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近年來，交通運輸作為經(jīng)濟發(fā)展的主要功臣之一，得到了快速的發(fā)展。而橋梁作為連接交通線路起到了巨大的作用。
橋梁作為公共交通的重要載體，對區(qū)域交通的通暢運行、社會經(jīng)濟發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。隨著社會經(jīng)濟的飛躍式發(fā)展，橋梁交通流量快速提升，橋梁安全危害影響加劇。橋梁因為惡劣使用環(huán)境、荷載作用、年限過長等因素導致橋梁損傷，產(chǎn)生病害，威脅橋梁安全，引起橋梁事故。
近幾年來，橋梁安全事故屢有發(fā)生，社會影響巨大，人民生命安全危害后果嚴重。交通運輸部《關(guān)于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》交公路發(fā)〔2020〕127號規(guī)定：“2025年底前實現(xiàn)跨江跨?？鐛{谷等特殊橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)全面覆蓋。到2035年，公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護管理水平進入世界前列。”
為了實現(xiàn)各階段橋梁生命線狀態(tài)的可知性、可測性，及時了解、掌握橋梁的健康動態(tài)與安全狀態(tài)，驗證設(shè)計理論并指導后續(xù)同類型橋梁的設(shè)計，對其建立一個科學的運營期健康與安全監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為重要。
以前的橋梁安全性檢查方法，主要是技術(shù)人員到橋梁、道路現(xiàn)場定期檢查，工作效率低，且目前公路橋梁管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集基本上以人工采集為主，需要肉眼觀察橋梁各部分情況，再加以人工記錄錄入，準確性較差。而且由于橋梁的數(shù)量巨大，檢查方法無法對所有橋梁進行有效的評估，時常遺漏一些危橋的重要信息，從而造成一些本可以規(guī)避的風險。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市的不斷深入發(fā)展，對橋梁的健康安全監(jiān)測、重要結(jié)構(gòu)部位的養(yǎng)護，都已離不開對傳感器的應用。一些可靠、精確和便宜的新型傳感器的開發(fā)和應用(如壓力傳感器、位移測量傳感器、應變測量傳感器、振動測量傳感器等)，有力推動了橋梁健康安全監(jiān)測智慧化的發(fā)展。
今年7月，由無錫市市政和園林局、東南大學合作申報的《城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計標準》獲江蘇省住建廳批準立項，標志著與該項目同步編制的省標準正式落地，金匱大橋數(shù)字孿生監(jiān)測正是全省首個試點。
金匱大橋上將安裝上120個左右不同類別的傳感器，實現(xiàn)全方位實時監(jiān)測。安裝的傳感器包括溫濕度傳感器、傾角傳感器、裂縫計、靜力水準儀、超聲波流量計等，利用這些傳感器可獲得橋梁運行中位移、振動、應力、荷載等全維度數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，作為“物聯(lián)網(wǎng)之都”的無錫，橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)較早，蓉湖大橋、開源大橋和蠡湖大橋等橋梁都已安裝上傳感器，可實時更新每座橋梁的基本信息、病害情況及養(yǎng)護記錄等。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國橋梁建設(shè)迎來了前所未有的發(fā)展高峰，為經(jīng)濟建設(shè)提供了有力的交通運輸保障。據(jù)統(tǒng)計，2017年全國橋梁總數(shù)突破了100萬座，包括高鐵橋梁，城市大型立交橋等。
現(xiàn)代化的橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)運用多種現(xiàn)代先進技術(shù)手段，通過傳感技術(shù)、通信技術(shù)實現(xiàn)對橋梁狀況進行實時監(jiān)測。再對各種類型橋梁的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深層次的分析，在橋梁安全狀況出現(xiàn)異常時及時發(fā)出預警，預防橋梁出現(xiàn)安全事故，確保橋梁正常運營。
隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一日千里，對橋梁、軌道等工程健康監(jiān)測日益受到關(guān)注。通過在橋上安裝各種傳感器，采集應力、位移、加速度等數(shù)據(jù)，可以排除人工操作的不穩(wěn)定性。業(yè)內(nèi)人士認為，這至少是一個每年數(shù)千億元的產(chǎn)業(yè)，如果將該模式拓展到軌道、涵洞等領(lǐng)域，將會是個萬億元的行業(yè)。
