橋梁自動化在線監(jiān)測解決方案

一、概述

現(xiàn)代化大型橋梁是交通主干道的重要節(jié)點，對交通運輸發(fā)展具有重大影響。橋梁在長期的使用過程中，由于環(huán)境侵蝕、材料老化和日益加重的交通量及重車、超重車數(shù)量的不斷增加，導致橋梁結(jié)構(gòu)損傷和功能退化。從而抵抗自然災害、甚至正常環(huán)境作用的能力下降，情況下導致災難事故發(fā)生，造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。對橋梁結(jié)構(gòu)性能進行自動化監(jiān)測和診斷，及時進行損傷評估和安全預警已成為未來橋梁建設的必然要求。

二、系統(tǒng)組成

橋梁自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)是集物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、無線傳輸、云計算等技術(shù)于一體的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采集橋梁關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)和環(huán)境數(shù)據(jù)，對橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、使用性能進行實時監(jiān)測和分析評估，根據(jù)系統(tǒng)采集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)為橋梁在特殊氣候、交通狀況或橋梁運行中的嚴重異常狀況觸發(fā)預警信號，為橋梁的維護維修和管理決策提供依據(jù)與指導，以保證橋梁在營運期間的安全性。橋梁自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示，其主要由感知層、數(shù)據(jù)采集層、傳輸通信層、云平臺及移動終端組成。

感知層：主要完成待監(jiān)測物理量的信號轉(zhuǎn)換，其由多種類型智能傳感器構(gòu)成，主要有應變傳感器、壓力傳感器、傾斜傳感器、力傳感器等。數(shù)據(jù)采集層主要負責數(shù)據(jù)采集，將感知層轉(zhuǎn)換后的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以方便數(shù)據(jù)遠距離傳輸。

傳輸通信層：負責采集層與云平臺之間通信及數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸方式主要有有線傳輸和無線傳輸。有線傳輸通過光纖、網(wǎng)線經(jīng)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺及云平臺數(shù)據(jù)下發(fā);無線傳輸主要通過2G/3G/4G/5G將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_及云平臺數(shù)據(jù)下發(fā)。

應用層：負責數(shù)據(jù)信息化管理，如控制指令下發(fā)和數(shù)據(jù)接收、多傳感器數(shù)據(jù)融合分析、結(jié)果展示、預警等。預警信息通過短信或郵件及時發(fā)送到相關(guān)管理人員，并提示后臺及時對結(jié)構(gòu)當前狀態(tài)進行安全評估。

自動化監(jiān)測優(yōu)勢有哪些

有效降低了人為干預因素影響，人工監(jiān)測很多時候靠肉眼去采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)誤差取決于技術(shù)人員的經(jīng)驗，即便現(xiàn)場儀器測量數(shù)據(jù)，也受人為記錄或者測量誤差的影響，自動化監(jiān)測采集的數(shù)據(jù)所采即所現(xiàn)，完全不受人為因素影響；但自動化監(jiān)測的數(shù)據(jù)則有實時性、全生命周期的特點，每個時間節(jié)點的數(shù)據(jù)都會采集到，所采集的數(shù)據(jù)是一條線，不會漏掉每個時間點的數(shù)據(jù)，發(fā)生異常時時間發(fā)出預警，時間周期可以貫穿結(jié)構(gòu)物整個生命周期，從而可以為建設單位和管養(yǎng)單位提供安全數(shù)據(jù)，為設計和養(yǎng)護單位提供理論支撐。

地災自動化監(jiān)測系統(tǒng)

地質(zhì)災害自動化監(jiān)觀預警信息系統(tǒng)通過對地質(zhì)災害于要危險教混的實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)的實時查詢，監(jiān)測斷面的智能分析等。實時了解該地質(zhì)災害安全狀本并做出預測預警，為科學決策提供依據(jù)。采用實時監(jiān)測技術(shù)，監(jiān)測災害體的位移變形及沉降等變化情況;采用監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用以對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行接收、管理、曲線成圖、報警等;地質(zhì)災害監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)滿足地質(zhì)災害數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)共享。