近年來,交通運輸作為經(jīng)濟發(fā)展的主要功臣之一,得到了快速的發(fā)展。而橋梁作為連接交通線路起到了巨大的作用。
橋梁作為公共交通的重要載體,對區(qū)域交通的通暢運行、社會經(jīng)濟發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。隨著社會經(jīng)濟的飛躍式發(fā)展,橋梁交通流量快速提升,橋梁安全危害影響加劇。橋梁因為惡劣使用環(huán)境、荷載作用、年限過長等因素導(dǎo)致橋梁損傷,產(chǎn)生病害,威脅橋梁安全,引起橋梁事故。
近幾年來,橋梁安全事故屢有發(fā)生,社會影響巨大,人民生命安全危害后果嚴(yán)重。交通運輸部《關(guān)于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》交公路發(fā)〔2020〕127號規(guī)定:“2025年底前實現(xiàn)跨江跨??鐛{谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面覆蓋。到2035年,公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護管理水平進入世界前列。”
為了實現(xiàn)各階段橋梁生命線狀態(tài)的可知性、可測性,及時了解、掌握橋梁的健康動態(tài)與安全狀態(tài),驗證設(shè)計理論并指導(dǎo)后續(xù)同類型橋梁的設(shè)計,對其建立一個科學(xué)的運營期健康與安全監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為重要。
以前的橋梁安全性檢查方法,主要是技術(shù)人員到橋梁、道路現(xiàn)場定期檢查,工作效率低,且目前公路橋梁管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集基本上以人工采集為主,需要肉眼觀察橋梁各部分情況,再加以人工記錄錄入,準(zhǔn)確性較差。而且由于橋梁的數(shù)量巨大,檢查方法無法對所有橋梁進行有效的評估,時常遺漏一些危橋的重要信息,從而造成一些本可以規(guī)避的風(fēng)險。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市的不斷深入發(fā)展,對橋梁的健康安全監(jiān)測、重要結(jié)構(gòu)部位的養(yǎng)護,都已離不開對傳感器的應(yīng)用。一些可靠、精確和便宜的新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用(如壓力傳感器、位移測量傳感器、應(yīng)變測量傳感器、振動測量傳感器等),有力推動了橋梁健康安全監(jiān)測智慧化的發(fā)展。
今年7月,由無錫市市政和園林局、東南大學(xué)合作申報的《城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》獲江蘇省住建廳批準(zhǔn)立項,標(biāo)志著與該項目同步編制的省標(biāo)準(zhǔn)正式落地,金匱大橋數(shù)字孿生監(jiān)測正是全省首個試點。
金匱大橋上將安裝上120個左右不同類別的傳感器,實現(xiàn)全方位實時監(jiān)測。安裝的傳感器包括溫濕度傳感器、傾角傳感器、裂縫計、靜力水準(zhǔn)儀、超聲波流量計等,利用這些傳感器可獲得橋梁運行中位移、振動、應(yīng)力、荷載等全維度數(shù)據(jù)。
據(jù)悉,作為“物聯(lián)網(wǎng)之都”的無錫,橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)較早,蓉湖大橋、開源大橋和蠡湖大橋等橋梁都已安裝上傳感器,可實時更新每座橋梁的基本信息、病害情況及養(yǎng)護記錄等。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國橋梁建設(shè)迎來了新的發(fā)展高峰,為經(jīng)濟建設(shè)提供了有力的交通運輸保障。據(jù)統(tǒng)計,2017年全國橋梁總數(shù)突破了100萬座,包括高鐵橋梁,城市大型立交橋等。
現(xiàn)代化的橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)運用多種現(xiàn)代先進技術(shù)手段,通過傳感技術(shù)、通信技術(shù)實現(xiàn)對橋梁狀況進行實時監(jiān)測。再對各種類型橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深層次的分析,在橋梁安全狀況出現(xiàn)異常時及時發(fā)出預(yù)警,預(yù)防橋梁出現(xiàn)安全事故,確保橋梁正常運營。
隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一日千里,對橋梁、軌道等工程健康監(jiān)測日益受到關(guān)注。通過在橋上安裝各種傳感器,采集應(yīng)力、位移、加速度等數(shù)據(jù),可以排除人工操作的不穩(wěn)定性。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,這至少是一個每年數(shù)千億元的產(chǎn)業(yè),如果將該模式拓展到軌道、涵洞等領(lǐng)域,將會是個萬億元的行業(yè)。
原標(biāo)題:傳感器讓橋梁監(jiān)測更加智能化,千億市場呼之欲出
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