误报,或因人财两失,轻重不一。就在最近,不到半个月的时间,两起桥梁事故接连发生。4月26日,武汉鹦鹉洲长江大桥桥身如波涛般摇晃。此后,桥梁管理单位武汉市城投集团有限公司回应称,桥梁异常振动是特定风况造成的,振幅在设计允许范围内;桥梁结构运行正常,安全得到保障。5月6日下午,主跨888米的虎门大桥桥面出现明显“抖动”。幸运的是,两起事件中悬索桥的振动模型均未造成人员伤亡,但也引起了业内的广泛关注。尤其是后者,以各种“姿势”登上各大平台热搜榜,引得各界人士纷纷从自己的角度发表对这一事件的“看法”:而各界人士要么质疑或猜测在批评、嘲笑或借机出售的声音中,网友们还讨论了“虎门大桥”是不是豆腐项目。对此,我们采访了业内专家:5月10日,最新发布的报告对此进行了回应。果然不是豆腐项目!从虎门大桥“呼吸”事件开始,我们如何看待结构健康监测?虎门大桥作为一座标杆桥梁,此次“呼吸”事件的发生也给我们的现实生活带来了极大的借鉴意义:既有桥梁事故预防的必要性,以及利用物联网技术实现结构健康监测和监测的必要性。改进相似桥梁的检测。情况的速度,以便及时采取交通管制措施;事后评价为应急响应提供辅助决策;为后续同类型桥梁的设计优化提供数据和经验,真实场景的数据优于试验数据。参考价值较高。这些参考的背后是数据,结构健康监测,以及基于两者的事故预警。如果说虎门大桥事件还不够贴近大多数人的生活,那还不如从更贴近我们生活的地方说起。其实在我们的日常生活中,通过佩戴智能手环、智能手表等监测设备,实时监测心率、步数、环境噪音等,然后利用采集到的数据分析人体的健康状况身体监测、输出专业级心电图、糖尿病患者佩戴血糖监测设备有效防范风险等,早已不是什么新鲜事。那么,如果将桥梁比作人体,安装在桥梁上的监控系统就相当于一台功能丰富的智能监控设备。他们可以实时收集各种环境监测数据,然后通过这些数据分析桥梁的状况。人体监测设备存在的目的与结构健康监测系统相同:一方面,通过长期的结构监测获得结构响应的变化。这些数据具有长期性、累积性和统计性的特点,具有独特的、不可替代的价值。另一方面,对于一些已经存在或潜在的问题,监测系统还可以跟踪其变化和发展趋势,为结构性能变更和损伤推定提供支持。说了这么多,什么是结构健康监测?结构健康监测(SHM)是利用现场传感设备获取相关数据,实时感知、监测、识别、评估和预警结构荷载和环境影响、结构响应、结构性能、结构状态和安全水平。它高度融合了土木工程、信息科学、通信科学、计算机科学、数据科学等多个专业领域的技术,是确保结构在役安全的有效方法和手段。先说说结构健康监测发展中的三个重要时间节点:监测体系,能监测到哪些关键指标想必是大家关心的内容。对于大型桥梁,一个全面的结构健康监测系统可以实现以下三个方面:第一:实现环境监测,如车辆荷载、船舶冲击、风速风向、风压、地震、温湿度、裕度和视频监控等.;第二:实现结构的整体响应,可以监测振动、变形、位移和旋转角度;第三:实现对结构局部响应的监测,包括应力应变、裂缝和索力。一般来说,结构健康监测系统主要起到监测和预警的作用。结构专家如何设计桥梁结构监测系统?人身体健康需要长期监测,在交通行业中起着举足轻重作用的桥梁也是如此。那些看似稳固的桥梁,可能存在严重的安全隐患。突然异常变化的桥梁,不能随便认定是设计和施工中的问题。而是要依靠土木结构的专业知识,根据长期的历史资料进行推论。结构健康监测系统设计步骤确定结构健康监测系统的目标后,结合历年监测结构设计、施工图及检测报告,对结构进行深入分析,了解结构的力学行为,掌握结构。基于关键部位、荷载和理论响应的监测方案结构部分的概念设计。基于以上分析,可以进一步细化监控系统的传感器选型、布置方式、传输策略、数据存储管理方式等技术设计。在这个系统中,每个传感器都有自己的手表(时基),但是由于晶振特性的漂移,一段时间后手表的读数会有所不同,所以需要将这些“手表”定期统一调整(引入时间同步机制)。否则,在模态识别过程中,模态振型的相位角会发生变化,导致计算出的模态振型出现误差,从而在监测系统中出现大量的误报和漏报。目前相关行业标准要求不同监测数据的数据采集时间同步误差应小于0.1ms,但目前相当一部分设备的实际指标达不到该标准的要求。建设结构健康监测系统的意义何在?它能提供什么价值?虎门大桥的“呼吸”事件让我们明白了结构健康监测系统的核心价值体现在数据的应用上,因为监测设备采集的数据是分散的,也是片面的,无法提供独立价值。只有结合结构专家对被测对象结构特点的专业知识,对监测得到的数据进行分析和利用,才能最大限度地发挥数据的价值。说到监测数据的应用,或许最近的一个案例可以作为进一步的佐证。本案的主角是四川泸州桥隧集团。近4000个传感设备实现了全市30座桥梁、3座隧道的全天候实时状态自动监测。2019年6月18日宜宾地震期间,监测系统1小时内生成应急响应函,24小时内生成应急分析报告,为桥梁隧道安全运营提供了科学依据。该系统的建立标志着泸州市道路交通管养方式向预防性、主动性转变。在这种情况下,正是通过对监控数据的分析和应用,我们才能及时做出反应,快速生成分析报告,化被动为主动。本案服务商为国家高新技术企业、清华大学孵化的工业互联网整体解决方案代表企业、行业规范起草单位北京远擎汇鸿信息技术有限公司。值得一提的是,元庆汇宏已连续5年服务于交通部索桥国检项目,在方案中展现出诸多亮点:(1)快速无损铺设,超长维护-免费期(2)记录灾害全过程,提供完整的结构响应原始数据高精度计时,微秒级偏差当结构健康监测遇上新基建……中国交通建设投资持续加大,桥未来建设将继续上升。此外,由于大部分尚未安装结构健康监测系统,因此对于桥梁监测而言,这是一个增量与存量并存的蓝海市场。同时,“新基建”政策的出台,为结构健康监测市场“添了一把火”,带来了更多的市场机会。结构健康监测具有从重装备向重服务转变的特点。长期可靠的服务是客户的价值,与新基建不谋而合。新基建可以利用先进技术(无线传感网络、大数据分析、人工智能)解决基础设施建设和维护问题。这无疑是智慧城市的目标。说到底,结构健康监测也是保障智慧城市安全的手段之一。在这样的情况下,新基建也将成为未来结构健康监测可拓展的市场方向。
