桥梁监测系统如何自动化实时感知桥梁健康

截至2022年底，中国已建成公路桥梁103万余座，其中特大桥8800余座，大桥近16万座。随着桥梁服役年限的增长，服役环境的恶化，维护在役桥梁的结构耐久性、安全性，保障和延长桥梁服役寿命，提升其防灾能力和结构韧性成为当前桥梁工程师面临的主要问题之一。

对桥梁服役期性能的监测和检测，并制定科学的评估和养护决策，成为当前世界范围内的研究热点之一。为保障桥梁的结构安全，将桥梁监测技术应用于桥梁的全生命周期过程中，桥梁健康监测成为大型桥梁运营维护的重要技术手段。

按交通运输部《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。”

WITBEE®万宾®智慧桥梁监测系统通过自研的形式把河湖水位监测仪、智能结构诊断器、河湖流速监测仪、边缘计算网关等相关产品组成一整套桥梁健康监测系统，通过系统，可以实时监测桥梁的位移、加速度、沉降、震动、倾斜等监测指标，通过4/5G、无线传感网络技术快速安装并独立地对各采样数据进行分批预处理，并与智能科技结合后可实现通信链路的自我监控、自适应测量调度等活动。由现代数据采集系统结合环境参数传感器和力学特性传感器，并搭配无损检测仪等综合设备群集成的混合监测系统，可大幅提高整个监测系统的准确性和可靠性。

桥梁监测系统的主要作用包括以下几个方面：

1. 监测桥梁结构安全：桥梁监测系统可以对桥梁的振动、位移、倾斜、裂缝等关键参数进行实时监测。通过收集和分析这些数据，可以及时发现桥梁结构的异常变化，如桥面下沉等现象，从而预防性地维护和修复桥梁，确保桥梁的安全使用。

2. 评估桥梁性能状况：桥梁监测系统可以评估桥梁的性能状况，包括结构的强度、刚度和稳定性等方面。通过对监测数据的分析，可以判断出桥梁在不同负载条件下的性能表现，为桥梁的维修、改造和升级提供科学依据。

3. 优化桥梁管理：桥梁监测系统可以为桥梁管理提供全面的数据支持。通过对监测数据的分析，可以判断出桥梁的使用状况、交通流量等基本信息，为桥梁的维护和管理提供决策支持，优化桥梁的管理策略，提高桥梁的使用效率。

4. 预警自然灾害：桥梁监测系统还可以预警自然灾害，如地震、洪水等。通过实时监测桥梁结构和周围环境的变化，可以提前发现潜在的灾害风险，及时采取应对措施，减少灾害对桥梁的损害。

通过构建并运作桥梁结构安全健康监测系统，我们能够精确且全面地掌握桥梁在运营期间的环境参数和结构响应参数。通过对这些数据的深入分析，我们可以对桥梁的使用状态和力学行为进行有效的预警和初步评估，从而为桥梁的安全运营提供坚实的保障。此外，该系统还能够建立一套全面、系统、自动和智能的桥梁整体结构健康监测、分析、预警和评估体系，专门用于桥梁的生命线和安全评估，构建一套完善的安全风险防控体系。随着桥梁结构健康检测系统的不断创新和发展，结合科技化、信息化、智能化和标准化的技术监测与研判手段，桥梁的平均服役寿命将得到显著提升，实现并不断完善桥梁健康综治管理体系和能力的现代化。