留問題，避免小隱患演變成大故障;
2.動(dòng)態(tài)預(yù)警機(jī)制：突破傳統(tǒng)“定期檢查”的局限，系統(tǒng)可根據(jù)橋梁實(shí)時(shí)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)警等級(jí)。例如，在暴雨、強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣或交通高峰時(shí)段，自動(dòng)提升監(jiān)測頻率，強(qiáng)化對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的關(guān)注;
3.養(yǎng)護(hù)方案優(yōu)化：基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)單位能制定針對(duì)性方案——對(duì)輕微損傷區(qū)域進(jìn)行局部加固，對(duì)老化構(gòu)件提前更換，避免盲目大修導(dǎo)致的成本浪費(fèi)與交通中斷。
三、應(yīng)用價(jià)值：重塑橋梁養(yǎng)護(hù)模式
1.在安全層面，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測與早期預(yù)警，大幅降低橋梁突發(fā)事故風(fēng)險(xiǎn)，保障通行安全;
2.在經(jīng)濟(jì)層面，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可減少后期大規(guī)模修復(fù)的投入，延長橋梁使用壽命，實(shí)現(xiàn)資源高效利用;
3.在交通層面，動(dòng)態(tài)調(diào)整的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃能避開高峰時(shí)段，減少對(duì)路網(wǎng)通行效率的影響，兼顧安全與暢通。
從城市立交橋到跨江大橋，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式讓橋梁養(yǎng)護(hù)更精準(zhǔn)、更高效，為交通網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行筑牢防線。
相關(guān)閱讀：
雷達(dá)超聲流量計(jì)的性能特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)
水環(huán)境綜合治理監(jiān)測系統(tǒng)的創(chuàng)新突破方向
中小型橋梁監(jiān)測：適配復(fù)雜場景的輕量化解決方案
水庫大壩監(jiān)測系統(tǒng)：筑牢數(shù)字孿生水利的安全防線
工信部增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可 B1.B2-20211091