橋梁智能檢測技術(shù)

方亮 龍倫芳

摘 要：隨著我國交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，我國的橋梁建設(shè)需求也在不斷地加大。在橋梁的建設(shè)過程中，檢測是重中之重。如果檢測工作沒有做好，不能夠及時的發(fā)現(xiàn)橋梁的各種問題，那么我們的橋梁自然不可以順利的運行下去。因此，我們應(yīng)當(dāng)重視橋梁的檢測工作。在進行橋梁檢測的過程當(dāng)中，我們會用得到許多不同的技術(shù)和方法，在這些技術(shù)當(dāng)中，目前運用最廣泛也是最有效的，就是橋梁的智能檢測技術(shù)。文章中，我們將對橋梁的智能檢測技術(shù)進行簡單的介紹，并分析橋梁智能檢測系統(tǒng)的主要功能。

關(guān)鍵詞：橋梁；智能化；檢測

中圖分類號：U446 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）18-0147-02

Abstract： With the continuous development of transportation in China， the demand for bridge construction in China is also increasing. In the process of bridge construction， detection is the most important. If the detection work is not done well， and we can not find the bridge problems in time， then our bridge can not run smoothly. Therefore， we should pay attention to the bridge detection. In the process of bridge detection， we will use many different technologies and methods， of which the most widely used and most effective one is the intelligent detection technology of bridges. In this paper， we will briefly introduce the intelligent detection technology of bridges， and analyze the main functions of the intelligent detection system.

Keywords： bridge； intelligent； detection

前言

橋梁在我國建筑事業(yè)和交通運輸事業(yè)的發(fā)展過程中，都有著及其重要的作用。橋梁在交通極度發(fā)達的當(dāng)今社會，橋梁更多的是起到一個緩解交通壓力的作用。如果橋梁的質(zhì)量出現(xiàn)了問題，我們交通就會面臨極大的壓力。因此，我們必須要對橋梁進行及時的檢測，確保橋梁始終處于一個適宜的工作狀態(tài)，以保證交通運輸?shù)捻樌M行。在所有的檢測技術(shù)當(dāng)中，最為有效的就是智能化的橋梁檢測技術(shù)。這種技術(shù)可以采用數(shù)字化、智能化的方法，有針對性的橋梁進行檢測，目前具有廣發(fā)的應(yīng)用前景。

