市政橋梁施工過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

徐 自 云

（安徽寶江建設(shè)工程有限公司，安徽 合肥 230011）

0 引言

現(xiàn)如今，我國國民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人們的出行與生活多會(huì)使用到汽車，使車輛的使用率增加，例如，一家人旅行會(huì)使用到小型汽車；貨物運(yùn)輸需要使用貨車，以保證貨物運(yùn)輸?shù)臄?shù)量與質(zhì)量[1]。受此背景環(huán)境影響，路面上越來越多的車輛造成了較大面積的擁堵，給人們的出行與生活造成了影響。為此，市政橋梁開始投入建設(shè)，以緩解日常交通壓力。但是，由于橋梁修建時(shí)間較短，且部分車輛行駛在橋梁上時(shí)存在超載等現(xiàn)象，造成了市政橋梁經(jīng)常出現(xiàn)停運(yùn)維護(hù)的狀況，這可能會(huì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。

大部分橋梁的損傷與環(huán)境、橋梁承重力超載、維護(hù)時(shí)間不穩(wěn)定的原因有關(guān)。汽車排放的尾氣造成CO2的超量排放，與雨水結(jié)合會(huì)形成酸性物質(zhì)，腐蝕市政橋梁的零部件，造成橋梁斷裂的隱患。貨車超載使用會(huì)造成橋梁承重力不足，且橋梁長時(shí)間受到超載影響，會(huì)出現(xiàn)梁板斷裂的現(xiàn)象。橋梁維護(hù)是保證橋梁安全使用的重要前提，但是，相關(guān)企業(yè)對維護(hù)橋梁的政策并未認(rèn)真貫徹，維護(hù)時(shí)長甚至超過2年，縮短了橋梁的使用壽命。除此之外，市政橋梁在施工過程中容易出現(xiàn)細(xì)節(jié)不明、施工材料分配不均等現(xiàn)象，是市政橋梁建設(shè)亟待解決的問題。文獻(xiàn)[2]提出了一種新型市政路橋施工監(jiān)控裝置, 屬于監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域。箱體內(nèi)設(shè)有蓄電池，箱體一側(cè)設(shè)有第一筒體，第一筒體內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置桿體，桿體頂端伸出第一筒體且安裝監(jiān)控?cái)z像頭，監(jiān)控?cái)z像頭通過導(dǎo)線與蓄電池電連接,第一筒體上設(shè)有桿體固定機(jī)構(gòu)。滑動(dòng)設(shè)置在第一筒體內(nèi)的桿體及第一筒體上的桿體固定機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了市政路橋施工監(jiān)控裝置的監(jiān)控?cái)z像頭高度的調(diào)節(jié)，但該方法的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)誤差大。文獻(xiàn)[3]提出基于BIM 的車地傳輸施工監(jiān)控系統(tǒng)及其工作方法。其中，基于BIM 的車地傳輸施工監(jiān)控系統(tǒng)包括專家決策模塊，用于接收決策清單，并將其中的待決策項(xiàng)點(diǎn)關(guān)聯(lián)至BIM 模型中；根據(jù)預(yù)存決策建議，優(yōu)先級輸出各決策項(xiàng)的決策點(diǎn)，跟蹤決策項(xiàng)點(diǎn)的實(shí)施過程；問題溯源模塊，用于接收問題清單并將其中的問題關(guān)聯(lián)至BIM 模型中；按發(fā)生時(shí)間排列問題,再依次分配問題任務(wù)，跟蹤問題的解決情況；需求管理模塊，用于獲取需求清單，跟蹤從需求到需求實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過程。但該方法的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸精度低。基于此，本文設(shè)計(jì)了市政橋梁施工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號的過程，可以保證信號數(shù)據(jù)的傳輸精準(zhǔn)度。利用A/D轉(zhuǎn)換器將傳感器提取出的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，采用多個(gè)施工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，綜合選取最符合實(shí)際的數(shù)據(jù)，保證施工監(jiān)控質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)市政橋梁的全過程監(jiān)測。對人們的出行與生活提供保障。

