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物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)外橋梁的使用，早已不新鮮
在20世紀(jì)80年代中后期，美國(guó)開(kāi)始在一些橋梁上，布設(shè)用于檢測(cè)環(huán)境、荷載、震動(dòng)、局部應(yīng)力等橋梁各類(lèi)基本參數(shù)的傳感器，力圖通過(guò)數(shù)據(jù)分析，來(lái)尋求一些力學(xué)規(guī)律。
美國(guó)的Sunshine Skyway Bridge上面共計(jì)安裝500多個(gè)傳感器，這些傳感器，主要用于采集橋梁建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等各階段的位移、應(yīng)變和溫度變化等，最終人們可以通過(guò)這些信息，找到橋體結(jié)構(gòu)和橋體材料，隨時(shí)間變化的規(guī)律。
在國(guó)內(nèi)，虎門(mén)大橋、徐浦大橋、江陰長(zhǎng)江等大橋在施工階段，工程師已經(jīng)在橋體上，布設(shè)了傳感器，這些傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋體的各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)。
香港青馬大橋、汲水門(mén)大橋和汀九大橋，還曾布設(shè)過(guò)當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括900個(gè)各類(lèi)傳感器、9臺(tái)電腦控制信息收集系統(tǒng)、2臺(tái)電腦工作站負(fù)責(zé)信息處理和分析系統(tǒng)。
2017年，擁有眾多長(zhǎng)江大橋的武漢，已經(jīng)啟動(dòng)“智慧橋梁”的計(jì)劃，該計(jì)劃搭建了武漢市“智慧橋梁”平臺(tái)，并分兩年為三環(huán)線內(nèi)42座中小橋梁“量身訂做”長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
目前，武漢市長(zhǎng)江上的大橋，除武漢長(zhǎng)江大橋外，其他都建立了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，漢江上的知音橋、古田橋，也建立了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
據(jù)長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)報(bào)道，中鐵大橋科學(xué)研究院技術(shù)人員，為42座橋梁安裝15種類(lèi)型共計(jì)1929個(gè)傳感器，硬件設(shè)備達(dá)到25類(lèi)3053套。
主要監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵參數(shù)，包括結(jié)構(gòu)安全參數(shù)監(jiān)測(cè)（如裂縫、位移、溫濕度等）；車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)（車(chē)速、車(chē)重、車(chē)長(zhǎng)等）；沉降、匝道傾覆及滑移等多項(xiàng)監(jiān)測(cè)。
中鐵大橋科學(xué)研究院健康監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)人介紹，給橋梁安裝各類(lèi)傳感器和采集設(shè)備，就像醫(yī)院給病人戴上24小時(shí)監(jiān)測(cè)儀一樣，這些傳感器和采集設(shè)備，會(huì)實(shí)時(shí)將橋梁的結(jié)構(gòu)狀況、基礎(chǔ)沉降、車(chē)輛監(jiān)測(cè)抓拍等各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)至云計(jì)算數(shù)據(jù)中心服務(wù)器中。
平時(shí)，技術(shù)人員會(huì)到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)橋梁外觀進(jìn)行檢查，通過(guò)手機(jī)App上傳。工作人員可通過(guò)任何一臺(tái)電腦、手機(jī)App進(jìn)行登錄訪問(wèn)，實(shí)時(shí)掌握42座橋梁的健康狀況。
當(dāng)某座橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)指標(biāo)、或病害發(fā)展超過(guò)預(yù)警值時(shí)，工作人員會(huì)第一時(shí)間收到系統(tǒng)發(fā)送的短信、郵件和App消息報(bào)警，從而迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。
此外，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成維修建議，對(duì)橋梁進(jìn)行及時(shí)維護(hù)，避免安全事故；工作人員也可以通過(guò)查閱系統(tǒng)中的監(jiān)控視頻、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為事后追溯、索賠提供依據(jù)。
長(zhǎng)江沿岸城市中，南京也已經(jīng)做出類(lèi)似嘗試。
南京長(zhǎng)江二橋（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“二橋”）上，安裝著200多個(gè)傳感器，它們?nèi)隉o(wú)休地看護(hù)橋梁的健康。
據(jù)了解，該方案的設(shè)計(jì)方，是在役長(zhǎng)大橋梁安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
在南京市長(zhǎng)江大橋及隧道健康檢測(cè)數(shù)據(jù)中心，一排大屏幕正實(shí)時(shí)播放著各座橋梁的圖像，下面則是像心電圖一樣的波紋。
工作人員點(diǎn)開(kāi)南京二橋結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)系統(tǒng)，屏幕上就會(huì)跳出二橋的模擬圖，橋身上一個(gè)個(gè)圓圈閃爍著，這些圓圈都是小盒子。
盒子里裝的，是提前布設(shè)的傳感器，波紋表示它在實(shí)時(shí)捕捉信息。
捕捉的信息通常有：環(huán)境信息，比如當(dāng)時(shí)橋上的風(fēng)速、溫度、車(chē)輛負(fù)載等；結(jié)構(gòu)信息，比如橋面變形情況、斜拉橋的索力等。
一旦捕捉到的數(shù)據(jù)，超過(guò)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。假如遇上雨雪天，橋面接近0℃時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)報(bào)警，來(lái)通知管養(yǎng)單位撒融雪劑；夏天超過(guò)60℃，系統(tǒng)接收到的指令，則是灑水降溫。
此外，混凝土的橋面，常常會(huì)出現(xiàn)裂縫，有些裂縫只有在車(chē)子經(jīng)過(guò)時(shí)才張開(kāi)，人工巡檢很難發(fā)現(xiàn)，而分布在橋身的傳統(tǒng)傳感器，只能捕捉周邊0.5米范圍內(nèi)的裂縫。
后來(lái)，在役長(zhǎng)大橋梁安全與健康國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和東南大學(xué)合作，研發(fā)出分布式技術(shù)，將傳感器捕捉范圍擴(kuò)大至2米，目前這一技術(shù)已在蘇通大橋試用。
2008年，南京也是雪災(zāi)災(zāi)區(qū)，當(dāng)時(shí)長(zhǎng)江三橋一側(cè)橋面，積壓了大量車(chē)輛，另一側(cè)則空空蕩蕩，這導(dǎo)致兩側(cè)橋面，高度差達(dá)到60公分，幸好物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警并處理，才沒(méi)對(duì)橋體造成結(jié)構(gòu)性傷害。
隨著萬(wàn)物互聯(lián)和5G的深度推進(jìn)，相信會(huì)有更多的高科技，來(lái)保護(hù)我們的生命安全。愿更多技術(shù)人興起，愿科技可以更多地溫暖人類(lèi)生活！
