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中英開發(fā)橋梁安全監(jiān)測云平臺 為大型橋梁保駕護航
更新時間:2021-04-10 17:51
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項目牽頭單位部署的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)。

圖片由項目組提供 

橋梁上的各種監(jiān)測傳感儀器。

圖片來自網(wǎng)絡 

諾丁漢大學中英地理空間信息聯(lián)合研究中心與江蘇省水利科學研究院簽署合作備忘錄。圖片由項目組提供

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港珠澳大橋、蘇通長江大橋,以及在建的滬通長江大橋、五峰山長江大橋……在驚嘆這些大型橋梁宏偉壯觀的同時,人們也會不由自主地關心它們的健康與安全。

5月21日,有關大型橋梁結(jié)構(gòu)的中英產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)合作計劃項目會議在南京召開。中英兩國專家熱議“大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測云平臺”項目進展,該項目目的在于利用空間地理信息新技術,特別是中國北斗定位系統(tǒng),隨時監(jiān)測大型橋梁健康狀況。

橋梁健康監(jiān)測事關交通大安全

“如何實時在線監(jiān)測大橋,特別是識別損傷,有效保障橋梁的服役安全和使用性能,是21世紀橋梁的重要挑戰(zhàn)?!敝需F大橋(南京)橋隧診治公司劉華博士接受科技日報記者采訪時表示。

劉華說:“傳統(tǒng)的橋梁評估通過人工手段進行橋梁檢測和監(jiān)測,給出加固和維護建議,然而,這種技術手段已無法滿足目前橋梁,特別是高鐵橋梁養(yǎng)護的要求,難以有效地防范突發(fā)事件。隨著信息和傳感技術的發(fā)展,橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)應運而生,該技術能夠?qū)崟r測取橋梁的服役狀態(tài)數(shù)據(jù),從而為準確評估橋梁性能、改善橋梁運營狀態(tài)、確保橋梁安全服務?!?/P>

劉華特別強調(diào):“如果美國塔科馬大橋建有結(jié)構(gòu)健康檢測系統(tǒng),即所謂的氣彈顫振(大橋受風影響產(chǎn)生的振動)可被提前檢測到,不至于建成通車5個月后就因強風吹襲引起的扭擺而垮塌。如果提前預知,采取措施,這樣的災難還是可能避免的?!?/P>

智能健康監(jiān)測云平臺創(chuàng)新點多

作為項目英國團隊負責人,諾丁漢大學地理空間信息研究所孟曉林教授介紹說,與以往系統(tǒng)不同,此次大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測云平臺的最大特點是,將根據(jù)采集的傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù),以及水文、交通、遙感數(shù)據(jù)等,利用合成孔徑雷達(InSAR)技術,通過云計算、機器學習、大數(shù)據(jù)處理分析,實時為維護方提供橋梁健康評估所需的有用信息,如橋梁變形、水流對橋墩的沖刷、橋梁受風的影響等,隨時發(fā)出報警,作為特大型橋梁的健康“隨診醫(yī)生”。

整個平臺包括硬件和軟件兩大部分。承擔云平臺硬件的南京康帕斯導航科技有限公司閆志躍博士表示,平臺項目將研制基于北斗/加速度計融合的毫米級橋梁健康監(jiān)測專用設備,將北斗觀測數(shù)據(jù)與加速度信息進行有機融合,在一定程度上改善加速度計對低頻信號不敏感的情況,同時提高北斗定位的連續(xù)性和可靠性,實現(xiàn)實時的、毫米級的橋梁健康監(jiān)測,同時大幅度降低設備成本,對推動北斗導航定位系統(tǒng)在橋梁健康監(jiān)測領域的行業(yè)應用具有重要意義。

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