1 硬件設(shè)計(jì)

1.1 傳感器

本文設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸效果，因此，傳感器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。一般情況下，傳感器的測量值會(huì)存在微小的誤差，所能測出的最大范圍取決于系統(tǒng)的噪聲影響強(qiáng)度。而且傳感器的測量頻率范圍是以靈敏度為準(zhǔn)，盲目地追求低噪聲很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸效果[4]。傳感器判斷區(qū)間見表1。

表1 傳感器判斷區(qū)間

因此，本文設(shè)計(jì)的傳感器首先針對外形進(jìn)行改觀，在保證輸出數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上，將傳感器的尺寸設(shè)計(jì)成較小的尺寸形式。本文考慮到市政橋梁施工需要監(jiān)測的溫度、預(yù)警響應(yīng)、振動(dòng)響應(yīng)、信號傳輸?shù)戎笜?biāo)，將傳感器的溫度設(shè)置成100℃～250℃，在此溫度范圍內(nèi)可以保證傳感器的正常使用。為了保證數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性，本文將傳感器的內(nèi)存空間設(shè)置為64 GB，低阻抗電壓>5 V，測量頻率保持在45 MHz 左右，最大限度地保證傳感器的正常使用。

1.2 A/D 轉(zhuǎn)換器

A/D 轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)是本文設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號的過程，可以保證信號數(shù)據(jù)的傳輸精準(zhǔn)度。通過傳感器將市政橋梁施工數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，再通過A/D 轉(zhuǎn)換器，將信號轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)適用的信號，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸功能[5]。本文設(shè)計(jì)的A/D 轉(zhuǎn)換器是使用二進(jìn)制的數(shù)碼技術(shù)，可以將其他信號轉(zhuǎn)變成離散型的數(shù)字信號。在A/D 轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)中，每次接收到的信號均可以實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信號，為系統(tǒng)提供真實(shí)數(shù)據(jù)。A/D 轉(zhuǎn)換器的信號轉(zhuǎn)換模式是以基本改動(dòng)為基礎(chǔ)，信號傳輸頻率在4 MHz 左右，均可以達(dá)到完整的轉(zhuǎn)換。為了保證A/D 轉(zhuǎn)換器的實(shí)用效果，本文將A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成性能高、成本低、體積小、功耗小的硬件。因此，本文使用32 bit 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，對于市政橋梁施工的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。由于FPGA 具有加強(qiáng)的編程靈活性，本文利用FPGA 進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換器編程，不僅可以提高A/D 轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力，還可以有效節(jié)約成本，為系統(tǒng)提供經(jīng)濟(jì)適用的硬件設(shè)計(jì)環(huán)境。

1.3 ARM 處理器

本文設(shè)計(jì)的ARM 處理器是為系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)，需要同時(shí)具有實(shí)時(shí)性、靈活性，以及高效性。因此，本文選用Linux 進(jìn)行處理器內(nèi)核設(shè)定，并將ARM1176JZF-S 作為ARM 處理器的運(yùn)行核心，設(shè)定其運(yùn)行頻率在7 000 MHz 以內(nèi)，保證市政橋梁施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理效果。

為了保證ARM 處理器的邏輯性，本文在處理器中內(nèi)嵌了EP2C8Q208C8N 處理單元，該處理單元中存在超過8 000 個(gè)的邏輯單元，4 kbits+512 bits校驗(yàn)bits 存在64 個(gè)，2 個(gè)PLL 鎖相環(huán)，總RAM 比特?cái)?shù)為17 000 bits。因此，ARM 處理器可以同時(shí)處理較多的監(jiān)控信息數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保證系統(tǒng)對市政橋梁的監(jiān)控效果。除此之外，在ARM 處理器中存在210個(gè)引腳，I/O 接口200 個(gè)，不同的用戶使用該處理器時(shí)，均存在不同的權(quán)限，保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性。考慮到市政橋梁施工的不穩(wěn)定因素，本文設(shè)計(jì)的ARM 處理器具有2 GB 的內(nèi)存，可以支持SD 卡與Ethernet，因此，其同時(shí)具備2 個(gè)USB 接口，為HDMI 與RCA 提供數(shù)據(jù)輸出支持。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 建立系統(tǒng)功能性模塊

