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桥梁健康监测系统当前存在的主要问题
日期:2019-11-20 9:54:09 作者:佚名 来源:本站原创
新闻中心
桥梁健康监测是保障桥梁安全运营的手段之一,经过近几十年的发展,桥梁健康监测技术也取得了长足的进步,为保障大跨度桥梁安全运营起到的一定的作用,同时也暴露出了诸多问题,降低了桥梁管理部门对桥梁健康监测系统的信任度和期望值。
作者结合本人健康监测项目的实践,参阅相关技术规范,并借鉴国内相关学者经验的基础上,将桥梁健康监测系统在方案设计阶段、项目实施阶段、系统运营维护阶段存在的主要问题进行了梳理和总结。
一、方案设计阶段
影响桥梁健康监测系统设计的主要因素包括:需求分析、监测目标、结构特点、结构环境及荷载特点、业主管养习惯、地方或行业在管养方面的规定。
1、需求分析
监测需求分析是健康监测系统设计的工作起点和基础,应根据监测对象的结构类型,桥梁现状,荷载特点,管养制度、惯例及决策流程分析等方面进行梳理,总结出对所监测测量信息的需求,对这些信息的可监测性进行论证分析,明确监测范围,设计合理的结构监测目标体系。
目前,监测系统的设计普遍缺少需求分析环节,导致监测参数固化,监测方案照抄照搬,针对性不强。
2、监测目标
监测目标应根据桥梁的技术现状、资金情况等对监测目标进行排序,以确定监测目标的优先级。
目前,部分业主对健康监测系统的期望值过高,而监测单位为了获取项目故意迎合业主的要求,设定目标过高,而在项目实施过程中,无具体的实施路径,导致目标难以实现。此外,也有部分业主不关心监测的效果,设立健康监测项目的目的是在桥梁出现安全事故时,推脱责任。
3、监测参数
监测参数的选择,应根据不同桥型选择能反映结构损伤或退化过程,以及结构安全的状态,同时能给出各监测指标的预警阈值体系。
目前,监测参数选择存在盲目性,针对性差,未按照监测参数的时间尺度特点设定合适的采样频率,导致监测数据质量较差,不能反映结构真实的受力状况。
4、硬件系统
硬件系统的要求应是低故障、高可靠性,建成的系统应该是实用的,能够长期稳定运行的系统。
传感器选型应尽量选用技术成熟、性能可靠、经济实用、安全耐久、易于维护和更换、精度和监测参数相匹配,并具有一定的冗余度,传感器厂家应具备强大的技术支持能力和长期快速维护能力。
目前,部分健康监测项目只关心成本,不关心质量,设备质量较差;采购设备未经过市场检验,设备稳定性差,寿命短,不满足健康监测项目的要求。
二、项目现场实施阶段
现场实施阶段包含硬件实施(传感器安装、线路敷设、桥架安装、机房和采集站建设、标识等)、软件实施(设计与开发、测试及部署)、系统调试及验证(单项调试、联合调试、系统验证等)、工程验收等环节。现场施工质量是较为重要的环节,在实施过程中必须遵循规范化、标准化,并采用有效的检验、验收手段,才能保障系统数据采集、传输和分析的可靠性。
目前,健康监测项目普遍存在现场施工不规范,监测设备的长期可靠性和稳定性差,桥梁长寿命与传感器的短寿命不匹配;缺乏有效的检验、验收手段,保障系统数据采集和分析的可靠性;只测不算,监测数据利用率低,无有效的数据分离和评估算法。
三、系统运营维护阶段
该阶段主要涉及系统的管理和维护,在系统出现故障后,能及时排除故障,恢复系统的正常运行,并能定期对监测数据进行校验,使监测系统真正发挥其应有的作用。系统投入运营后,应由业主、系统建设单位、桥梁检测单位组成成立一个专门的维护管理机构进行共管,必要时,需组织专家顾问组,为异常事件和疑难杂症的确诊服务。
目前,部分监测项目系统集成单位无监测资质,无法出具有效监测报告;系统建设完成后直接移交业主,业主单位无专业人员进行运维。
由于作者水平和精力有限,健康监测系统存在的主要问题梳理的不是很全面,部分观点难免有偏颇的地方,抛出问题的目的是为了引起工程技术人员的重视,共同探究解决问题的方法和思路,只希望能起到抛砖引玉之功效。

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