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桥梁物联网系统研究

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【摘要】:
以机场高速公路为代表的城市高速公路,是诸多城市连接核心区和机场大型交通枢纽的重要通道,是保障城市正常生产、生活的重要载体,也是区域经济实力和现代化水平的重要标志。城市高速公路桥梁既承载着繁重的交通服务任务,又面临着诸多突发性和渐变性风险。现有管养体系主要以人工定期巡查为主,缺乏与运维安全相关指标的实时监测,管理部门在巡检间隔期无法即时体察风险。同时,由于线路长、交通量大、环境复杂、桥梁体量大、并行
  以机场高速公路为代表的城市高速公路,是诸多城市连接核心区和机场大型交通枢纽的重要通道,是保障城市正常生产、生活的重要载体,也是区域经济实力和现代化水平的重要标志。城市高速公路桥梁既承载着繁重的交通服务任务,又面临着诸多突发性和渐变性风险。现有管养体系主要以人工定期巡查为主,缺乏与运维安全相关指标的实时监测,管理部门在巡检间隔期无法即时体察风险。同时,由于线路长、交通量大、环境复杂、桥梁体量大、并行构造物阻隔等因素,大量道路、桥梁巡检频度不高,可达性不好,人员安全风险高,这使得运维管理工作对网络化、区域化、实时性监管技术的需求日趋迫切。伴随国家“互联网+”战略的推进,城市生活对安全、高效、便捷的需求不断提升,客观上要求构建设施智能化、服务功能综合化的现代道路交通服务体系。
  以互联网为核心,基于现代传感技术、智能巡查技术、云平台数据管理技术的桥梁物联网平台,代表着“互联网+”时代城市基础设施运维安全管理的发展方向,成为中小型桥梁区域化管理的破局之道。
  桥梁物联网的核心技术构架为:面向大量桥梁的广泛应用,在结构关键部位,针对与安全直接相关的关键指标设置传感器,并可采用智能巡检的方式互补,实现在位置和指标类别上的全覆盖。采用云平台集约化数据管理与网页、手机客户端轻量化使用相结合的服务模式,为桥梁区域化安全运维管理提供从风险感知、病害巡查,到综合数据存储、运算管理,到风险预警、应急保通、维修养护全过程的产业化智慧服务。
  桥梁物联网系统的重要特点在于,面向大量桥梁的区域化运维管理,首选对结构安全最关键的指标,在关键部位设置在线传感设备。因而,系统设计应因地制宜,充分分析对象桥梁的结构特点和运维环境特征,并结合系统实施阶段的各项约束条件,从功能性、经济型和实施便利性等多方面选取“少而精”的最优方案。