一、方案概述

橋梁作為重要的交通樞紐，因多處于海河、高處之中，承受的壓力比普通路面低，同時也會受到自然環(huán)境的影響，較公路來說更容易受到損壞。屢屢發(fā)生的橋梁施工事故讓人觸目驚心，原因可能不盡相同，地質(zhì)、勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理等過程，每個方面的疏忽都可能釀成安全事故。所以維護(hù)中需要對橋梁進(jìn)行必要的安全檢測，對橋梁日常的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)，并對橋梁產(chǎn)生的問題進(jìn)行處理。

智慧橋梁安全監(jiān)測方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合各種傳感器構(gòu)建橋梁監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測橋梁運(yùn)營階段各監(jiān)測指標(biāo)參數(shù)數(shù)值、變化趨勢，通過合理的計算和分析對橋梁工作狀態(tài)進(jìn)行評估和預(yù)報，以確保橋梁管理者隨時隨地了解橋梁的安全運(yùn)行狀況。

 

二、系統(tǒng)組成

橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備、供電設(shè)備、傳輸設(shè)備、監(jiān)控中心和移動APP組成，前端的數(shù)據(jù)采集主機(jī)將采集到的視頻圖像、傾角計、位移計、位置對比等數(shù)據(jù)通過2G/3G/4G/5G/NB-IOT等無線方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心軟件可以顯示并分析前端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，移動APP可以實(shí)時查看當(dāng)前監(jiān)測情況，當(dāng)出現(xiàn)警情時會發(fā)出預(yù)警信息，提醒相關(guān)指揮人員做好搶險救災(zāi)工作準(zhǔn)備。

 

感知層：設(shè)備層承擔(dān)著整套系統(tǒng)的感知和采集功能，整體可分為環(huán)境監(jiān)測、變形監(jiān)測、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測及荷載監(jiān)測四部分，通過各類傳感器，管理者可實(shí)時掌握橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù)，出現(xiàn)異常情況時系統(tǒng)可向平臺發(fā)送預(yù)警信息。

 

網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是數(shù)據(jù)通信的核心，根據(jù)方案的實(shí)際環(huán)境以及管控范圍，可靈活選擇選用3G/4G/5G、NB-IoT、GPRS等多種網(wǎng)絡(luò)形式，并最終通過網(wǎng)絡(luò)與云端平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制命令的交互。

 

平臺層：應(yīng)用層主要是實(shí)現(xiàn)對橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯集與數(shù)據(jù)管理，同時平臺還可以根據(jù)不同的場景以及實(shí)時數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)應(yīng)急狀態(tài)預(yù)警、輔助策略等智能化場景工作。

 

應(yīng)用層：基于本方案架構(gòu)中底層數(shù)據(jù)的采集、傳輸、整合，控制中心對獲取的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的處理，并發(fā)布相應(yīng)的預(yù)警信息，或?qū)栴}部位進(jìn)行封閉處理。

 

三、系統(tǒng)功能

■24 小時實(shí)時監(jiān)測：對橋梁變形、受力、環(huán)境等全自動化在線監(jiān)測，實(shí)時掌握橋梁整體施工/運(yùn)行的安全狀態(tài)、從整體上把握橋梁健康和安全狀態(tài)。

 

■多重分級預(yù)警：數(shù)據(jù)異常時，系統(tǒng)會觸發(fā)相應(yīng)三級報警機(jī)制，**時間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶。

 

■應(yīng)急預(yù)案處理：從專家?guī)熘苯犹崛∠鄳?yīng)處理辦法，及時采取人員介入、封鎖道路等辦法，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

 

■荷載監(jiān)測：橋面受荷載的影響力最為直接，因此，應(yīng)力監(jiān)測可以了解作為主要承力構(gòu)件的受力狀態(tài)，及時診斷橋梁的病害，為控制車輛荷載和橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞分析提供數(shù)據(jù)支撐。

 

■應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測：關(guān)鍵受力部位可能會產(chǎn)生裂縫，裂縫的發(fā)展趨勢是判斷結(jié)構(gòu)承載能力的重要指標(biāo)，通過安裝磁電式傳感器，可以完成對橋梁振動的長期監(jiān)測。

 

■行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)形成：制定出適合結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的安全評價標(biāo)準(zhǔn)體系，形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

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