健康状况绝对感知,监测系统守护桥梁安全

2021-01-21 10:06:01 3

关键词:安全监测;桥梁检测;健康状况


现代化桥梁是交通主干道的重要节点,对交通运输发展有不可替代的价值。但随着桥梁服役时间的累计、材料性能的老化以及结构性能的不断退化,加之外部温度风力变化、日常通行等,都会对桥梁产生形变影响,这些细微形变会使得桥梁的安全风险变高。若这些“潜在威胁”不能被及时发现和处理,将可能造成巨大的财产损失与人员伤亡。因此,结合现代传感与通信技术,能实时监测桥梁在各种环境条件下的结构响应与行为的“桥梁安全监测系统”,对于掌握桥梁健康程度、确保桥梁安全就具有重要意义。


近期,基于北斗高精度定位技术的“心电图”级桥梁安全监测系统已开始全程保护浙江德清县乾元大桥。

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该系统能够自动化监测并3D呈现大桥关键结构部位的位移数据,监测精度达到毫米级。通过大桥的三维模型和BIM结构化设计,可直观查看到桥梁结构和传感器分布位置,并且展示与之对应的监测数据。这些监测数据与预警模型模块关联后,监测系统可实时就监测数据与基准状态进行比较,从而对桥梁结构实际的安全状态做出评估。一旦监测到的变化幅度超过安全阈值,系统就会提醒养护人员及时对异常部位进行现场检查和加固维修,从而消灭潜在威胁。

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让我们来看看这套系统是如何做到精准监测的。


工程师们在乾元大桥关键结构部位上一共部署了64个北斗监测终端、物联网传感器等设备,可实现“心电图”体检一般,实时监测桥梁在各种环境下的形变数据变化,进行7X24小时全方位自动化监测评估。

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这些监测传感设备分为两类:绝对位置测量设备和相对状态测量设备。绝对位置测量通过使用北斗高精度定位技术手段,可以获得监测点的三维空间绝对位置;而相对状态测量则通过各类传感器,感知监测点相对既定参考点的单向位移变化。两者取长补短,进而可在系统构建的三维映射空间中,精准而详实地呈现各类数据及发展趋势,大幅提升了监测效率、丰富了监测手段。

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提供绝对位置数据的北斗高精度定位终端采用千寻位置的千寻见微(FindMM)静态毫米级高精度定位服务,其静态水平监测精度可达2~3毫米、垂直监测精度可达4~5毫米,所有监测数据并同其他传感器所获得的相对状态数据,通过API接口直接传送监测系统云平台进行集中处理。

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图文源于北斗制造者公众号

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