大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)研究

郎惠芳

（重慶中設(shè)工程設(shè)計(jì)股份有限公司）

大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)研究

郎惠芳

（重慶中設(shè)工程設(shè)計(jì)股份有限公司）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展中，我國(guó)的公路橋梁進(jìn)行了大幅度的建造，然而在大型橋梁結(jié)構(gòu)施工中也存在著一系列的問題。因此為有效保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，相關(guān)部門發(fā)明了大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)。本文主要對(duì)建造大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)的重要性意義及系統(tǒng)集成技術(shù)進(jìn)行分析。

大型橋梁結(jié)構(gòu)；智能健康監(jiān)測(cè)；系統(tǒng)集成技術(shù)

目前我國(guó)橋梁的數(shù)量在逐年增加，但隨著橋梁的大量使用，大多數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)都面臨著老化的危機(jī)，并且每年都受到大量損傷，致使目前的橋梁結(jié)構(gòu)滿足不了國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，橋梁安全也逐漸引起了人們的重視。在這種情況下，大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，能夠讓人們深入了解到橋梁的使用壽命和損傷情況，從而加強(qiáng)對(duì)其的保養(yǎng)和愛護(hù)。

一、大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的重要意義

橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要就是指通過現(xiàn)場(chǎng)的無損傳感技術(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)的目的，其不但能夠讓人們更好的了解到橋梁結(jié)構(gòu)的損壞情況，進(jìn)而對(duì)其展開維修工作，而且還能使相關(guān)部門認(rèn)識(shí)到橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的重要性。然而根據(jù)目前的發(fā)展情況來看，科技水平尚且不能達(dá)到健康監(jiān)測(cè)的目的、使用的監(jiān)測(cè)方法也較為落后，進(jìn)而導(dǎo)致智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)的使用效果并不是很理想。因此相關(guān)研究人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究力度，尤其是在目前交通環(huán)境日益發(fā)展的前提下，大多數(shù)橋梁都是屬于大型橋梁，每天橋梁上行走大量的車輛，如果不能有效保證橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。

由此可知，橋梁結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)交通行業(yè)的順利發(fā)展有著極大的積極意義，而要做好橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就要做到以下幾點(diǎn)：第一，構(gòu)建橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以更好的對(duì)交通進(jìn)行管理，從而為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，如在大風(fēng)天氣下會(huì)出現(xiàn)橋梁震動(dòng)的現(xiàn)象，這時(shí)要關(guān)閉大橋，進(jìn)而降低對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)帶來的危害；

第二，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)的損傷監(jiān)測(cè)，進(jìn)而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)存在的損傷情況進(jìn)行準(zhǔn)確的定位、定量分析，起到有效預(yù)防的作用；第三，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)橋梁存在的損傷原因詳細(xì)分析，并及時(shí)展開維修工作，然后對(duì)其進(jìn)行安全驗(yàn)收測(cè)試，從而為橋梁結(jié)構(gòu)的安全性提供保障。除此之外，一旦遇到突發(fā)事件，如地震、大風(fēng)等，要在事故發(fā)生之后對(duì)橋梁的剩余使用壽命進(jìn)行評(píng)估，從而提高人們對(duì)大型橋梁結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)橋梁建筑的健康發(fā)展。

二、大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)分析

（一）橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其功能

大型橋梁智能健康監(jiān)測(cè)主要包括智能傳感系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息收集及處理系統(tǒng)、損傷情況判斷及安全評(píng)估系統(tǒng)等。其中智能傳感系統(tǒng)作為硬件系統(tǒng)，主要功能就是對(duì)橋梁的承載程度和效應(yīng)信息進(jìn)行收集，并通過電、光機(jī)聲形式傳播，而數(shù)據(jù)信息采集和處理就是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)。因此在對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)時(shí)首先就需要利用智能傳感技術(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施掃描，然后通過數(shù)據(jù)信息采集和處理系統(tǒng)將橋梁的各種信息輸出，不但便于工作人員更順利的展開具體工作，達(dá)到既省時(shí)又省力的效果，還能有效避免在橋梁施工過程中出現(xiàn)任何的失誤現(xiàn)象，從而保證橋梁施工的順利進(jìn)行。

