万宾桥梁结构健康监测系统，为桥梁安全运行赋能

2023-05-31

我国桥梁发展背景

桥梁不仅是公路交通运输的重要枢纽，也是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现。我国自80年代后，桥梁技术已经达到世界先进水平，现如今我国桥梁总数已突破100万座，是世界第一的桥梁大国。随着桥梁建设步伐加快，桥梁的安全性、耐久性和正常使用功能，也越来越被人们所关注。

桥梁超前防护意义

近年来，全国多地发生大桥坍塌事故，大型桥梁 “非正常死亡”现象愈演愈烈。据不完全统计2000年到2019年国内有83起大型桥梁坍塌事故，每次事故都造成了重大的经济损失和人员伤亡。

桥梁由于结构复杂，且所处的自然环境多变，加上设计计算时的近似性、外荷载作用的随机性、材料强度的离散性、施工的分散性等，其实际安全度是一个不确定值。桥梁倒塌事故的发生，往往是多种原因同时存在的。

因此，要确保桥梁安全，超前防护是关键。预知风险，提前做好应对准备，才能守护桥梁的安全。

▲桥梁坍塌事故

桥梁监测面临挑战

未老先衰交织

部分桥梁“未老先衰”等中长期风险交织叠加，存在复杂周期性问题，迫切需要系统性解决；部分桥梁处于超负荷、老化和腐蚀等状态，在自然灾害叠加影响下，桥梁易损性将愈来愈大。

数量庞大且风险难以识别

2018年末全国仅公路和铁路桥梁就达105万座，公路桥梁以年均新增2.57万座的速度高速发展，同时城市快速发展与人口聚集，城市安全运行风险陡增，具有隐蔽性、复杂性、脆弱性、信息封闭性等特点。

危病老旧增多易损性剧增

部分桥梁即将达到设计使用年限、桥梁养护高峰期即将集中到来，存在危病桥梁多、老旧桥梁多、低荷载桥梁多等问题，相当数量已处于超负荷、老化和腐蚀等状态，在自然灾害叠加影响下，桥梁易损性将愈来愈大。

人工巡检难于适应高速发展

依赖人工周期性巡检，主观性强难于量化，要素少缺乏整体性，影响正常交通运行，花费周期长，实时性差，诸多检查盲点难点，如何将安全隐患消灭于萌芽，降低巡检成本，以提高城市安全综合管理水平成为普遍难题。

▲桥梁3D模型图

结构监测助力安全运营

目前信息技术不断发展，桥梁结构健康监测系统为桥梁巡查养护工作提供了全新方案。桥梁监测主要是对桥梁结构的设定参数进行连续、自动测量和记录，获取桥梁环境、作用、结构响应与结构变化定量数据，实现监测数据超限报警，定期评估结构安全状况。通过监测可以实时掌握桥梁的结构变化趋势，及时发现可能存在的安全隐患并进行维护处理，保障桥梁的安全运营。

▲桥梁结构健康监测架构图

桥梁结构健康监测系统

万宾（WITBEE?）桥梁结构健康监测系统深度融合AIoT、北斗卫星导航、4G/5G、大数据和桥梁专业技术，建立以桥梁结构状态在线监测、桥梁养护管理为核心的结构健康监测系统，以布置在桥区范围内的各类智能监测终端，获取代表结构响应（含局部损伤）、构件状况与环境参数等特征信息，经统计、分析、处理后，通过设定的安全阈值对结构状态、损伤情况、承载能力做出即时评估，达到安全预警的作用，为桥梁的运营维护和安全管理提供决策依据，并有效降低结构管理养护成本和提高结构物耐久性，延长桥梁的使用寿命。