科技日報記者 劉志偉 通訊員 付麗
6月5日，“抗疫情、保增長、大干100天勞動競賽”在武漢光谷大橋拉開帷幕。
中鐵大橋科學研究院表示，將“智慧橋梁”二期工程提前到6月底完成外場安裝和數據接入，保證“智慧橋梁”監測系統建設如期完成。
“建橋之都”開健康監測先河
武漢作為新中國橋梁建設發源地，集聚了橋梁建設的勘測設計、科學研究、工程施工、裝備研發、材料研制、鋼結構加工、舊橋維修加固等完整產業鏈企業。最新數據顯示，長江河道上已建成115座橋梁，其中80%是“武漢造”，武漢成為名副其實的“中國建橋之都”。
武漢市也是一座橋隧縱橫的城市，擁有城市橋隧共756座，其中橋管處自管橋隧334座，行業監管橋隧422座，總計覆蓋面積800余萬平方米。為了實時掌握橋梁的健康狀況，確保橋梁運營安全，提升城市橋梁養護與管理技術水平，武漢市在國內首次提出按照城市橋群架構建設的橋梁智慧管理系統的思路，并被列入2017年武漢“兩會”為市民辦的十件實事之一。中鐵大橋科學研究院受托建設“武漢城市橋梁智慧管理系統平臺”。
“2018年底完工的一期工程中，建設了系統平臺，首批納入系統的42座城市橋梁主要是三環線沿線橋梁及部分市內橋梁，選取原則為歷年檢測中病害較多的橋梁，同時接入了18座已建成監測系統的橋隧，共計60座。”中鐵大橋科學研究院總經理鐘繼衛說，2019年底啟動二期工程，包括了98座城市橋梁監測系統建設和5處三環線入口處主線WIM監測。二期工程原計劃2月開工，8月底完成安裝并集成上線，因疫情的影響開工推遲。
“渦振”被監測系統完整捕捉
4月26日，鸚鵡洲長江大橋主梁發生了風致渦激振動，橋上車輛駕乘人員有明顯振感，引起社會輿論關注。鸚鵡洲大橋前期已安裝了健康監測系統，渦振發生時系統及時報警，完整記錄了振動全過程中風況與橋梁結構響應數據。
“事件發生的同時，我們的智慧橋梁團隊通過相關數據分析，及時準確地判斷了橋梁振動的形成原因和橋梁結構安全狀況，輔助政府與橋梁管養單位快速形成了交通管理決策，并在此基礎上緊急開發了渦振專項監測系統，密切關注不利風況的發生和持續時間、密切監測橋梁舒適度” 中鐵大橋科學研究院黨委書記程伊彪說。
武漢“智慧橋梁”系統原計劃分多批逐步推進，但武漢鸚鵡洲長江大橋渦振事件和疫后提振經濟的雙重影響下，武漢市橋梁安全運行管理領導小組研究決定加快推進全市橋梁智慧橋梁監測系統建設和接入工作。
技術人員在橋梁上安裝監測設備
面向風險和病害引入AI技術
“早期建設的橋梁的健康監測系統，其監測預警模式多為面向單一實時數據，模式簡單直觀，易于理解。但對結構狀態參數的長期變化趨勢，病害的衍生發展，以及復雜因素綜合效應對結構安全正常運行帶來的威脅，難以實現自動化分析。”負責項目實施的中鐵大橋科學研究院健康監測中心主任葉仲韜說。
他們提出了面向風險和病害的多參數綜合預警報警模式，并且在多年橋梁健康監測海量數據積累和分析經驗基礎上，引入AI人工智能、機器學習和深度學習技術，訓練系統針對典型風險和病害模式對應的數據集進行識別，可替代專業技術人員完成大量復雜離線分析工作，極大減少人工離線分析工作量，大幅提高系統分析評估工作效率。
武漢“智慧橋梁”二期工程在一期工程的實踐基礎上，將橋梁管養與相關領域前沿技術結合，系統智慧化程度進一步提升，與大型橋梁集群的科學高效管理需求更為契合。二期工程完成之后，武漢市“智慧橋梁”系統覆蓋率大大提升，為保障市民的安全出行將發揮重要的作用。
(文章來源52監測網，本文轉載自科技日報，僅用來學習及交流，侵權刪）