損傷情況判斷系統(tǒng)和安全評(píng)估系統(tǒng)主要包括損傷識(shí)別軟件和橋梁結(jié)構(gòu)安全評(píng)估軟件。因此在對(duì)這二者的使用過程中，首先進(jìn)行工作的就是損傷識(shí)別軟件，其會(huì)對(duì)橋梁施工中的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行一一掃描，判斷橋梁運(yùn)行中是否存在損傷現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)存在橋梁結(jié)構(gòu)存在隱患問題，安全評(píng)估軟件就要對(duì)其進(jìn)行正確評(píng)估，并找到合適的解決方案，從而保證橋梁使用中的安全性能。如果在安全評(píng)估軟件評(píng)估之后，證明這只是輕微的老化或損傷問題，監(jiān)測(cè)管理人員對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)年P(guān)注；如果證明其老化或損傷問題較嚴(yán)重化，就要引起相關(guān)監(jiān)測(cè)人員的重視，對(duì)其展開及時(shí)的維修工作，從而保證橋梁的正常運(yùn)行。

（二）橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)方案分析

由于目前我國(guó)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)組合而成，并且每個(gè)系統(tǒng)都承擔(dān)著不同的功能和職責(zé)，以不同的軟件向人們進(jìn)行展示，而橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)就是將不同功能的子系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源共享，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)管理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此在進(jìn)行大型橋梁施工時(shí)，要嚴(yán)格落實(shí)這一集成技術(shù)。

同時(shí)由于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集成技術(shù)是以軟件的形式來展現(xiàn)。因此集成系統(tǒng)存在的問題大多數(shù)也都在軟件平臺(tái)中各功能軟件的接口問題上，并且在橋梁智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)占據(jù)著重要地位，不但能將系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)分類，還能對(duì)其進(jìn)行完善的處理管理，從而選擇出合理的維修方案，對(duì)橋梁運(yùn)行起到有效的作用。除此之外，橋梁相關(guān)的施工人員還可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料信息對(duì)實(shí)際橋梁情況進(jìn)行認(rèn)真研究，準(zhǔn)確找出橋梁的損傷位置和損傷原因，從而有效避免橋梁在日后的運(yùn)行中再出現(xiàn)類似的問題，為橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全提供保障。

（三）軟件集成技術(shù)分析

軟件集成技術(shù)主要是由兩方面的內(nèi)容組合而成：第一，各子系統(tǒng)軟件接口；第二，各軟件中的數(shù)據(jù)庫(kù)接口。當(dāng)今社會(huì)發(fā)展下，大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)已經(jīng)逐漸完成了向智能化過渡的階段，為相關(guān)工作人員的工作提供了極大的便利性，不但能使工作人員直接通過計(jì)算機(jī)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還能自動(dòng)進(jìn)行橋梁質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在新時(shí)期的發(fā)展下，我國(guó)大型橋梁建筑的發(fā)展也是越來越突出，逐漸成為我國(guó)公共基礎(chǔ)建筑的主要內(nèi)容之一，其不僅能完善交通系統(tǒng)，還能帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展。對(duì)于大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的積極構(gòu)建，對(duì)進(jìn)行該系統(tǒng)集成技術(shù)的研究有著重要的促進(jìn)作用。

[1]郭騫.大型橋梁結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)探索[J].四川水泥,2015(3):189-189.

[2]姜慧,王立新,嚴(yán)琨等.大型橋梁地震安全性在線監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)研究[J].震災(zāi)防御技術(shù),2016,11(2):261-271.

[3]李強(qiáng).橋梁振動(dòng)與索力的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成與信號(hào)處理研究[D].武漢理工大學(xué),2013.

[4]江祥林.大跨徑鋼桁架橋健康監(jiān)測(cè)方法及技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2012.

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1007-6344（2017）02-0073-01