輕量化監測、智能化預警
云平臺為中小橋梁構筑安全壁壘
我國中小橋梁數量龐大、分布廣泛,經過分析《2023年交通運輸行業發展統計公報》得到,截至2023年末,公路中小橋梁的數量已達89.13萬座,占全國公路橋梁總數的82.6%。
然而,由于受到環境侵蝕、材料老化,以及荷載的長期效應、疲勞效應、突變效應等不利因素的耦合作用,這些橋梁會不可避免地出現結構損傷積累和抗力衰減的情況,進而引發安全事故。因此,保障中小跨徑橋梁的服役安全,已經成為橋梁領域亟需解決的關鍵問題。
一、直擊中小橋梁監測難題,打造輕量化監測新方法
中小跨徑橋梁數量龐大,其設計和建造一般采用標準化方案,且結構形式較為簡單,失效模式相對明確。因此,以全面把握結構狀態為目標的傳統監測系統設計方法并不適用,亟需建立專門的監測方法。
為解決當下難題,辰安科技及下屬子公司合肥澤眾城市智能科技有限公司充分運用橋梁云平臺的技術優勢,實現中小橋梁的輕量化監測,全力支撐橋梁運維養護工作,鼎力保障橋梁運營安全。
二、精準聚焦橋梁實際問題,響應中小橋梁監測需求
橋梁監測云由輕量化的前端感知網、最新自研的輕量化主機,與部署在云平臺的橋梁安全監測系統組成。通過深入分析橋梁安全監測小場景,聚焦中小橋梁的重點病害場景,如結構裂縫、支座脫空、伸縮縫損壞與主梁下撓等,輕量化部署裂縫計、應變計、拉線位移計、動撓監測儀等指標更加直觀的監測設備,從而在保證監測效果的前提下,對前端感知網絡與監測平臺進行輕量化處理。
三、兩大核心技術強力支撐,橋梁監測模式創新升級
聚焦解決輕量化快速應用問題,研發團隊基于清華大學合肥公共安全研究院橋梁監測實驗平臺的研究成果,基于積累的海量項目監測成果和實驗平臺數據,推出了兩款核心產品——輕量化主機以及橋梁安全監測云平臺。
輕量化主機:
輕量化主機配備了高性能數據處理芯片,能夠實現對海量多源異構數據的前端處理及儲存;同時,內置數據處理功能,在前端便能實現像溫度剔除、噪聲干擾剔除、長周期干擾剔除及傅立葉變換等邊緣計算,從而降低數據回傳以及數據中臺的計算負載。此外,輕量化主機內開創性地封裝了多種自研病害識別模型,在前端即可實現各種橋梁病害及風險的識別。
橋梁安全監測云平臺:
橋梁安全監測云平臺實現了對橋梁群的實時監測概覽,并可同步輕量化主機中的橋梁病害及預警成果,不需要過多依賴專業的橋梁結構分析人員,即可自動化實現病害預警識別,同時與橋梁管養單位日常管理聯動處置,鼎力保障城市橋梁安全。
四、科研應用雙管齊下,全力守護橋梁安全
全力守護橋梁安全,既要在技術研究層面深耕細作,又要在落地應用層面扎實推進,實現兩個層面的同步發力。
技術研究層面:橋梁科研平臺
橋梁科研平臺基于清華大學合肥公共安全研究院的國內首個全尺寸橋梁監測實驗平臺開展了橋梁主梁傾覆、拉索斷裂、支座脫空等常見病害及風險復現模擬研究,揭示了城市橋梁垮塌機理;此外,科研平臺結合監測數據,解決了橋梁監測預警、安全評估、病害識別等難點問題。
落地應用層面:豐富的項目與案例經驗
目前,科研成果已累計應用于數十座城市近400座橋梁,通過對橋梁環境、作用、結構響應、結構作用多個維度指標進行實時監測,目前已成功預警各類事件97起。期間積累的海量監測數據與豐富預警案例,亦將不斷助力產品的迭代完善。
橋梁,作為交通基礎設施中的關鍵一環,有力地支撐著交通的安全運營,并推動著我國經濟建設的發展。充分運用云平臺的先進技術能力、及時發現各類風險隱患,不僅有助于提升城市橋梁防災減災能力,推動橋梁業務邁向精細化管理新高度,為橋梁安全運營筑牢堅實壁壘,同時還將提高民眾生活安全指數,為公共安全增添有力保障。