1 橋梁智能檢測技術(shù)簡介

（1）橋梁智能檢測系統(tǒng)的基本組成。從上文的說明中，我們可以了解到，橋梁對于我國交通運輸事業(yè)有著極其重要的意義。實際上，橋梁本身的價值也是極高的。橋梁作為一種大型建筑工程，將會創(chuàng)造大量的工作崗位，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟價值和社會效益。與此同時，橋梁的質(zhì)量也影響著交通運輸事業(yè)的發(fā)展。如果橋梁發(fā)生斷裂或者老化，將會對交通造成極大的阻礙，甚至可能會造成大量的人員傷亡。除此之外，這些負(fù)面的消息還將造成極大的負(fù)面影響，并且維修橋梁還會造成極大的資金浪費。從這個角度來看，我們?yōu)榱吮苊膺@一系列的損失，需要及時的對橋梁進行檢測。這種檢測不應(yīng)當(dāng)是片面的，一勞永逸的。我們應(yīng)當(dāng)全面的對橋梁的各個細(xì)節(jié)進行檢測，確保橋梁可以安全運行。除此之外，我們還需要定期的對橋梁進行檢測，兩次檢測的時間間隔不宜過長，發(fā)生極端天氣如臺風(fēng)、暴雨等，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間進行橋梁的檢測。這樣看來，橋梁的檢測其實是一項十分繁瑣的工作，憑借個人的力量很難很好的完成。因此，我們需要采取智能化技術(shù)，簡潔有效的進行橋梁的智能檢測工作。說到這里，我們就不得不提橋梁的智能檢測系統(tǒng)了。橋梁的智能檢測說起來容易，就是采取智能化的方式進行橋梁信息的采集和分析，但是實際上，這個過程并不是那么簡單的。由于橋梁狀況的復(fù)雜性和多變性，我們的橋梁智能設(shè)計必須要有一定的載體才可以完成，這就是我們所說的橋梁智能檢測系統(tǒng)。橋梁智能系統(tǒng)可以大致分為那么幾部分：傳感器、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)收集器、管理中心、檢測系統(tǒng)，這結(jié)果部分都有著自己獨特的作用，都在橋梁的智能檢測過程中占有著舉足輕重的位置。傳感器主要負(fù)責(zé)橋梁信息的采集工作，然后由數(shù)據(jù)傳輸模塊將這些數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)收集器當(dāng)中。管理中心會根據(jù)我們的需求，將這些數(shù)據(jù)進行加工處理，從而得到一個初步的檢測結(jié)果。最后，檢測中心會對采集到的信息和分析的結(jié)果進行檢測，以保證信息的準(zhǔn)確無誤和結(jié)果的正確性。（2）基于局域網(wǎng)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)。橋梁的智能檢測系統(tǒng)要想正常工作，少不了信息的通信傳輸。信息的傳輸是連接信息采集和信息處理的樞紐，一旦這部分出現(xiàn)了問題，我們的橋梁智能檢測工作就難以順利的進行下去。我們的信息傳輸，根據(jù)我們的具體需求，可以分為以下兩種：基于局域網(wǎng)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)和基于公共網(wǎng)絡(luò)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)。這兩種技術(shù)各有各的優(yōu)缺點，因此一般也會在不同的條件下進行使用，下文中我們將對這兩種技術(shù)進行介紹。選擇什么樣的技術(shù)進行傳輸，一般是由橋梁檢測周期長短和橋梁規(guī)模大小決定的。顯然，對于那些小型的橋梁，我們往往會選擇基于局域網(wǎng)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)來進行信息的傳輸。這種技術(shù)有著比較明顯的優(yōu)缺點。首先，這種技術(shù)與基于公共網(wǎng)絡(luò)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)相比，往往可以節(jié)省一定的建設(shè)成本。選用局域網(wǎng)技術(shù)，我們只需要建立一個在當(dāng)?shù)赜行У男畔鬏斚到y(tǒng)，就可以持續(xù)高效獲得橋梁的有關(guān)信息，而不需要花費進入公網(wǎng)的一些費用。其次，對于那些小型的橋梁來講，采用局域網(wǎng)進行信息傳輸不會造成信息的泄露或者是出錯。從這角度來講，采取局域網(wǎng)進行信息傳輸，往往會節(jié)省大量的資金，并取得一個不錯的檢測結(jié)果。然而，任何事物都不是完美無缺的，基于局域網(wǎng)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)也不是一個例外。如果我們采取了這項技術(shù)來進行橋梁數(shù)據(jù)的傳輸，那么我們會在橋梁建設(shè)的初期花費一定的資金來進行局域網(wǎng)的建設(shè)。要知道，橋梁建設(shè)的資金往往是比較寶貴的，如果我們在這方面投入過多，很有可能導(dǎo)致后期工程的資金缺失問題。其次，采用局域網(wǎng)還有一個缺點，那就是我們的實驗數(shù)據(jù)將會很難與國際接軌，不便我們施工水平和檢測水平的進一步提高。綜合這幾點，我們應(yīng)當(dāng)在一些檢測任務(wù)不是很重的情況下進行局域網(wǎng)信息傳輸，并盡量的消除片面化研究的影響。這樣，我們才可以將橋梁的智能檢測工作做好。（3）基于公共網(wǎng)絡(luò)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)。公用網(wǎng)絡(luò)具有穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)含量大、范圍廣傳送機制完善的特點。因此，公共網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸在使用起來也往往更加安全。在一些需要經(jīng)常檢測的大型工程當(dāng)中，我們?nèi)绻^續(xù)采用局域網(wǎng)進行通信傳輸，往往會浪費很多時間。而且由于局域網(wǎng)的不穩(wěn)定性，很有可能發(fā)生數(shù)據(jù)的丟失。這些數(shù)據(jù)一旦丟失，那么我們前期的數(shù)據(jù)采集工作就全部需要重新開始，造成時間的大量浪費和資金的大量損耗。因此，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)橋梁的類型，有取舍的進行通信技術(shù)的選擇。當(dāng)然，使用公共網(wǎng)絡(luò)進行通信傳遞，也會面臨一些問題。由于公共網(wǎng)絡(luò)可以向大眾公開，就難免會有不法分子為了利益而竊取甚至是篡改我們的橋梁檢測信息。這種現(xiàn)象一旦發(fā)生，往往就會出現(xiàn)災(zāi)難級的負(fù)面影響。因此，我們在使用公網(wǎng)進行信息傳輸時，一定要做好加密工作，不給非法分子以可乘之機。除此之外，使用公共網(wǎng)絡(luò)傳輸如此巨量的數(shù)據(jù)，一般會產(chǎn)生大量的通信費用。這些費用會消耗一部分橋梁工程的儲備資金，為我們進行橋梁的修補等工作帶來不便。但是，從長遠(yuǎn)的角度來看，這種投資其實是十分值得的。如果我們不進行這種投資，我們甚至都不可能發(fā)現(xiàn)橋梁的問題，更不用說是修復(fù)它了。這樣來看，采取基于公共網(wǎng)絡(luò)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)，對于大型工程來說是一個最好的選擇。

