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高架橋側翻:物聯網可以做什么?

2019年10月14日 13:22  CSDN  作 者:胡巍巍

 

整理/胡巍巍

來源:CSDN(ID:CSDNnews)

2019年10月10日傍晚,無錫312國道上海方向K135處、錫港路上的跨橋,出現橋面側翻,橋下被壓小車3輛(其中一輛系停放車輛,無人)。

據澎湃新聞報道,2輛車上共有3人遇難。

三名遇難者,又都是誰家的愛人?誰家的父母?誰家的兒女?

其中一輛白色小車的遇難者身份已經確認,他是一位單身父親,獨自一人撫養16歲的女兒。

女兒得知爸爸罹難,從視頻中看見父親的車牌,站都站不住。

有溫度的科技,該如何擔起責任?

和阿里的“團圓”系統可幫助父母快速找回孩子一樣,如今物聯網技術,也被廣泛應用在橋梁建筑中。

1

物聯網在國內外橋梁的使用,早已不新鮮

在20世紀80年代中后期,美國開始在一些橋梁上,布設用于檢測環境、荷載、震動、局部應力等橋梁各類基本參數的傳感器,力圖通過數據分析,來尋求一些力學規律。

美國的Sunshine Skyway Bridge上面共計安裝500多個傳感器,這些傳感器,主要用于采集橋梁建設、運營等各階段的位移、應變和溫度變化等,最終人們可以通過這些信息,找到橋體結構和橋體材料,隨時間變化的規律。

在國內,虎門大橋、徐浦大橋、江陰長江等大橋在施工階段,工程師已經在橋體上,布設了傳感器,這些傳感器,可以實時監測橋體的各項指標和參數。

香港青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋,還曾布設過當時世界上規模最大的實時安全監測系統,系統包括900個各類傳感器、9臺電腦控制信息收集系統、2臺電腦工作站負責信息處理和分析系統。

2

武漢:42座橋梁納入智慧平臺

2017年,擁有眾多長江大橋的武漢,已經啟動“智慧橋梁”的計劃,該計劃搭建了武漢市“智慧橋梁”平臺,并分兩年為三環線內42座中小橋梁“量身訂做”長期健康監測系統。

目前,武漢市長江上的大橋,除武漢長江大橋外,其他都建立了健康監測系統,漢江上的知音橋、古田橋,也建立了健康監測系統。

據長江日報報道,中鐵大橋科學研究院技術人員,為42座橋梁安裝15種類型共計1929個傳感器,硬件設備達到25類3053套。

主要監測的關鍵參數,包括結構安全參數監測(如裂縫、位移、溫濕度等);車輛荷載監測(車速、車重、車長等);沉降、匝道傾覆及滑移等多項監測。

中鐵大橋科學研究院健康監測中心負責人介紹,給橋梁安裝各類傳感器和采集設備,就像醫院給病人戴上24小時監測儀一樣,這些傳感器和采集設備,會實時將橋梁的結構狀況、基礎沉降、車輛監測抓拍等各種監測數據,通過互聯網存儲至云計算數據中心服務器中。

平時,技術人員會到現場,對橋梁外觀進行檢查,通過手機App上傳。工作人員可通過任何一臺電腦、手機App進行登錄訪問,實時掌握42座橋梁的健康狀況。

當某座橋梁結構監測指標、或病害發展超過預警值時,工作人員會第一時間收到系統發送的短信、郵件和App消息報警,從而迅速啟動應急預案。

此外,系統還會自動生成維修建議,對橋梁進行及時維護,避免安全事故;工作人員也可以通過查閱系統中的監控視頻、監測數據,為事后追溯、索賠提供依據。

3

南京長江大橋:用分布式技術發現裂縫

長江沿岸城市中,南京也已經做出類似嘗試。

南京長江二橋(以下簡稱“二橋”)上,安裝著200多個傳感器,它們全年無休地看護橋梁的健康。

據了解,該方案的設計方,是在役長大橋梁安全與健康國家重點實驗室

在南京市長江大橋及隧道健康檢測數據中心,一排大屏幕正實時播放著各座橋梁的圖像,下面則是像心電圖一樣的波紋。

工作人員點開南京二橋結構健康檢測系統,屏幕上就會跳出二橋的模擬圖,橋身上一個個圓圈閃爍著,這些圓圈都是小盒子。

盒子里裝的,是提前布設的傳感器,波紋表示它在實時捕捉信息。

捕捉的信息通常有:環境信息,比如當時橋上的風速、溫度、車輛負載等;結構信息,比如橋面變形情況、斜拉橋的索力等。

一旦捕捉到的數據,超過預先設定的數值,系統就會自動報警。假如遇上雨雪天,橋面接近0℃時,系統也會自動報警,來通知管養單位撒融雪劑;夏天超過60℃,系統接收到的指令,則是灑水降溫。

此外,混凝土的橋面,常常會出現裂縫,有些裂縫只有在車子經過時才張開,人工巡檢很難發現,而分布在橋身的傳統傳感器,只能捕捉周邊0.5米范圍內的裂縫。

后來,在役長大橋梁安全與健康國家重點實驗室和東南大學合作,研發出分布式技術,將傳感器捕捉范圍擴大至2米,目前這一技術已在蘇通大橋試用。

2008年,南京也是雪災災區,當時長江三橋一側橋面,積壓了大量車輛,另一側則空空蕩蕩,這導致兩側橋面,高度差達到60公分,幸好物聯網系統及時報警并處理,才沒對橋體造成結構性傷害。

隨著萬物互聯和5G的深度推進,相信會有更多的高科技,來保護我們的生命安全。愿更多技術人興起,愿科技可以更多地溫暖人類生活!

論文《基于物聯網的特大型橋梁健康監測系統研究》

長江日報《武漢三環內42座橋梁將安裝傳感器24小時監測》http://hb.people.com.cn/n2/2017/0704/c194063-30417069.html

我愛物聯網《物聯網在橋梁中的應用 》https://www.douban.com/note/610512408/

編 輯:章芳
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