為了保證市政橋梁的施工過程更具有針對性，需要充分分析周圍地形條件，并將橋梁周圍的環(huán)境、車流量、相關(guān)設(shè)施，以電子圖形的形式進(jìn)行描述，保證市政橋梁施工前對周圍環(huán)境有一個(gè)精準(zhǔn)的分析。在分析出市政橋梁周圍環(huán)境后，需要對周圍快速路進(jìn)行安全評估，分析出快速路的使用壽命與影響施工因素，作為市政橋梁施工前提[6]。市政橋梁施工需要考慮到正常荷載情況下的車輛應(yīng)力情況，并對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件進(jìn)行安全預(yù)防。本文考慮到橋梁相關(guān)構(gòu)件的耐久性與腐蝕性，將重要構(gòu)件區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注，在每次的市政橋梁維護(hù)過程中，更加側(cè)重于維護(hù)橋梁構(gòu)件，基本上保證市政橋梁的使用安全性。橋梁施工實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理如圖1 所示。

圖1 橋梁施工實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理

根據(jù)圖1 得知，橋梁施工實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和顯示模塊。在橋梁的施工過程中，系統(tǒng)可以使用傳感器將橋梁的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，再利用A/D 轉(zhuǎn)換器將傳感器提取出的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使橋梁施工過程的數(shù)據(jù)可以精準(zhǔn)地傳輸，方便系統(tǒng)的全方位監(jiān)管。在系統(tǒng)接收市政橋梁施工數(shù)據(jù)時(shí)，可以在內(nèi)部進(jìn)行信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，在第一時(shí)間掌握市政橋梁的施工數(shù)據(jù)，也可以在發(fā)生事故的過程中進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，最大限度地保證橋梁的使用安全性。在進(jìn)行施工數(shù)據(jù)監(jiān)控的過程中，需要提前制定出監(jiān)控計(jì)劃，并將監(jiān)測指令進(jìn)行測試，保證系統(tǒng)對市政橋梁的動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)果。同時(shí)，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以監(jiān)控為主，需要通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，ARM 處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控提供保障。

2.2 修正實(shí)時(shí)監(jiān)控誤差

市政橋梁在施工過程中會(huì)受到施工環(huán)境、天氣環(huán)境等變量的影響，導(dǎo)致施工測量數(shù)據(jù)與系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在誤差，影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控效果[7]。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，對市政橋梁施工過程中監(jiān)控誤差進(jìn)行修正。利用方差公式進(jìn)行誤差修正：

式（1）中：σ 為修正后的誤差，%；m 為常數(shù)，表示系統(tǒng)修正次數(shù)；k（x）為傳感器傳輸橋梁施工數(shù)據(jù)，MB/s；k（x0）為實(shí)際橋梁施工數(shù)據(jù)，MB/s。為了減少相關(guān)因素對系統(tǒng)的影響，需要實(shí)時(shí)辨識施工安全風(fēng)險(xiǎn)，并了解造成誤差的主要來源，從源頭上減少誤差的出現(xiàn)次數(shù)。此外，通過系統(tǒng)硬件傳輸回來的數(shù)據(jù)也不能盲目使用，需要準(zhǔn)確分析施工變量的特征，從而提高誤差修正效果。因此，在市政橋梁施工過程中，需要將每個(gè)施工階段的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行多次數(shù)據(jù)傳輸，從中挑選出更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，保證施工監(jiān)控質(zhì)量。

