高架桥侧翻:物联网可以做什么?
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整理 | 胡巍巍
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)
2019年10月10日傍晚,无锡312国道上海方向K135处、锡港路上的跨桥,出现桥面侧翻,桥下被压小车3辆(其中一辆系停放车辆,无人)。

据澎湃新闻报道,2辆车上共有3人遇难。

三名遇难者,又都是谁家的爱人?谁家的父母?谁家的儿女?

其中一辆白色小车的遇难者身份已经确认,他是一位单身父亲,独自一人抚养16岁的女儿。

女儿得知爸爸罹难,从视频中看见父亲的车牌,站都站不住。

有温度的科技,该如何担起责任?

和阿里的“团圆”系统可帮助父母快速找回孩子一样,如今物联网技术,也被广泛应用在桥梁建筑中。


物联网在国内外桥梁的使用,早已不新鲜


在20世纪80年代中后期,美国开始在一些桥梁上,布设用于检测环境、荷载、震动、局部应力等桥梁各类基本参数的传感器,力图通过数据分析,来寻求一些力学规律。

美国的Sunshine Skyway Bridge上面共计安装500多个传感器,这些传感器,主要用于采集桥梁建设、运营等各阶段的位移、应变和温度变化等,最终人们可以通过这些信息,找到桥体结构和桥体材料,随时间变化的规律。

在国内,虎门大桥、徐浦大桥、江阴长江等大桥在施工阶段,工程师已经在桥体上,布设了传感器,这些传感器,可以实时监测桥体的各项指标和参数。

香港青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥,还曾布设过当时世界上规模最大的实时安全监测系统,系统包括900个各类传感器、9台电脑控制信息收集系统、2台电脑工作站负责信息处理和分析系统。


武汉:42座桥梁纳入智慧平台


2017年,拥有众多长江大桥的武汉,已经启动“智慧桥梁”的计划,该计划搭建了武汉市“智慧桥梁”平台,并分两年为三环线内42座中小桥梁“量身订做”长期健康监测系统。

目前,武汉市长江上的大桥,除武汉长江大桥外,其他都建立了健康监测系统,汉江上的知音桥、古田桥,也建立了健康监测系统。

据长江日报报道,中铁大桥科学研究院技术人员,为42座桥梁安装15种类型共计1929个传感器,硬件设备达到25类3053套。

主要监测的关键参数,包括结构安全参数监测(如裂缝、位移、温湿度等);车辆荷载监测(车速、车重、车长等);沉降、匝道倾覆及滑移等多项监测。

中铁大桥科学研究院健康监测中心负责人介绍,给桥梁安装各类传感器和采集设备,就像医院给病人戴上24小时监测仪一样,这些传感器和采集设备,会实时将桥梁的结构状况、基础沉降、车辆监测抓拍等各种监测数据,通过互联网存储至云计算数据中心服务器中。

平时,技术人员会到现场,对桥梁外观进行检查,通过手机App上传。工作人员可通过任何一台电脑、手机App进行登录访问,实时掌握42座桥梁的健康状况。

当某座桥梁结构监测指标、或病害发展超过预警值时,工作人员会第一时间收到系统发送的短信、邮件和App消息报警,从而迅速启动应急预案。

此外,系统还会自动生成维修建议,对桥梁进行及时维护,避免安全事故;工作人员也可以通过查阅系统中的监控视频、监测数据,为事后追溯、索赔提供依据。


南京长江大桥:用分布式技术发现裂缝


长江沿岸城市中,南京也已经做出类似尝试。

南京长江二桥(以下简称“二桥”)上,安装着200多个传感器,它们全年无休地看护桥梁的健康。

据了解,该方案的设计方,是在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室

在南京市长江大桥及隧道健康检测数据中心,一排大屏幕正实时播放着各座桥梁的图像,下面则是像心电图一样的波纹。

工作人员点开南京二桥结构健康检测系统,屏幕上就会跳出二桥的模拟图,桥身上一个个圆圈闪烁着,这些圆圈都是小盒子。

盒子里装的,是提前布设的传感器,波纹表示它在实时捕捉信息。

捕捉的信息通常有:环境信息,比如当时桥上的风速、温度、车辆负载等;结构信息,比如桥面变形情况、斜拉桥的索力等。

一旦捕捉到的数据,超过预先设定的数值,系统就会自动报警。假如遇上雨雪天,桥面接近0℃时,系统也会自动报警,来通知管养单位撒融雪剂;夏天超过60℃,系统接收到的指令,则是洒水降温。

此外,混凝土的桥面,常常会出现裂缝,有些裂缝只有在车子经过时才张开,人工巡检很难发现,而分布在桥身的传统传感器,只能捕捉周边0.5米范围内的裂缝。

后来,在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室和东南大学合作,研发出分布式技术,将传感器捕捉范围扩大至2米,目前这一技术已在苏通大桥试用。

2008年,南京也是雪灾灾区,当时长江三桥一侧桥面,积压了大量车辆,另一侧则空空荡荡,这导致两侧桥面,高度差达到60公分,幸好物联网系统及时报警并处理,才没对桥体造成结构性伤害。

随着万物互联和5G的深度推进,相信会有更多的高科技,来保护我们的生命安全。愿更多技术人兴起,愿科技可以更多地温暖人类生活!

  • 论文《基于物联网的特大型桥梁健康监测系统研究

  • 长江日报《武汉三环内42座桥梁将安装传感器24小时监测》http://hb.people.com.cn/n2/2017/0704/c194063-30417069.html

  • 我爱物联网《物联网在桥梁中的应用 》https://www.douban.com/note/610512408/

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