桥梁在交通路网中扮演着至关重要的角色,是跨越自然障碍和地理分隔的关键枢纽,是区域间文化交流和经济合作的重要一环。桥梁的实时性、智慧化监测对于优化桥梁的养护计划,延长桥梁的使用寿命,确保交通的顺畅和安全有着重要作用。桥梁轻量化监测技术通过先进的传感技术、物联网和大数据分析,实现对桥梁结构健康状况的实时监控和评估,这项技术正在悄然改变着桥梁建设、管理、养护的格局。
什么是桥梁轻量化监测技术?
桥梁轻量化监测技术是一种专注于满足桥梁建设、管理、养护需求,获取定量数据或定性结果的监测技术。根据桥梁的主要风险和结构特点,通过布置低功耗、易安装、高效率的感知设备,针对性地监测关键技术指标,为桥梁建设、管理、养护提供强大的数据支撑。
桥梁轻量化监测技术的意义
1、降本更增效
桥梁轻量化监测技术实施成本低,仅需少量传感器和采集设备,即可全面把握桥梁结构刚度分布和控制截面内力,根据桥梁结构响应与演化情况分级预警,实现多层次、多功能管理。
2、管理更智能
桥梁轻量化监测技术是桥梁安全的“智慧管家”,它能够提供智能超限预警和长期跟踪观测两大功能,提高管理部门应急响应和长期养护管理水平,避免小病拖成大病,保障桥梁结构安全。
3、养护更高效
桥梁轻量化监测技术基于实时和历史监测数据,能够智能识别和跟踪早期病害,一旦发现异常响应,立即启动预警程序,辅助制定针对性的养护计划,避免盲目维修和过度养护,减少维修周期,降低养护成本,延长桥梁使用寿命。
4、决策更直观
桥梁轻量化监测技术通过AR实景增强技术搭建系统平台,以三维可视化形式呈现桥梁状态,让管理者如同亲临现场,直观掌握桥梁健康状况。这种沉浸式体验让养护维修决策更加精准、高效。
技术案例朝阳路桥梁轻量化监测
朝阳路桥位于昆山市,为双向六车道城市主干道,主体朝阳路不仅是连接青阳港滨水城市中心、朝阳路商业中心、杜克智谷小镇科创中心的重要枢纽,也是城市精致化发展、市民高品质生活的样板路。为保证桥梁在管养阶段的结构安全,金沙js333线路针对朝阳路桥进行了钢结构桥梁全寿命周期智慧建造与轻量化监测关键技术研究,开发了基于AR实景增强的桥梁轻量化监测系统。
1、监测设备布设
朝阳路桥安装7类传感器共计53个,安装调试共用时5天。相比传统特大桥梁健康监测系统,轻量化监测系统具有监测设备少、安装周期短、施工难度低等特点,且能满足大跨径桥梁日常管养需求。
2、AR实景增强
为了进一步丰富监测场景数据,提高朝阳路桥轻量化监测与辅助决策的直观性和针对性,本项目在桥梁附近高点布设AR智能摄像机,通过AR实景视频监控,可以实现实时查看桥梁的外部环境情况。
3、可视化系统
基于AR实景增强技术,构建一个实景化、多层次、多功能、反应迅速、信息共享的智能可视化系统。将AR实景可视化技术与监测分析数据深度融合,如形变、位移、应力等数据以标签的形式叠加在实景视频上,点击标签可以查看传感器获取的数据情况,实现对桥梁的可视化一站式管控,为日常管理和应急处置提供独特视角。
4、数据分析与辅助决策
提供数据图形展示、分析和预警服务功能,采用各种结构静、动态结构计算分析软件评估结构状态,实现预测预判、快速响应、长期跟踪,有利于管理部门随时掌握桥梁重点监控指标动态情况、从容处理各类复杂事件。