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桥梁也要“全天候体检”?为什么健康监测成了桥梁管理的新刚需
更新时间:2026-03-13 10:44
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一、政策强力驱动:桥梁健康监测从“可选项”到“必答题”

桥梁作为交通运输网络的核心节点,是国民经济发展的重要基础设施,一座桥梁的安全运行,关乎着车流人流的畅通、群众的生命财产安全,更影响着区域经济的稳定发展。近年来,国家层面高度重视桥梁结构健康监测工作。2020年12月,交通运输部印发《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》,明确提出到2025年跨江跨海跨峡谷等特殊桥梁结构健康监测系统全面建立,到2035年公路桥梁结构健康监测系统全面建立的工作目标。

2026年以来,交通运输部接连出台《公路桥梁安全风险辨识与隐患排查指南 (试行)》《低空无人机应用公路桥梁巡检技术指南 (试行)》等政策,为桥梁健康监测划定了明确标准,也让桥梁健康监测从“可选项”变成了“必答题”。这一系列政策组合拳表明,桥梁健康监测已经从过去的“可选项”变成了当下的“必答题”,政策红利正在加速释放。那么,为何桥梁必须做健康监测?监测背后又有着怎样的深层意义?中交路桥科技又如何以技术为桥梁筑牢安全屏障?

二、为什么要做桥梁健康监测?

传统的桥梁监测方式普遍存在精度不足、预警滞后、监测覆盖单一等痛点。定期的人工巡检就像“年度体检” ,往往难以捕捉突发病变;而零散的监测手段,又容易顾此失彼。桥梁建成后随着运营时间的推移,桥梁各构件将面临各种损伤及内力状态的改变,相应桥梁的刚度和承载能力就会出现不同程度的衰减。这些损伤和内力状态的改变如果能够被预先警告获知,并及时进行适当的调整、维护、维修,就不会危及桥梁结构的运营安全;否则在长期疲劳下,多种因素耦合作用可能导致灾难性事故。

如果不能对桥梁结构的健康状态进行及时监测评估,则难以及时发现并消除桥梁结构的安全隐患。一旦桥梁局部失效或整体承载能力不足,势必影响桥梁结构的正常使用,甚至造成灾难性重大事故,造成重大人员和经济损失。正是为了破解这一困局,构建一个技术先进、措施合理、实用经济、易于管理、开放兼容、符合桥梁运营环境和结构特性的桥梁结构在线健康监测系统,显得十分必要。

三、桥梁健康监测的核心意义:从安全守护到行业升级的全方位赋能

综合现代测试与传感技术、网络通信技术、信号处理和分析技术、数学理论和结构分析理论等多个学科领域的桥梁结构健康监测系统,可极大地延拓桥梁的监测内容,并可连续地、实时地、在线地对结构“健康”状态进行监测和评估,对桥梁的运营安全和提高桥梁的管理水平具有极大的指导意义。

