5月21日,有關大型橋梁結構的中英產業挑戰合作計劃項目會議在南京召開。中英兩國專家熱議“大型橋梁結構智能健康監測云平臺”項目進展,該項目的目的在于利用空間地理信息新技術,特別是中國北斗定位系統,隨時監測大型橋梁健康狀況。
如何實時在線監測大橋,特別是識別損傷,有效保障橋梁的服役安全和使用性能,是21世紀橋梁的重要挑戰。隨著信息和傳感技術的發展,橋梁健康監測系統應運而生,該技術能實時測取橋梁的服役狀態數據,從而為準確評估橋梁性能、改善橋梁運營狀態、確保橋梁安全服務。
智能健康監測云平臺創新點多
作為項目英國團隊負責人,諾丁漢大學地理空間信息研究所孟曉林教授介紹說,與以往系統不同,此次大型橋梁結構智能健康監測云平臺的最大特點是,將根據采集的傳感器監測數據,以及水文、交通、遙感數據等,利用合成孔徑雷達(InSAR)技術,通過云計算、機器學習、大數據處理分析,實時為維護方提供橋梁健康評估所需的有用信息,如橋梁變形、水流對橋墩的沖刷、橋梁受風的影響等,隨時發出報警。
整個平臺包括硬件和軟件兩大部分
承擔云平臺硬件的南京相關企業表示,平臺項目將研制基于北斗/加速度傳感器融合的毫米級橋梁健康監測專用設備,將北斗觀測數據與加速度信息進行有機融合,在一定程度上改善加速度傳感器對低頻信號不敏感的情況,同時提高北斗定位的連續性和可靠性,實現實時、毫米級的橋梁健康監測,同時大幅度降低設備成本。
參與項目的江蘇省水利科學研究院錢鈞院長表示,橋墩沖刷是影響橋梁健康安全的關鍵因素之一,目前缺乏有效的在線監測手段。該項目擬攻克橋梁水下在線監測難題,這將是該平臺項目的又一個創新點。
負責平臺軟件開發的英方團隊包括UbiPOS公司和諾丁漢大學。孟曉林說,團隊將開發傳感器數據采集傳輸、數據實時處理、數據后處理以及傳輸到客戶端包括網頁、手機和平板客戶端的軟件。他們的創新點則在數據處理中的閥值動態更新、云計算,以及機器學習實現模式識別等方面。目前,有關軟件已經在中英的數座橋梁上測試過了。
據介紹,2018年12月前,項目組將在江蘇省境內的2到3座大橋上完成傳感器鋪設,并將數據接入云平臺;2019年6月完成數據采集傳輸測試、算法驗證和系統性能測試等工作;2019年10月完成平臺建設,投入使用,為橋梁提供安全保障。中英雙方將在中國和英國共同推廣該平臺,為兩國橋梁提供安全保障服務。