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桥梁自动化在线监测解决方案

一、概述

现代化大型桥梁是交通主干道的重要节点，对交通运输发展具有重大影响。桥梁在长期的使用过程中，由于环境侵蚀、材料老化和日益加重的交通量及重车、超重车数量的不断增加，导致桥梁结构损伤和功能退化。从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降，情况下导致灾难事故发生，造成重大的人员伤亡和财产损失。对桥梁结构性能进行自动化监测和诊断，及时进行损伤评估和安全预警已成为未来桥梁建设的必然要求。

二、系统组成

桥梁自动化在线监测系统是集物联网、传感器、无线传输、云计算等技术于一体的自动化监测系统。该系统通过采集桥梁关键部位的结构和环境数据，对桥梁结构的工作状态、使用性能进行实时监测和分析评估，根据系统采集的关键数据为桥梁在特殊气候、交通状况或桥梁运行中的严重异常状况触发预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导，以保证桥梁在营运期间的安全性。桥梁自动化在线监测系统架构如下图所示，其主要由感知层、数据采集层、传输通信层、云平台及移动终端组成。

感知层：主要完成待监测物理量的信号转换，其由多种类型智能传感器构成，主要有应变传感器、压力传感器、倾斜传感器、力传感器等。数据采集层主要负责数据采集，将感知层转换后的电信号转换成数字信号，以方便数据远距离传输。

传输通信层：负责采集层与云平台之间通信及数据传输，数据传输方式主要有有线传输和无线传输。有线传输通过光纤、网线经网关将数据发送到云平台及云平台数据下发;无线传输主要通过2G/3G/4G/5G将数据传输到云平台及云平台数据下发。

应用层：负责数据信息化管理，如控制指令下发和数据接收、多传感器数据融合分析、结果展示、预警等。预警信息通过短信或邮件及时发送到相关管理人员，并提示后台及时对结构当前状态进行安全评估。

自动化监测具有哪些特点

自动化监测具有以下特点：

1. 实时性：自动化监测系统能够实时采集和处理数据，及时反映监测的情况，从而能够快速应对异常情况。

2. 准确性：自动化监测系统通过采用高精度的传感器和仪器，获得实时的监测数据，保证了监测结果的准确性和可靠性。

3. 可靠性：自动化监测系统可以24小时不间断地运行，不受人为干扰和误操作的影响，保障了监测的可靠性。

4. 自动化程度高：自动化监测系统能够自动控制、调节和处理，降低了人工干预的成本和风险，并且能够实现自动报警和应急措施，提高了监测的自动化程度。

5. 多样性：自动化监测系统适用于各种建筑，例如桥梁、隧道、地铁、高层建筑等，可实现多层次、多角度的监测。

6. 数据处理能力强：自动化监测系统能够处理大量的监测数据，并能够自动生成报表和图像，帮助技术人员进行数据分析，并对监测结果进行科学决策和规划

自动化监测要求

监测系统基本要求：

（1）满足监测对象的所有监测参数的需求；

（2）系统稳定、耐久，连续24小时自动采集，系统寿命满足监测周期的需求；

（3）数据真实，采集、传输、存储过程不丢失、数据存储备份能力满足需求；

（4）适应结构所处日常环境、气候和突发事件三种工况，工作正常。由于监测的结构物不同，所以需要监测的内容也是不同的。