1、实时掌握桥梁运营状况:通过对相关内容的监测,建立监测系统,实时掌握桥梁运营状况,有效保证桥梁的安全。

2、及时预警潜在风险:了解桥梁的结构变形、应力等情况,当超过预警值时可及时预警,实现桥梁服务水准的实时安全报警,并通知相关单位及时采取相应措施。

3、为灾害评估提供依据:通过监测数据,对灾害进行有效评估,给决策者提供相关依据,使运维方案等更加合理,提高桥梁的使用寿命。

4、优化养护资源配置:合理配置桥梁养护维修资源,为降低桥梁运营维护成本提供科学技术依据,保证桥梁检查维修策略制订具有针对性、及时性和高效性。

5、为科学研究提供数据支撑:通过对桥梁的监测,获取结构应变的原始数据,为相关的科学研究提供相关数据和分析服务。

6、验证和完善设计理论:验证桥梁的设计建造理论与方法,以及施工工艺,从而完善相关设计施工技术规程,提高桥梁设计及加固方法的设计水平和安全可靠度。

四、中交路桥科技:以硬核技术,打造桥梁健康监测智能解决方案

作为深耕工程检测监测与智能预警领域的高新技术企业,中交路桥科技依托先进的物联网、大数据及云计算技术,构建了全方位的桥梁健康监测系统。

1、核心监测设备

(1)位移传感器:测量桥梁的位移和变形情况,特别是在桥梁的支撑点和关键部位。

(2)应变传感器:监测桥梁材料的应变(如钢筋和混凝土的应力变化),以评估结构的受力状况。

(3)温度传感器:记录桥梁的温度变化,因为温度波动可能会影响结构的稳定性。

(4)加速度传感器:检测桥梁在交通或自然环境作用下的振动情况。

(5)裂缝传感器:用于检测桥梁上的裂缝扩展,防止发生潜在的结构破坏。

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2、数据采集与分析平台

通过安装在桥梁各部位的传感器采集数据,然后传输到集中式的数据中心进行存储和分析。通过实时数据监控、趋势分析和历史数据比对,可以为桥梁的维修和保养决策提供科学依据。

3、报警和预警系统

系统能够根据传感器采集的数据,设置预警阈值。当传感器检测到的指标超过设定阈值时,系统会自动触发报警,提醒相关人员采取紧急处理措施。报警分为三级:

(1)蓝色警示:当监测数据接近或超过桥梁正常使用条件下界限值,但不会对桥梁安全、正常使用和行车安全产生影响时触发

(2)黄色报警:当监测数据超过桥梁正常使用条件下界限值,且可能对桥梁安全、正常使用和行车安全产生显著影响时触发

(3)红色报警:当监测数据接近桥梁结构安全界限值,或者严重影响桥梁安全、正常使用和行车安全时触发

4、可视化界面

提供友好的用户界面,展示桥梁的健康状态、监测数据和报警信息。基于B/S架构设计,用户可通过浏览器访问使用系统,无需安装额外软件。

5、轻量化监测系统

针对中小跨径桥梁和资金有限的场景,中交路桥科技还推出了轻量化监测方案,具有以下特点:

(1)单桥规模小:实时监测结合特殊事件,触发报警,传感/采集/通讯高度集成。

(2)基础条件差:优先市电,可选用太阳能,混合组网(有线+无线+既有网络)。

(3)监测指标少:AI智能摄像头、倾角加速度计一机多能、光电挠度仪一机多测点。

(4)维护分散:简化数采,去工控机,增加边缘计算仪。

6、监测方式

方法一:倾角仪监测:一机多能,在不增加设备的情况下,可同时输出加速度值和倾角值,为系统的预警提供多判据,体现了监测系统的轻量化。

方法二:挠度仪监测:机器视觉系统通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,得到被摄目标的形态信息,满足非接触式监测要求。

方法三:AI摄像头监测:集成先进的AI边缘计算终端和BridgeGuard AI模型,实现对监控画面的实时解析和智能判断,采用自主研发的深度学习图像识别系统,专门针对桥梁和隧道等关键基础设施的灾害事件进行监测。

7、报警机制

系统提供多方式预、报警:短信提醒、app提醒、平台警报。实行分等级报警:三级预警方案。实现实时报警:前端报警与后台报警相互配合,相互补充。报警信息内容包括报警级别、报警传感器编号和位置、报警监测值和报警阈值。一旦发生灾害性事件,现场声光报警系统触发后可及时发布灾毁信息,及时进行应急处置,坚决防止发生次生灾害。

五、从被动应对到主动预警

中交路桥科技打造的桥梁健康监测系统,通过对桥梁结构运营环境的实时感知和结构响应的精确分析,不仅为桥梁日常养护提供了科学依据,更在应急管理中发挥着不可替代的重要作用,助力桥梁管理单位实现从被动应对向主动预警的转变。系统建立结构健康指数评价模型,开发预防性养护决策系统。当检测到潜在风险时,系统自动调取工程案例库匹配处置方案,结合AR技术指导现场作业,实现养护响应时效提升。

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