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项目签约|大刘信息与豫桥重工签约“桥梁监测系统”

作者:超级管理员 日期:2023-01-09 17:03:17

桥梁作为交通运输的重要组成部分,随着我国交通事业的发展,其安全性、耐久性和正常使用功能,越来越被人们所关注。我国是个桥梁大国,据交通部最新数据统计,截至2021年末,中国大陆桥梁数量已经达到130万座。然而,由于桥梁长期受车辆动力荷载下会产生疲劳,影响桥梁结构耐久性。国家相关政策规定所有桥梁至少每三年必须进行一次外观缺陷的桥梁检测,每八到十年进行桥梁的全面检测。结构质量良好的桥梁也至少每三年检测一次。目前中国40%的桥梁已经进入使用超过25年的老龄期,存在一定的安全隐患需要进行检测。而且随着交通量不断增加,重载和超载严重,桥梁安全问题将越来越突出。因此,建立一套针对桥梁的智能在线监测系统,及时发现桥梁结构的损伤显得尤为迫切。

豫桥重工十余年来专注于桥梁钢结构产业,桥梁维护设备研发与制造创新豫桥重工丰富的桥梁建设维护经验及高瞻远瞩的发展思路,认识现有桥梁检测技术的不足,找到武汉市大刘信息技术有限公司,双方对桥梁实时监测技术、硬件设备、软硬件集成方案经过2个多月的细节沟通后达成合作,豫桥重工委托大刘信息开发一款“桥梁全生命周期结构健康检测系统”。

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目前常见的传统桥梁检测方法 

人工目视观察,使用爬梯或搭架子的方法爬到桥梁上人工观察,由于桥梁一般都建在大江大河或山谷中,所以检测人员难以到达桥梁底部,而且这些地方也存在高空作业危险,实施难度大。

远距离观测,采用人工望远镜或高倍望远镜对桥梁进行远距离观测。由于距离检测目标较远,不易发现桥梁裂缝、结构件脱落等病害,且病害不易准确定位和描述,也存在检测盲区,导致检测人员工作量巨大。 

结合上述几种传统桥梁检测手段方法,我们可以看到它们都存在局限性和检查盲区,检测范围不够全面细致、阻塞交通、作业效率低下、成本高昂、难度大、检测人员存在人身安全隐患等等。

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桥梁监测系统的主要检测内容

桥梁结构安全健康数据监测分为:结构监测、环境监测、荷载监测及视频监测四大部分功能数据监测。
      1.结构监测
      结构可分为挠度监测、裂缝监测、振动监测、索力监测、位移监测及应变监测等类型。
      1)挠度监测
      桥梁主体的挠度与桥梁的承载能力及抵御动载荷的能力密切相关,桥梁收到承载车辆、行人及索拉的共同作用,受力复杂,因此对梁体挠度进行监测极为重要,主要采用静力水准仪进行测量。
      2)裂缝监测
      裂缝监测采用裂缝针进行测量,其主要用于不同的结构体的裂缝变化测量。
      3)振动监测
      桥梁动力特性参数(频率、振型和阻尼)和振动水平(强度和幅值)是桥梁整体安全的标志,桥梁材料的强度的退化会引起结构振动特性的改变,例如桥梁结构刚度的降低会引起桥梁自振频率的降低,桥梁局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对桥梁动力特性及振动水平的监测能够起到整体上对桥梁结构健康状态监测的目的。
      4)索力监测
      对于斜拉桥和悬索桥的张拉、索老化、疲劳以及受力变化会直接影响到结构的受力与安全。索力是一个影响斜拉桥和悬索桥的一个核心因素。
      5)位移监测
      桥塔作为桥梁的重要承重结构,主梁恒荷载、活荷载均通过对称在左右两侧拉索传递到桥塔,其受力主要是竖直向下的力,并把竖向力传递给桥墩。通过对桥塔顶点三维空间位置变化进行监测,了解桥塔的位移情况和结构的稳定性。
      6)应变监测
      主要通过应变监测实现,主要检查桥梁结构关键界面的受力情况,以了解结构的长期或瞬间的受力情况。可以了解作为主要承力构件的受力状态,以及诊断桥梁的病害。
      2.环境监测
      1)温度监测
      桥梁所处的气候环境,对桥梁结构工作状况有很大的影响,在桥梁变形、应力变化等工作状态的比较和定量都会分析用到温度参数。
      2)湿度监测
      桥梁工作环境中的空气湿度是影响混凝土结构碳化和钢筋腐蚀的重要因素,是对桥梁进行耐久性评价不可缺少的数据资料。
      3)风力监测
      风力是桥梁结构主要动力荷载之一,在风力的作用下,桥梁的主要构梁将产生振动,引起疲劳损伤累积,导致桥梁抗力衰减。通过检测风速、风向、统计最大风速值,可以得出结构的风与结构响应关系,了解桥梁受风力影响的情况。
      4)雨量监测
      雨量对桥梁的影响主要表现为降雨对桥梁结构的风致静力的影响和水流对桥墩的冲击,通过实施监测,实施掌握桥梁在雨水天气的实时状态。
      3.荷载监测
      荷载监测分以下两类:车流量监测系统、称重监测系统,主要检查其数据为断面交通流、车型、车轴重、轴数、车辆总重、车速等。车辆称重监测采用不停车称重的方法,称重测点一般选择在路基或有稳定支撑的混凝土结构铺装层内,覆盖所有行车道。通过对车流量及重量的监测,掌握各个时段桥梁所需承载的总量,对于荷载过重的桥梁可以提供控制车辆数量和重量的数据参数。
      4.视频监测
      以视频方式呈现,对桥梁整体状态实时监控,具备紧急情况时的应急响应能力。

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桥梁监测系统的建设目标

1. 24 小时实时监测:对桥梁变形、受力、环境等全自动化在线监测,实时掌握桥梁整体施工/运行的安全状态、从整体上把握桥梁健康和安全状态。

2. 多重分级预警:数据异常时,系统会触发相应三级报警机制,当数据异常时,根据设置自动触发预警信息,包括平台推送、短信和邮件通知对应人。

3.报表自动推送:监测结果除了实时显示外,系统会自动生成对应的日报,支持一键下载。一旦数据超过阈值时,可及时预警并通知相关单位及时采取相应措施。

4. 积累桥梁状态数据:为桥梁长期运营和养护、维修、加固提供必要的决策依据,并对桥梁在突发事件发生后的安全状态评估提供依据,同时采用AI算法,预测桥梁未来时间段内的结构响应和发展。

5. 提供参考依据:验证桥梁的设计建造理论及施工工艺,从而完善相关设计施工技术规程,保障桥梁的使用安全。

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