橋梁健康監(jiān)測的新技術(shù)應(yīng)用研究

劉藝

摘? 要：橋梁健康監(jiān)測工作的目標(biāo)宗旨在于準(zhǔn)確全面收集橋梁堅固性能方面數(shù)據(jù)與信息，依靠自動化的傳感收集裝置來連接信號處理系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，據(jù)此判斷得出橋梁本體結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的結(jié)論。在目前實施開展的橋梁健康監(jiān)測實踐過程中，運(yùn)用人工智能平臺作為支撐的傳感監(jiān)測系統(tǒng)日益趨向于成熟。因此，監(jiān)測技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明確橋梁健康監(jiān)測的技術(shù)實踐要點，切實保障橋梁穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：橋梁;健康監(jiān)測;新技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

一、橋梁健康監(jiān)測的全新技術(shù)手段

1.自動化的信息傳輸與傳感檢測技術(shù)

自動化的橋梁健康等級狀態(tài)評估判斷數(shù)據(jù)旨在全面展示橋梁本體結(jié)構(gòu)的安全性能狀態(tài)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)拿浇槠脚_來確保橋梁監(jiān)測人員實時獲知橋梁健康狀態(tài)的真實信息。傳感檢測裝置設(shè)有自動化的傳感檢測模塊，上述的傳感檢測模塊能夠連接于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，確保將傳感數(shù)據(jù)與信息準(zhǔn)確傳遞給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。具體針對橋梁本體結(jié)構(gòu)在全面實施疲勞檢測、橋梁位移檢測以及橋梁變形檢測的整個實施環(huán)節(jié)中，自動化的信息傳輸模塊以及傳感檢測模塊發(fā)揮出不可替代的功能與價值。

2.數(shù)據(jù)識別處理技術(shù)

數(shù)據(jù)識別與處理技術(shù)側(cè)重于篩選提取具有關(guān)鍵價值意義的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后對于現(xiàn)有的提取數(shù)據(jù)展開全面匯總操作，有效利用橋梁健康狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)。在目前的現(xiàn)狀下，智能化的數(shù)據(jù)識別處理手段已經(jīng)能夠普遍運(yùn)用于橋梁健康狀態(tài)監(jiān)測全過程，重點涉及到橋梁損傷監(jiān)測、橋梁變形位移監(jiān)測以及橋梁鋼索銹蝕監(jiān)測等。監(jiān)測業(yè)務(wù)人員必須要準(zhǔn)確鑒定與判斷橋梁本體結(jié)構(gòu)遭受損傷的程度等級，依靠自動化診斷的專業(yè)技術(shù)手段來識別處理橋梁健康監(jiān)測結(jié)論數(shù)值，以便于提供橋梁健康狀態(tài)診斷以及橋梁本體加固的決策根據(jù)支撐。

3.橋梁健康隱患預(yù)警技術(shù)

橋梁工程結(jié)構(gòu)在經(jīng)過長期使用與運(yùn)行的狀態(tài)下，橋梁本體部位很難避免將會存在損傷。但是在多數(shù)情況下，橋梁本體結(jié)構(gòu)的表面部位以及支撐結(jié)構(gòu)部位都可能會呈現(xiàn)出潛在損傷的情形，工程監(jiān)測人員很難運(yùn)用人工感知的方式來進(jìn)行橋梁損傷識別。

與之相比，建立在人工智能平臺基礎(chǔ)上的橋梁健康隱患預(yù)警體系機(jī)制可以充分保證橋梁健康隱患因素得到及時查找發(fā)現(xiàn)，有益于橋梁工程的監(jiān)測維護(hù)人員全面展開針對橋梁本體結(jié)構(gòu)的潛在損傷識別判斷工作。在自動化與智能化的預(yù)警系統(tǒng)輔助支撐下，監(jiān)測技術(shù)人員可以運(yùn)用閾值判斷、預(yù)警指標(biāo)判斷以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊綜合判斷檢測方法來查找橋梁本體結(jié)構(gòu)發(fā)生缺損的部位，進(jìn)而達(dá)到快速準(zhǔn)確診斷橋梁結(jié)構(gòu)功能損傷的目的。

二、橋梁健康監(jiān)測的體系結(jié)構(gòu)組成

現(xiàn)階段的橋梁健康監(jiān)測體系結(jié)構(gòu)重點應(yīng)當(dāng)包含數(shù)據(jù)傳感器模塊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、采集橋梁健康狀態(tài)信息的模塊、處理信號與數(shù)據(jù)模塊、智能化的控制評估模塊等，以上各個系統(tǒng)組成模塊共同構(gòu)成了橋梁健康狀態(tài)自動化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。在上述的自動化監(jiān)測體系組成結(jié)構(gòu)中，橋梁健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)有存儲數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)與傳輸數(shù)據(jù)的各個分支系統(tǒng)部分，智能傳感器模塊包含加速度計、橋梁位移計、信息放大處理儀器、水平儀與系統(tǒng)連接界面。