2 橋梁智能檢測系統(tǒng)的主要功能

（1）進行數(shù)據(jù)處理的采集和數(shù)據(jù)管理。從上文的敘述中，我們可以了解到，橋梁的智能檢測系統(tǒng)是由各種各樣具有不同功能的部分共同組成的。正是由于這個原因，橋梁的智能檢系統(tǒng)才可以完成工作量如此大的橋梁質(zhì)量檢測工作。在所有的檢測任務(wù)當(dāng)中，一個最重要的部分就是信息的采集和數(shù)據(jù)管理。橋梁之所以需要檢測的原因，就是因為它的構(gòu)成十分的復(fù)雜，每一個細(xì)小部分的差錯都有可能會造成橋梁的崩潰。因此，我們需要對橋梁的各種數(shù)據(jù)進行采集，并對這些數(shù)據(jù)進行處理。采集工作主要是由無線傳感技術(shù)來承擔(dān)的。智能橋梁檢測系統(tǒng)一般都配備有高精度的傳感器，我們只需要將它們安裝到橋梁的某個特殊部位，就可以得到橋梁的細(xì)節(jié)情況。這種技術(shù)是建立在我們當(dāng)今十分流行的數(shù)字化技術(shù)之上的。如果沒有這種技術(shù)，我們橋梁信息的收集就只能通過人力進行了。這樣，不僅工作效率會很低，而且得到的數(shù)據(jù)也往往會存在著較大的誤差。在傳感器采集完數(shù)據(jù)之后，系統(tǒng)會將這些信息起來，傳輸?shù)秸麄€系統(tǒng)的信息管理部位。這個部位就相當(dāng)于是智能管理系統(tǒng)的司令部，在這里進行的數(shù)據(jù)分析，將會成為我們獲得檢測結(jié)果的一個重要依據(jù)。我們可以根據(jù)實際需要，調(diào)整數(shù)據(jù)的精度，并智能的辨別數(shù)據(jù)的可信度。除此之外，我們還要將這些數(shù)字信息以一個我們便于使用的方式呈現(xiàn)出來，比如表格、圖紙等。這樣，我們的橋梁信息搜集與管理工作才能算是圓滿完成。（2）通過無線傳感器網(wǎng)確定橋梁狀況。從上文的研究中我們可以了解到，橋梁的狀況往往會比較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方法很難以獲得詳細(xì)而又精準(zhǔn)的信息。因此，我們可以采用無線傳感器來進行橋梁的檢測。當(dāng)然，對于一些大型的橋梁，一個傳感器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠解決實際問題的。這種時候，我們就需要采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來進行橋梁信息的采集了。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的效益，是絕對大于一加一等于二的。多個傳感器的協(xié)調(diào)配合，往往會產(chǎn)生信息質(zhì)量的迅猛提升。這是因為，一個傳感器采集到的信息，往往會受到特殊情況的影響，而如果多個傳感器同時測量一個區(qū)域，那么智能系統(tǒng)就可以將這些傳感器采集到的信息統(tǒng)籌起來，得到一個最切合實際的結(jié)果。通過無線傳感器網(wǎng)確定橋梁狀況也是我們橋梁智能檢測系統(tǒng)的一個重要作用之一。（3）進行橋梁壽命的檢測。橋梁智能檢測系統(tǒng)的另一個重要作用，就是進行橋梁壽命的檢測了。由于建筑工藝和使用環(huán)境的不同，橋梁的使用壽命也往往會大不相同。我們進行橋梁的使用壽命檢測，就可以快速的了解到一座橋梁還可以持續(xù)使用多長時間，有助于我們進行搶修或者是重修。橋梁智能檢測系統(tǒng)可以采用數(shù)字化、智能化的手段，將傳感器采集到的信息進行分析，從而模擬出橋梁的大致壽命，便于施工人員進行合理安排。當(dāng)然，我們的橋梁壽命檢測也不是盲目的，而是需要通過幾個參數(shù)的具體分析來得到結(jié)果，這些參數(shù)主要包括：環(huán)境的溫度濕度、風(fēng)力風(fēng)向，橋梁變形程度，橋梁震動情況，車流量等。通過對這些參數(shù)的智能化分析，我們就可以得到一個科學(xué)有效的橋梁壽命預(yù)測結(jié)果了。

3 結(jié)束語

橋梁的智能檢測在當(dāng)今社會具有極其重大的意義，如果這項技術(shù)沒能夠順應(yīng)時代潮流順利發(fā)展起來，我們的橋梁工程質(zhì)量就很難得到有效的保障。橋梁智能檢測工作的主要載體，就是智能化的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)會幫助我們完成從信息收集到結(jié)果檢測的各方面工作，對于實際的生產(chǎn)具有重大意義。

參考文獻：

[1]賀拴海，趙祥模，馬建，等.公路橋梁檢測及評價技術(shù)綜述[J].中國公路學(xué)報，2017，11.

[2]李毅.基于城市橋梁集群監(jiān)測平臺的系桿拱橋健康監(jiān)測研究[D].浙江大學(xué)，2010，4.

[3]李忠龍.基于現(xiàn)有傳感器的橋梁無線檢測技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008，8.