[01449131]基于物联网的桥梁结构安全监测与预警技术研究

项目所属科学技术领域、主要科技内容、技术经济指标、促进行业科技进步作用及应用推广情况等。 福建省是一个桥梁大省，在福建省内，由于桥梁老化、超载、设计与施工存在缺陷、损伤、自然灾害等原因，危桥数量不断增长。根据福建省1999年的桥梁普查结果，专养公路桥梁总数和危桥数量分别为7169/139座，危桥已占公路桥梁总数的2.6%；2002年的普查表明：危桥梁总数已达186座，比1999年增长了33.8%。一些大型桥梁，如福州洪塘大桥、漳州郭坑大桥、福州闽江二桥、三明下洋桥、连江解放大桥等国省道桥梁的病害就曾经比较严重地影响了当地交通和经济的发展。 随着科学技术的发展，综合现代测试与传感技术、网络通信技术、信号处理与分析技术、数学理论和结构分析理论等多个学科领域的桥梁健康监测系统，可极大地拓宽桥梁检测内容，并可连续地、实时地、在线地对结构的“健康”状态进行监测和评估，确保运营安全和提高桥梁的管理水平。桥梁结构健康监测系统的主要功能是，通过各种传感器实时采集运营状态下的各种数据和信号，根据采集到的数据和信号反演出桥梁的工作状态和健康状况，并在此基础上进行桥梁的安全性和可靠性评估。 桥梁健康监测系统是具有国际先进水平的远程预警系统。主要是通过在现场布置相应的传感器测得相应数据，把这些数据通过本地存储和一定的通信方式实时传送到指挥中心的计算机中，然后由计算机自动显示、计算和判断，对桥梁结构进行自动预警。由于该系统的实时性，将极大地提高桥梁养护工作的效率。同时，该实时自动预警系统可以补充和完善桥梁管理系统，进一步提高对桥梁的营运状况判断的准确性。 该项目以324国道乌龙江大桥为工程背景，综合桥梁健康监测的最新研究成果，建立一套具有国际先进水平的“在役桥梁健康监测与预警系统”。系统将通过对桥梁进行细微观察和大量的数据采集，对桥梁运行过程实施严密监控，在专家评估模块的基础上，通过计算机分析桥梁静动力各项控制指标，对超出阀值的指标进行预警提示。基于这套系统，可以像摄像机图像监测一样对桥梁的细微振动状况进行监测，通过分析系统进行比较分析，掌握桥梁的运行状况。 通过324国道乌龙江大桥的示范和带动作用，在全省范围内逐步开展国省道重要公路桥梁的结构健康监测，在第一时间提供桥梁的准确信息，从而可以判断桥梁的受损状况，为应急预案提供科学的决策依据。因此，该项目对于进一步提高福建省普通公路桥梁的管理与维护决策效率，促进该省桥梁管理水平的进一步提高，将发挥积极的作用；同时，该项目对于推进福建省交通运输信息化建设，促进该省公路交通网络更有效地为海峡西岸经济区建设服务，具有重要意义。