【智慧城市網 品牌專欄】橋梁作為城市主要交通樞紐，在日常生活中發揮著重要作用，有著不可言喻的社會效益和價值。隨著經濟社會和城市化進程的快速發展，我國橋梁建設成就日新月異，橋梁的災損和安全事故亦隨之而來。
據相關數據統計，我國40%的橋梁已進入“老齡化”階段。近年來，多起在役橋梁事故的發生造成了嚴重后果且社會反響強烈。如何避免橋梁事故發生，保障橋梁安全運行，一直是橫亙在眼前亟須解決的難題。
橋梁病害事故頻發 須建立實時監測系統
我國是橋梁大國，橋梁數量及規模已居世界前列。據統計，國內城市公路橋梁總數截至2021年底已達105萬座，其中40%的橋梁建設于20世紀90年代。國際權威期刊《事故分析和預防》統計表明，大部分橋梁平均使用壽命約為30-40年，據此推論，未來10年國內將有40萬座橋梁進入病害爆發高峰期。
在長時間運行以及各種環境的影響下，橋梁會陸續出現結構裂縫、支座脫空、伸縮縫損壞等病害；與此同時，近年來超載車輛的不斷增多，導致橋梁坍塌事故時有發生。例如，無錫高架橋坍塌事故致使3人死亡、2人受傷；湖北鄂州橋梁垮塌事故致使4人死亡、8人受傷。
因此，改變橋梁傳統定檢模式，建設實時監測系統，實現對橋梁安全狀態的實時感知迫在眉睫！
克服橋梁監測難題 兩大產品并肩作戰
我國橋梁監測領域的探索，可追溯至20世紀90年代。時至今日，行業內仍有兩大難題尚未完全解決。一是橋梁傳感器數量多，監測數據多而雜，同時環境、噪聲等導致數據質量不高；二是海量數據價值未充分挖掘，如何利用監測數據準確識別橋梁病害與風險依舊是難點。
聚焦橋梁監測痛點難點，辰安科技基于清華大學合肥公共安全研究院橋梁監測實驗平臺研究成果，結合合肥生命線工程51座橋梁監測經驗，研發出兩款核心產品——橋梁前端監測數據綜合處理機和橋梁安全監測系統。
橋梁前端監測數據綜合處理機，具有強大的邊緣計算能力，能夠對前端大量數據實現溫度剔除、噪聲干擾剔除、長周干擾剔除及FFT等邊緣計算。同時，它還支持各類傳感器集成，提供工業級雙鏡像系統保護(避免數據丟失)，平均無故障工作時間長達5000小時。
橋梁安全監測系統，包含實時監測、監測報警、信息管理、安全評估子系統，從事前、事中、事后三個階段建立安全監測聯動措施，為政府和橋梁管養單位提供了一套集日常監測、處置、服務于一體的管理平臺，有效保障城市橋梁安全。
深度聚焦橋梁安全 三大優勢保駕護航
橋梁監測難，更難的是橋梁結構病害的分析與識別。依托清華大學合肥公共安全研究院，辰安科技在長期的探索實驗與數據積累中，不斷迭代更新產品，已形成三大產品優勢。
1、依托科研單位橋梁實驗平臺，產學研結合
橋梁監測實驗平臺在不同結構類型橋上安裝各種結構監測類傳感器、荷載監測類傳感器、氣象監測類傳感器，研究分析不同荷載、不同氣象環境下的橋梁結構響應，從而實現橋梁監測關鍵技術如監測預警模型、安全評估模型的研究與驗證。
2、AI技術與力學分析結合，算法模型準確率高
通過AI技術與力學分析相結合的模式，研發相關算法模型，包括超載車輛識別、支座/伸縮縫異常識別算法，結合動態+固定閾值，實現對常見橋梁病害/風險精準識別預警。此外，團隊利用實驗平臺進行病害復現，反復進行模型訓練及驗證，從而提高模型精準度。
以支座異常識別模型為例。支座作為連接橋梁上部結構與下部結構的關鍵構件，直接影響著行車的舒適性和橋梁的安全。團隊在大量的數值模擬及實驗研究基礎上，對數據趨勢擬合分析，并利用相關性理論識別異常數據，達到支座脫空、變形識別的目的。目前結合實際案例驗證，準確率可達70%以上。
3、起步早，落地廣，橋梁病害數據與案例積
累豐富
截至目前，公司已累計完成300余座結構安全監測系統的建設，獲取各類傳感器監測數據數億條。團隊依托海量數據建立了橋梁模型庫、案例庫、病害庫、特征庫，為模型算法的深入研究提供了必要條件。同時，豐富的案例積累背后是一個又一個橋梁安全事件的消除與解決，有效保障了橋梁的安全運行。
技術流程雙管齊下 橋梁安全面面提升
產品在技術與流程管理上同時發力、“雙管齊下”。
一是在技術上“保安全”，通過全天候監測值守，通過海量數據挖掘及分析，及時掌握橋梁的結構變化趨勢；當結構出現異常時，系統會及時報警并第一時間通知相關人員，做到閉環管理；同時，每日的橋梁安全評估可以實時掌握橋梁安全狀態。二是在管理上“優化流程、梳理權責”，通過月報、季報、年報等進行數據分析，針對性指導制定養護計劃，及時消除隱患；一旦發生特殊或異常情況，通過數據及流程的閉環管理等溯源追蹤、查找原因、強化責任。
目前，辰安科技橋梁安全產品在安徽省內主要應用于合肥、滁州、蕪湖等十六個地級市及部分區縣級單位，在安徽省外主要應用于成都、烏魯木齊、佛山等城市。以合肥市為例。截至2023年6月5日，合肥生命線橋梁監測形成各類報告100余份，累計監測超過75t的超載車輛3萬余輛，橋梁結構異常、車輛撞擊、重車擁堵事件協助聯動處置40余次，全面提升了合肥市橋梁的安全運行。
橋梁是城市生命線重要組成部分之一，與民生息息相關。保障城市橋梁安全運行，推動行業高質量發展一直是辰安作為一家科技企業的重要使命。辰安科技愿與社會各界一起，持續以創新科技助力橋梁安全運行！
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