2.3 實(shí)現(xiàn)市政橋梁的全過程監(jiān)測

為了實(shí)現(xiàn)市政橋梁的全過程監(jiān)測，本文從傳感器中獲取市政橋梁施工數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)部可以將每一階段的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，每一個(gè)施工步驟均采用多個(gè)施工數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，綜合選取最符合實(shí)際的數(shù)據(jù)，再將此時(shí)的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控界面中，保證數(shù)據(jù)采集與分析效果。為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控效果，本文在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、事故分析模塊、事故預(yù)警模塊、監(jiān)督維護(hù)模塊，以及監(jiān)測匯總模塊。通過分析施工數(shù)據(jù)，可以得到此時(shí)市政橋梁的施工狀態(tài)，進(jìn)而保證施工全過程的管理。事故分析模塊與事故預(yù)警模塊是以實(shí)景模擬為主的設(shè)計(jì)形式，通過模擬事故類型，消除市政橋梁可能出現(xiàn)的事故。監(jiān)督維護(hù)模塊是本系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過監(jiān)督市政橋梁的各個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件，在出現(xiàn)構(gòu)件老化的現(xiàn)象時(shí)，可以快速分析構(gòu)件老化類型，并安排施工人員進(jìn)行構(gòu)件維修或安裝新的構(gòu)件，保證市政橋梁的安全維護(hù)效果，進(jìn)一步提高系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)時(shí)性。

3 系統(tǒng)測試

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是否具有實(shí)用效果，以蘇州市政橋梁為例，對施工材料輸送、分發(fā)、人員分配、節(jié)點(diǎn)掌控、質(zhì)量追蹤、協(xié)調(diào)環(huán)境等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)測試過程及結(jié)果如下。

3.1 測試過程

本實(shí)時(shí)應(yīng)力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)在蘇州市竹園大橋。竹園大橋連接蘇州中心城區(qū)和新區(qū)，跨京杭運(yùn)河，主橋?yàn)槿?3 m+90 m+30 m 自錨式懸索橋，主橋橋面寬37 m。利用市政橋梁施工過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行蘇州市市政橋梁監(jiān)控。在監(jiān)控過程中，需要通過系統(tǒng)硬件進(jìn)行監(jiān)控指令控制，并通過相關(guān)硬件，將蘇州市政橋梁的施工信息進(jìn)行監(jiān)控。因此，首先對系統(tǒng)硬件進(jìn)行調(diào)試，將傳感器、A/D 轉(zhuǎn)換器、ARM 處理器按照正常的程序進(jìn)行安裝。并在ARM 處理器中輸入橋梁不平衡載荷、梁體中線、梁板不平整度、相鄰區(qū)域的施工標(biāo)高與預(yù)應(yīng)力，硬件調(diào)試完畢后，本文對系統(tǒng)的軟件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后的系統(tǒng)登錄界面見圖2。

圖2 登錄界面

由圖2 可知，如果軟件調(diào)試失敗，則不能出現(xiàn)登錄界面，系統(tǒng)將會(huì)以白屏的形式呈現(xiàn)，此時(shí)需要檢查系統(tǒng)軟件調(diào)試結(jié)果，并不斷轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)接線，直至系統(tǒng)出現(xiàn)圖2 的登錄界面為止。將系統(tǒng)硬件與軟件調(diào)試完畢后，可以得到圖2 登錄界面，輸入正確的用戶名與密碼后，點(diǎn)擊登錄即可進(jìn)行市政橋梁施工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.2 測試結(jié)果

在上述測試環(huán)境下，本文對荷載、中線、不平整度、標(biāo)高、預(yù)應(yīng)力進(jìn)行了進(jìn)行監(jiān)測，測試結(jié)果見表2。

表2 測試結(jié)果 mm

由表2 可知，本文以主梁中線水平程度為指標(biāo)，將其實(shí)際值與硬件傳輸值相對比，如果誤差≤1 mm，則證明硬件可以正常運(yùn)行；如果誤差＞1 mm，則需要繼續(xù)調(diào)試硬件，直至與實(shí)際值相差1 mm 以內(nèi)。根據(jù)上述參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，得到施工過程中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)結(jié)果如圖3 所示。