此外，信息分析與處理模塊重點在于測算處理橋梁健康安全隱患相關(guān)數(shù)據(jù)，并且將經(jīng)過全面測算與處理的橋梁健康安全隱患數(shù)據(jù)進(jìn)行評估與反饋，切實保證專業(yè)技術(shù)人員能夠據(jù)此估測判斷出橋梁本體結(jié)構(gòu)的真實健康狀況。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫具有存儲與獲取實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能，充分發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)智能化數(shù)據(jù)庫的安全存儲以及數(shù)據(jù)共享功能。

三、橋梁健康監(jiān)測的技術(shù)運(yùn)用實現(xiàn)要點

1.監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能

對于橋梁本體結(jié)構(gòu)來講，橋梁結(jié)構(gòu)各個關(guān)鍵組成部位的受力性能直接決定了橋梁荷載能力，并且關(guān)系到橋梁本體部位的堅固性以及安全性。現(xiàn)階段的橋梁健康狀態(tài)識別監(jiān)測工作必須要側(cè)重于橋梁受力性能測試，旨在準(zhǔn)確判斷橋梁受力性能與橋梁結(jié)構(gòu)荷載性能，進(jìn)而給出加固與修補(bǔ)橋梁本體部位的工程改進(jìn)建議。

具體在監(jiān)測與判斷橋梁結(jié)構(gòu)的整體受力性能時，監(jiān)測技術(shù)人員目前重點可以選擇振動測試的工程技術(shù)手段，結(jié)合運(yùn)用微損檢測以及無損檢測的自動化檢測工藝措施來查找橋梁結(jié)構(gòu)各個部位的缺損情況。監(jiān)測業(yè)務(wù)人員對于運(yùn)營使用中的橋梁本體部位荷載性能必須要實施重點監(jiān)測，并且還要做到全面驗證與核對橋梁監(jiān)測數(shù)值結(jié)論，防止存在橋梁監(jiān)測數(shù)值誤差的現(xiàn)象。

2.監(jiān)測橋梁外觀完整性

處于運(yùn)營使用狀態(tài)中的橋梁結(jié)構(gòu)如果頻繁受到車輛碾壓、雨雪氣候以及其他外界環(huán)境因素影響，那么將會導(dǎo)致橋梁路面遭到磨損，并且可能會導(dǎo)致橋梁工程的地基沉降以及路面裂縫后果。由此可見，橋梁外觀表面的結(jié)構(gòu)組成部分是否達(dá)到完整程度標(biāo)準(zhǔn)，直接決定了橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用性能。橋梁監(jiān)測技術(shù)人員對于橋梁表面部位發(fā)生裂縫與滲漏等安全風(fēng)險因素必須要及時進(jìn)行察覺，督促工程運(yùn)行養(yǎng)護(hù)部門及時針對橋梁表面部位實施維修處理。

現(xiàn)階段的橋梁健康狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)人員已經(jīng)能夠通過運(yùn)用信息化與自動化儀器來判斷識別橋梁表面部位的健康狀態(tài)，并且做到準(zhǔn)確記錄橋梁表面應(yīng)力、應(yīng)變、動力反應(yīng)與其他數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)上，監(jiān)測業(yè)務(wù)人員對于橋梁表面部位還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格實施全面的沖擊檢測與振動檢測操作，確保對于橋梁表面部位的安全性能進(jìn)行準(zhǔn)確識別，給出加固橋梁與修繕橋梁結(jié)構(gòu)的工程開展實施決策根據(jù)。

結(jié)束語：

經(jīng)過分析可見，橋梁健康監(jiān)測過程中的信息化與自動化技術(shù)目前已經(jīng)普遍得到監(jiān)測業(yè)務(wù)人員重視，現(xiàn)有的橋梁健康狀況自動監(jiān)測識別系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)也逐漸得到優(yōu)化完善。橋梁健康監(jiān)測工作對于及時察覺識別橋梁本體結(jié)構(gòu)的安全隱患因素具有重要作用，因此必須要得到工程監(jiān)測部門重視。橋梁健康監(jiān)測業(yè)務(wù)人員必須要善于運(yùn)用自動化監(jiān)測技術(shù)平臺，確保監(jiān)測結(jié)論準(zhǔn)確與完整。

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