中英開發(fā)監(jiān)測云平臺：借北斗和傳感技術(shù)監(jiān)測大型橋梁健康數(shù)據(jù)
5月21日，有關(guān)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，該項目的目的在于利用空間地理信息新技術(shù)，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。
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)。隨著信息和傳感技術(shù)的發(fā)展，橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運而生，該技術(shù)能實時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(wù)。
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(shù)，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。
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相關(guān)企業(yè)表示，平臺項目將研制基于北斗/加速度傳感器融合的毫米級橋梁健康監(jiān)測專用設(shè)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傳感器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、毫米級的橋梁健康監(jiān)測，同時大幅度降低設(shè)備成本。
參與項目的江蘇省水利科學研究院錢鈞院長表示，橋墩沖刷是影響橋梁健康安全的關(guān)鍵因素之一，目前缺乏有效的在線監(jiān)測手段。該項目擬攻克橋梁水下在線監(jiān)測難題，這將是該平臺項目的又一個創(chuàng)新點。
負責平臺軟件開發(fā)的英方團隊包括UbiPOS公司和諾丁漢大學。孟曉林說，團隊將開發(fā)傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)實時處理、數(shù)據(jù)后處理以及傳輸?shù)娇蛻舳税ňW(wǎng)頁、手機和平板客戶端的軟件。他們的創(chuàng)新點則在數(shù)據(jù)處理中的閥值動態(tài)更新、云計算，以及機器學習實現(xiàn)模式識別等方面。目前，有關(guān)軟件已經(jīng)在中英的數(shù)座橋梁上測試過了。
據(jù)介紹，2018年12月前，項目組將在江蘇省境內(nèi)的2到3座大橋上完成傳感器鋪設(shè)，并將數(shù)據(jù)接入云平臺；2019年6月完成數(shù)據(jù)采集傳輸測試、算法驗證和系統(tǒng)性能測試等工作；2019年10月完成平臺建設(shè)，投入使用，為橋梁提供安全保障。中英雙方將在中國和英國共同推廣該平臺，為兩國橋梁提供安全保障服務(wù)。