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传感器让桥梁监测更加智能化,千亿市场呼之欲出

时间:2022-09-30

来源:仪表网

导语:近年来,交通运输作为经济发展的主要功臣之一,得到了快速的发展。而桥梁作为连接交通线路起到了巨大的作用。

  为了实现各阶段桥梁生命线状态的可知性、可测性,及时了解、掌握桥梁的健康动态与安全状态,验证设计理论并指导后续同类型桥梁的设计,对其建立一个科学的运营期健康与安全监测系统显得尤为重要。

  近年来,交通运输作为经济发展的主要功臣之一,得到了快速的发展。而桥梁作为连接交通线路起到了巨大的作用。

  桥梁作为公共交通的重要载体,对区域交通的通畅运行、社会经济发展起到至关重要的作用。随着社会经济的飞跃式发展,桥梁交通流量快速提升,桥梁安全危害影响加剧。桥梁因为恶劣使用环境、荷载作用、年限过长等因素导致桥梁损伤,产生病害,威胁桥梁安全,引起桥梁事故。

  近几年来,桥梁安全事故屡有发生,社会影响巨大,人民生命安全危害后果严重。交通运输部《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》交公路发〔2020〕127号规定:“2025年底前实现跨江跨海跨峡谷等特殊桥梁结构健康监测系统全面覆盖。到2035年,公路桥梁建设养护管理水平进入世界前列。”

  为了实现各阶段桥梁生命线状态的可知性、可测性,及时了解、掌握桥梁的健康动态与安全状态,验证设计理论并指导后续同类型桥梁的设计,对其建立一个科学的运营期健康与安全监测系统显得尤为重要。

  以前的桥梁安全性检查方法,主要是技术人员到桥梁、道路现场定期检查,工作效率低,且目前公路桥梁管理系统数据采集基本上以人工采集为主,需要肉眼观察桥梁各部分情况,再加以人工记录录入,准确性较差。而且由于桥梁的数量巨大,检查方法无法对所有桥梁进行有效的评估,时常遗漏一些危桥的重要信息,从而造成一些本可以规避的风险。

  随着物联网、大数据、智慧城市的不断深入发展,对桥梁的健康安全监测、重要结构部位的养护,都已离不开对传感器的应用。一些可靠、精确和便宜的新型传感器的开发和应用(如压力传感器、位移测量传感器、应变测量传感器、振动测量传感器等),有力推动了桥梁健康安全监测智慧化的发展。

  今年7月,由无锡市市政和园林局、东南大学合作申报的《城市桥梁数字孪生监测系统设计标准》获江苏省住建厅批准立项,标志着与该项目同步编制的省标准正式落地,金匮大桥数字孪生监测正是全省首个试点。

  金匮大桥上将安装上120个左右不同类别的传感器,实现全方位实时监测。安装的传感器包括温湿度传感器、倾角传感器、裂缝计、静力水准仪、超声波流量计等,利用这些传感器可获得桥梁运行中位移、振动、应力、荷载等全维度数据。

  据悉,作为“物联网之都”的无锡,桥梁健康监测系统开发较早,蓉湖大桥、开源大桥和蠡湖大桥等桥梁都已安装上传感器,可实时更新每座桥梁的基本信息、病害情况及养护记录等。

  随着经济的发展,我国桥梁建设迎来了前所未有的发展高峰,为经济建设提供了有力的交通运输保障。据统计,2017年全国桥梁总数突破了100万座,包括高铁桥梁,城市大型立交桥等。

  现代化的桥梁安全监测系统运用多种现代先进技术手段,通过传感技术、通信技术实现对桥梁状况进行实时监测。再对各种类型桥梁的监测数据进行深层次的分析,在桥梁安全状况出现异常时及时发出预警,预防桥梁出现安全事故,确保桥梁正常运营。

  随着中国基础设施建设的一日千里,对桥梁、轨道等工程健康监测日益受到关注。通过在桥上安装各种传感器,采集应力、位移、加速度等数据,可以排除人工操作的不稳定性。业内人士认为,这至少是一个每年数千亿元的产业,如果将该模式拓展到轨道、涵洞等领域,将会是个万亿元的行业。


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