橋梁作為城市主要交通樞紐，在日常生活中發(fā)揮著重要作用，有著不可言喻的社會效益和價值。隨著經(jīng)濟社會和城市化進程的快速發(fā)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(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)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(fā)生造成了嚴重后果且社會反響強烈。如何避免橋梁事故發(fā)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(fā)

須建立實時監(jiān)測系統(tǒng)

我國是橋梁大國，橋梁數(shù)量及規(guī)模已居世界前列。據(jù)統(tǒng)計，國內城市公路橋梁總數(shù)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(tǒng)計表明，大部分橋梁平均使用壽命約為30-40年，據(jù)此推論，未來10年國內將有40萬座橋梁進入病害爆發(fā)高峰期。

在長時間運行以及各種環(huán)境的影響下，橋梁會陸續(xù)出現(xiàn)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(fā)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(tǒng)定檢模式，建設實時監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對橋梁安全狀態(tài)的實時感知迫在眉睫！

克服橋梁監(jiān)測難題

兩大產(chǎn)品并肩作戰(zhàn)

我國橋梁監(jiān)測領域的探索，可追溯至20世紀90年代。時至今日，行業(yè)內仍有兩大難題尚未完全解決。一是橋梁傳感器數(shù)量多，監(jiān)測數(shù)據(jù)多而雜，同時環(huán)境、噪聲等導致數(shù)據(jù)質量不高；二是海量數(shù)據(jù)價值未充分挖掘，如何利用監(jiān)測數(shù)據(jù)準確識別橋梁病害與風險依舊是難點。

聚焦橋梁監(jiān)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(jiān)測實驗平臺研究成果，結合合肥生命線工程51座橋梁監(jiān)測經(jīng)驗，研發(fā)出兩款核心產(chǎn)品——橋梁前端監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合處理機和橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)。

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橋梁前端監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合處理機，具有強大的邊緣計算能力，能夠對前端大量數(shù)據(jù)實現(xiàn)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(yè)級雙鏡像系統(tǒng)保護（避免數(shù)據(jù)丟失），平均無故障工作時間長達5000小時。

橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)，包含實時監(jiān)測、監(jiān)測報警、信息管理、安全評估子系統(tǒng)，從事前、事中、事后三個階段建立安全監(jiān)測聯(lián)動措施，為政府和橋梁管養(yǎng)單位提供了一套集日常監(jiān)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(yōu)勢保駕護航

橋梁監(jiān)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(shù)據(jù)積累中，不斷迭代更新產(chǎn)品，已形成三大產(chǎn)品優(yōu)勢。

1、依托科研單位橋梁實驗平臺，產(chǎn)學研結合

橋梁監(jiān)測實驗平臺在不同結構類型橋上安裝各種結構監(jiān)測類傳感器、荷載監(jiān)測類傳感器、氣象監(jiān)測類傳感器，研究分析不同荷載、不同氣象環(huán)境下的橋梁結構響應，從而實現(xiàn)橋梁監(jiān)測關鍵技術如監(jiān)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(fā)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(tài)+固定閾值，實現(xiàn)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(xiàn)，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(shù)值模擬及實驗研究基礎上，對數(shù)據(jù)趨勢擬合分析，并利用相關性理論識別異常數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(jiān)測系統(tǒng)的建設，獲取各類傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)億條。團隊依托海量數(shù)據(jù)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(chǎn)品在技術與流程管理上同時發(fā)力、“雙管齊下”。

一是在技術上“保安全”，通過全天候監(jiān)測值守，通過海量數(shù)據(jù)挖掘及分析，及時掌握橋梁的結構變化趨勢；當結構出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會及時報警并第一時間通知相關人員，做到閉環(huán)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(tài)。二是在管理上“優(yōu)化流程、梳理權責”，通過月報、季報、年報等進行數(shù)據(jù)分析，針對性指導制定養(yǎng)護計劃，及時消除隱患；一旦發(fā)生特殊或異常情況，通過數(shù)據(jù)及流程的閉環(huán)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(chǎn)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(qū)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(jiān)測形成各類報告100余份，累計監(jiān)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(xié)助聯(lián)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(yè)高質量發(fā)展一直是辰安作為一家科技企業(yè)的重要使命。辰安科技愿與社會各界一起，持續(xù)以創(chuàng)新科技助力橋梁安全運行！