在橋隧監(jiān)測方式中,標準化的結構健康監(jiān)測成本高、能耗大以及部署復雜,供電和現場布線要求高,雖然已經是高效率監(jiān)測方式,但在推廣應用的過程中仍存在著一定的局限性。
輕量化結構健康檢測從結構和技術層面進行提升,成本低、能耗低、部署簡單、多樣的供電和布線方式,借助傳感技術、通訊技術的進步以及供電方式的多樣性為輕量化監(jiān)測系統提供了更高水平、高科技的技術背景。
在此背景下,中交路橋科技自主研發(fā)橋隧輕量化監(jiān)測與事故報警系統,在保障人身財產安全、預防事故擴大化方面發(fā)揮著不可或缺的作用,成為了各類設施中重要的安全防護設施之一。
一、中交路橋科技橋隧輕量化監(jiān)測事故報警系統
1、系統功能:橋隧輕量化監(jiān)測+事故報警系統→橋隧技術性監(jiān)測預警系統
中交路橋科技橋梁輕量化監(jiān)測系統是由橋隧輕量化監(jiān)測與事故報警系統組合而成的“橋隧技術性監(jiān)測預警系統”。該系統可實現對橋隧的結構安全實時監(jiān)測和災害預警,一旦發(fā)生災害性事件, 現場聲光報警系統觸發(fā)后可及時發(fā)布災毀信息,及時進行應急處置,堅決防止發(fā)生次生災害。
2、系統特點:
3、工作原理:
4、技術優(yōu)勢:
· 單橋規(guī)模小→實時監(jiān)測結合特殊事件、觸發(fā)報警、傳感/采集/通訊高度集成
· 基礎條件差→優(yōu)先市電、可選用太陽能、混合組網(有線+無線+既有網絡)
· 監(jiān)測指標少→AI智能攝像頭、傾角加速度計一機多能、光電撓度儀一機多測點
· 維護分散→簡化數采、去工控機、增加邊緣計算儀
二、橋隧輕量化監(jiān)測事故報警系統:監(jiān)測方式
橋梁輕量化監(jiān)測可以提升公路基礎設施防災減災能力,提升安全保障水平,實時報警、有效避免二次、事故發(fā)生。其監(jiān)測方式可以分為三種:傾角儀監(jiān)測、撓度儀監(jiān)測和AI攝像頭監(jiān)測。
1、方法一:傾角儀監(jiān)測
(1)設備特點:一機多能;在不增加設備的情況下,可同時輸出加速度值和傾角值;為系統的預警提供多判據體現了監(jiān)測系統的輕量化;
(2)監(jiān)測原理:實時監(jiān)測墩柱傾斜,設置報警等級和報警閾值,超過設定觸發(fā)報警。
2、方法二:撓度儀監(jiān)測
(1)設備特點:機器視覺系統是通過機器視覺產品將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,得到被攝目標的形態(tài)信息,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征。滿足交通部指南中非接觸式監(jiān)測要求。
(2)監(jiān)測原理:實時監(jiān)測主梁變形,設置報警等級和報警閾值,超過設定觸發(fā)報警。
3、方法三:AI攝像頭監(jiān)測
(1)設備特點:集成先進的AI邊緣計算終端;BridgeGuard AI模型;實現對監(jiān)控畫面的實時解析和智能判斷;該系統采用自主研發(fā)的深度學習圖像識別系統,專門針對橋梁和隧道等關鍵基礎設施的災害事件進行監(jiān)測;
(2)監(jiān)測原理:數據采集與預處理;特征提取與目標檢測;模型訓練;模型部署;觸發(fā)報警;
(3)監(jiān)測優(yōu)勢:實時監(jiān)控;智能識別;自動報警;數據記錄;多用途性。
三、橋隧輕量化監(jiān)測事故報警系統:報警方式
(1)結構變形報警:傾角儀和撓度儀屬于傳感器,采用同種報警方式
1)報警實現路徑:報警路徑為遠程報警,遠程報警是通過給采集儀配置4G網絡傳輸功能,報警信號同時傳輸到站級監(jiān)控中心觸發(fā)報警。
2)報警閾值設定:根據隧道的設計參數、有限元計算值及安全評估標準,設定合理的報警閾值,設置三級預警方案,一旦監(jiān)測數據超出閾值,即刻觸發(fā)相應級別的報警。
3)多種報警方式:預警信息可以通過短信、監(jiān)控中心和現場的聲光報警器進行報警。
4)應急預案啟動:在出現緊急情況,遠程通信中斷情況下,系統設置了現場報警緊急按鈕,可人工一鍵觸發(fā)現場聲光報警器。
5)聯動響應:系統與管養(yǎng)部門聯動,一旦觸發(fā)報警,管養(yǎng)部門可及時接收到報警信息。
(2)AI攝像頭報警:后臺報警與現場報警相互配合,相互補充
1)現場報警:實時進行監(jiān)控,現場部署的AI分析模塊解析監(jiān)控畫面,如達到三級預警指標,采集儀控制現場的聲光報警器進行報警。
2)后臺報警:實時將監(jiān)控畫面通過互聯網推送到監(jiān)控中心,若出現三級報警指標,監(jiān)控中心的聲光報警器被觸發(fā)報警。
四、橋隧輕量化監(jiān)測事故報警系統:觸發(fā)報警后現場效果
1、一體式聲光報警器觸發(fā)
一體式聲光報警器由中交路橋科技自主研發(fā),可進行個性化定制;聲光報警器產品法向發(fā)光強度達到15000 cd/m2,發(fā)光板結合高分貝(130dB)發(fā)聲裝置。一體化聲光報警器產品設計輕便,滿足指南的技術指標要求;供電方式可選擇市電和太陽能板,安裝便捷,維護簡單。
2、報警機制
一體化聲光報警器有多種方式進行預報警:短信提醒、app提醒、平臺警報等,有三個等級強度進行報警,并具有前端報警與后臺報警實時響應功能機制,確保在不同環(huán)境下都能有效地傳達警報信息。
中交路橋科技橋隧輕量化監(jiān)測事故報警系統利用了傳感器技術、無線通訊技術和數據分析算法,實現了對橋隧健康狀況的實時、連續(xù)監(jiān)控。中交路橋科技致力于評估橋隧的安全性,并制定科學合理的維護計劃,為實現橋隧安全的長治久安添磚加瓦!