橋梁安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云平臺(tái)，通過(guò)采用新型動(dòng)撓度傳感器和各種傳統(tǒng)傳感器的綜合方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁全指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)變、裂縫、環(huán)境參數(shù)、傾角、流量、基頻、振型以及預(yù)警和預(yù)警現(xiàn)場(chǎng)抓拍等所有功能。
(一)現(xiàn)場(chǎng)示意圖
(二)監(jiān)測(cè)參數(shù)
1. 橋梁結(jié)構(gòu)性能：撓度、位移、索力、裂縫、加速度、振動(dòng)、傾角以及各類(lèi)受力構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)等。
2. 橋梁運(yùn)行情況：流量檢測(cè)、超限報(bào)警、報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)抓拍等。
3. 環(huán)境參數(shù)：溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等。
(三)系統(tǒng)功能
1. 健康監(jiān)測(cè)
①監(jiān)測(cè)立交橋梁集群的結(jié)構(gòu)健康及運(yùn)營(yíng)狀況，監(jiān)測(cè)并評(píng)估運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)及力學(xué)性能。
②利用海量監(jiān)測(cè)信息有效識(shí)別橋梁結(jié)構(gòu)損傷和潛在的危險(xiǎn)性破壞，對(duì)結(jié)構(gòu)目前狀況下的安全度和預(yù)計(jì)使用壽命作出評(píng)估。
2. 養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐
①發(fā)展先進(jìn)的橋梁監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估方法，結(jié)構(gòu)損傷或缺陷及其診斷和檢測(cè)技術(shù)，橋梁評(píng)估工作的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，橋梁集群維修養(yǎng)護(hù)策略和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息管理技術(shù)等。
②系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄橋梁狀況，為養(yǎng)護(hù)、加固、維修等決策提供依據(jù)。
3. 運(yùn)行管理
①大件運(yùn)輸管理:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大件車(chē)輛通過(guò)時(shí)橋梁的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，自動(dòng)判定是否造成橋梁損傷事后溯源:系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄突發(fā)事件時(shí)的道路狀況，為事故原因分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
②超載監(jiān)測(cè):基于橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的動(dòng)態(tài)超載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要解決車(chē)重預(yù)估、超載車(chē)輛篩選以及報(bào)警提示等問(wèn)題輔助和改進(jìn)檢測(cè)方法，為其維護(hù)決策提供依據(jù)。
(四)創(chuàng)新點(diǎn)
1. 動(dòng)撓度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：采用完全自主開(kāi)發(fā)的動(dòng)撓度傳感器，實(shí)現(xiàn)橋梁動(dòng)撓度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
2. 基于GNSS和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)校時(shí)技術(shù)的多源異構(gòu)傳感器同步控制技術(shù)，保證了系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)低成本下數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠；解決了動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)變等多參數(shù)同步采集問(wèn)題；使得后期異構(gòu)傳感器數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)融合成為可能，同步精度優(yōu)于50ms。
3. 報(bào)警抓拍（超載監(jiān)測(cè)）:利用動(dòng)撓度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值實(shí)時(shí)判斷超限情況，超限發(fā)生時(shí)，上傳報(bào)警信息，同時(shí)控制專(zhuān)用攝像機(jī)拍攝現(xiàn)場(chǎng)圖片，并通過(guò)微信公眾號(hào)、瀏覽器報(bào)警信息等各種手段上傳報(bào)警信息和現(xiàn)場(chǎng)圖片，供值班員或者相關(guān)人員決策。
4. 流量統(tǒng)計(jì):通過(guò)設(shè)置流量統(tǒng)計(jì)閾值，系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算橋梁流量，無(wú)需增設(shè)動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng);同時(shí)配合多傳感器可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的荷載反算、超載抓拍、荷載影響評(píng)估等功能。
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