桥梁结构健康自动化监测预警系统内容

多年来，桥梁结构的健康和安全状况一直是公众特别关心的问题。现代化大型桥梁是交通主干道的重要节点，对交通运输发展具有重大影响，是国家、地区经济发展与技术进步的象征。然而，由于缺乏大桥结构整体性的健康监测预警系统，一旦发生安全事故，将严重威胁到人们的生命和财产安全。

基于此，深圳安锐科技整合了物联网、传感器、无线传输、云计算等技术，研发出一套集合安全实时监测、智能分析、安全预警功能为一体的桥梁健康安全监测系统。实现对桥梁结构健康7×24小时的毫米级自动化监测在线安全预警。

在桥梁结构健康监测系统解决方案中，首先要考虑监测内容的确定，监测内容的设计直接关系到监测系统能否正确的对桥梁健康状态进行评估。结合桥梁的结构特点及健康监测系统的功能要求；桥梁健康监测系统的监测内容主要考虑以下几个方面：

（1）结构性能监测：为了解桥梁结构的整体工作状态，从宏观上分析结构工作性能的变化规律，需重点监测桥梁整体变形参数。同时考虑局部应力、挠度等数据的监测。

l 裂缝监测：桥梁在运营过程中受到各种因素影响，关键受力部位可能会产生裂缝。裂缝的发展趋势是判断结构承载能力的重要指标，本方案采用裂缝计对桥墩、桥梁及桥墩周边出现的裂缝进行监测。

l 沉降监测：采用静力水准仪对桥梁墩台进行沉降监测。

l 挠度监测：采用动力水准仪对离桥墩支撑点最远的箱梁部位进行线形及挠度监测。

l 水平位移监测：采用高精度卫星定位系统对桥梁进行水平位移监测。

l 振动监测：采用振动传感器对离桥墩支撑点最远的的桥梁部位进行震动监测。

l 倾角监测：采用倾角传感器对桥墩和桥梁进行倾斜角度监测。

l 应力监测：通过对桥面代表性的断面进行应力监测，可以了解作为主要承力构件的受力状态，及时诊断桥梁的病害，为控制车辆荷载和桥梁结构的疲劳分析提供数据支撑。本方案在桥梁的重要部位安装表面应变计进行应力在线监测。

l 索力监测：对于有索桥梁，如拱桥、斜拉桥、悬索桥而言，索力的监测是健康监测的一个重要内容，索的老化、疲劳以及受力变化会直接影响到结构的受力与安全。悬索桥吊杆作为局部受力构件，本方案采用磁通量传感器进行索力在线测试。

l 荷载监测：本方案采用动态称重传感器对桥梁进行车辆荷载监测。

l 伸缩缝监测：本方案采用位移传感器对桥梁的伸缩缝变化情况进行监测。

l 土体深部位移监测：桥墩周边的土体深部位移对桥梁的安全起着攻击性作用，本方案中采用节段式固定测斜仪对桥墩周边的土体深部位移变化情况进行在线监测。

（1）        周边环境监测：桥梁处于大气环境中，长期受到桥区气候条件和水文地质作用，结构的安全性和耐久性将会受到影响。因此，需要对桥区的主要环境参数进行重点监测。

l 风速/风向监测：采用气象传感器对桥梁进行风速/风向监测；

l 温度监测：温度对桥梁结构的影响十分明显，例如：斜拉桥的斜拉索随温度变化的伸缩，将直接影响主梁的标高；悬索桥主缆索的线形也将随温度而变化。本方案中采用温度传感器对桥梁结构表面的温度进行监测，以观测温度对桥梁结构的影响；

l 现场视频：可通过安锐测控云平台远程查看现场的实时画面，了解现场实际情况；

深圳安锐科技专注于结构健康自动化监测。以自研的新型传感器、测控网关和云平台为技术基础，推出各领域的测控解决方案。已申请了数十项知识产权；与高校、大型央（国）企联合开展多项科研和示范项目应用。为交通、能源、水电及地灾等行业提供结构监测方面的咨询、设计、研发、建设、运维等服务。
2018年获得中国招商局集团的A轮投资。
2019年获得中国水利水电第十四工程局的科技进步一等奖。

图：安锐测控—桥梁结构健康自动化监测系统界面

图：安锐测控—数据显示界面

图：安锐测控—数据变化曲线界面