中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
橋梁全生命周期智能監(jiān)測體系是運用物聯(lián)感知技術(shù)對橋梁實施多維度動態(tài)監(jiān)控的創(chuàng)新手段。該系統(tǒng)通過采集結(jié)構(gòu)形變、環(huán)境荷載、材料性能等關(guān)鍵參數(shù)，構(gòu)建起覆蓋靜態(tài)特征與動態(tài)響應(yīng)的綜合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。中交路橋科技橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的架構(gòu)主要由四層功能模塊組成：前端感知網(wǎng)絡(luò)（集成多種智能傳感裝置）、數(shù)據(jù)傳輸通道（包含有線/無線通訊系統(tǒng)）、云端數(shù)據(jù)中心（具備大數(shù)據(jù)處理能力）以及智能評估平臺（實現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷辨識與運行狀態(tài)分析）。
一、結(jié)構(gòu)形態(tài)動態(tài)感知
作為橋梁健康監(jiān)測體系的關(guān)鍵構(gòu)成，結(jié)構(gòu)形態(tài)監(jiān)測聚焦于毫米級形變感知與振動特征分析。通過部署GNSS定位儀、光纖光柵傳感器陣列、MEMS傾角儀等高敏度檢測裝置，可實時捕獲橋梁位移、沉降、扭轉(zhuǎn)等空間姿態(tài)變化，同步監(jiān)測結(jié)構(gòu)振動頻譜特性。這些動態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)算法處理后，可精準反演結(jié)構(gòu)剛度衰減、預(yù)應(yīng)力損失等隱性損傷。
二、荷載效應(yīng)量化評估
該模塊著重于交通荷載譜與環(huán)境激勵的智能識別。采用分布式動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）與地震動監(jiān)測裝置，構(gòu)建三維荷載模型數(shù)據(jù)庫。通過機器學(xué)習(xí)算法解析歷史荷載數(shù)據(jù)，可建立荷載-響應(yīng)關(guān)聯(lián)模型，為結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測提供關(guān)鍵輸入?yún)?shù)。特別在極端氣候條件下，系統(tǒng)可實時評估臺風(fēng)、暴雨等災(zāi)害荷載的耦合效應(yīng)。
三、微環(huán)境耦合影響監(jiān)測
在橋梁服役環(huán)境監(jiān)測維度，系統(tǒng)整合了氣象站、腐蝕傳感器陣列、交通流量監(jiān)測終端等設(shè)備。不僅采集溫濕度梯度、酸雨P(guān)H值、氯離子濃度等化學(xué)環(huán)境指標，還同步監(jiān)測交通振動、風(fēng)-車-橋耦合作用等物理環(huán)境參數(shù)。通過建立多場耦合分析模型，可量化評估環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)耐久性的累積損傷。
四、隱蔽病害智能診斷
針對混凝土結(jié)構(gòu)特有的劣化模式，系統(tǒng)集成多種先進檢測技術(shù)：應(yīng)用分布式光纖聲波傳感（DAS）探測深層裂縫擴展；采用電磁渦流探傷技術(shù)監(jiān)測鋼筋銹蝕速率；部署紅外熱成像儀捕捉界面剝離缺陷。結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)，可實現(xiàn)隱蔽病害的三維可視化定位與演化趨勢預(yù)測。
五、動力性能演化追蹤
通過布設(shè)超低頻加速度計陣列與激光多普勒測振系統(tǒng)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)模態(tài)指紋數(shù)據(jù)庫。結(jié)合運營期振動響應(yīng)數(shù)據(jù)，運用盲源分離算法識別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)（頻率、振型、阻尼比）的時變特征。該模塊可靈敏捕捉結(jié)構(gòu)剛度退化、連接件松動等性能衰減信號，為預(yù)防性維護提供決策依據(jù)。
六、可視化全景監(jiān)控
融合5G視頻流媒體與AI圖像識別技術(shù)，建立多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聯(lián)動的智能視覺系統(tǒng)。通過部署具備邊緣計算能力的全景攝像機，結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）技術(shù)，可實現(xiàn)毫米級表觀病害自動識別。系統(tǒng)支持AR增強現(xiàn)實展示，將監(jiān)測數(shù)據(jù)與BIM模型疊加，形成"數(shù)字孿生體"的虛實交互界面。
中交路橋科技智能橋梁健康監(jiān)測體系通過構(gòu)建"感知-傳輸-分析-決策"的技術(shù)閉環(huán)，實現(xiàn)了橋梁服役狀態(tài)的數(shù)字畫像與風(fēng)險預(yù)警。各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)在云平臺進行時空融合分析，運用深度學(xué)習(xí)算法挖掘多參數(shù)關(guān)聯(lián)規(guī)律，顯著提升了結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估的準確性與時效性，為基礎(chǔ)設(shè)施智慧管養(yǎng)提供了創(chuàng)新解決方案。