圖3 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)誤差對比結(jié)果

由圖3 可知，本文方法的監(jiān)控系統(tǒng)誤差值為0.164%，文獻(xiàn)[2]方法的監(jiān)控系統(tǒng)誤差值為0.189%，文獻(xiàn)[3]方法的監(jiān)控系統(tǒng)誤差值為0.2%。由此可知，本文方法的監(jiān)控誤差明顯低于其他2 種方法，能夠有效提高監(jiān)控效果。測試不同方法對市政橋梁施工過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸精度對比，得到對比結(jié)果如圖4 所示。

由圖4 可知，本文方法的數(shù)據(jù)傳輸精度為90%，文獻(xiàn)[2]方法的數(shù)據(jù)傳輸精度為70%，文獻(xiàn)[3]方法的數(shù)據(jù)傳輸精度為88%。由此可知，本文方法的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸精度明顯高于其他2 種方法，能夠有效提高數(shù)據(jù)傳輸效果，從而提高實(shí)時(shí)監(jiān)控的監(jiān)控能力。

圖4 實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸精度

4 系統(tǒng)安裝要求

1）控制臺、機(jī)柜（架）安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，安裝應(yīng)平穩(wěn)牢固、施工時(shí)便于維護(hù)。

2）在多個(gè)監(jiān)測器并行排列的時(shí)候，前面板需在同一個(gè)平面上同時(shí)平行于基準(zhǔn)線，前后差距需＜3 mm；2 個(gè)監(jiān)測器中間的縫隙需＜3 mm。對于相互不間隔而排成一列的設(shè)備，面板的前后差距需＜5 mm。

3）設(shè)備和硬件安裝應(yīng)加固。

4）采用地槽或者墻槽時(shí)，所有電纜需從底部引入，根據(jù)電纜所去方向?qū)㈦娎|理直，根據(jù)電纜排列次序放入槽內(nèi)；拐彎處應(yīng)符合電纜曲率半徑的要求。

5）應(yīng)采取避光措施。

6）不受到外來光線的直射。如果出現(xiàn)無法避免的直射光時(shí)，應(yīng)增加遮光罩，以此達(dá)到遮檔的效果。

7）需要操作面板的設(shè)備，應(yīng)安裝在便于操作的位置。

8）確定監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測參數(shù),傳感系統(tǒng)測點(diǎn)布置方案。

硬件系統(tǒng)按照上述的安裝要求, 結(jié)合統(tǒng)功能性模塊和充分調(diào)研比較, 最優(yōu)化地選擇并安裝了系統(tǒng)硬件設(shè)施。

5 結(jié)語

近年來，我國使用車輛的人數(shù)越來越多，貨車等重型車輛成為貨物運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵，交通擁堵現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重。因此，市政橋梁開始修建，緩解了大部分的交通壓力，貨車往返運(yùn)輸時(shí)間縮短，為人們提供了便捷的出行條件。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，貨車超載的現(xiàn)象日益加劇，極易引發(fā)橋梁上的交通事故，造成較大面積的人員傷亡。基于此，本文設(shè)計(jì)了市政橋梁施工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過A/D 轉(zhuǎn)換器，將信號轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)適用的信號，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸功能通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，ARM 處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控提供保障。通過系統(tǒng)硬件傳輸回來的數(shù)據(jù)也不能盲目使用，需要準(zhǔn)確分析施工變量的特征，從而提高誤差修正效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法的監(jiān)控系統(tǒng)誤差值為0.164%，數(shù)據(jù)傳輸精度為90%。由此可知，本文方法能有效提高實(shí)時(shí)監(jiān)控的監(jiān)控能力與效果，可以確保橋梁使用安全，為人們的出行提供保障。