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用上百個(gè)傳感器守護(hù)蘇州高速公路?尹山斜拉橋的安全

姚小熊27 ? 來源:傳感器專家網(wǎng) ? 作者:佚名 ? 2019-10-30 09:41 ? 次閱讀

尹山斜拉橋是位于蘇州的一座高速公路橋,2019年8月,該橋最新安裝調(diào)試并試運(yùn)行了尹山斜拉橋BIM(Building?Information Modeling)健康監(jiān)測系統(tǒng)。這座新橋梁監(jiān)測系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器云計(jì)算技術(shù),這在蘇州高速公路橋梁上還是首次應(yīng)用。目前,在尹山斜拉橋上,裝了將近100個(gè)傳感器,可供技術(shù)人員實(shí)時(shí)了解到該橋的實(shí)時(shí)狀況。

尹山斜拉橋位于滬常高速(S58),于2004年10月建成通車,設(shè)計(jì)使用年限為100年。橋梁全長815米,全寬36.5米,主跨跨越京杭大運(yùn)河,橋面道路為雙向六車道,是一座獨(dú)塔、單索面、不對稱預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。

據(jù)了解,此次試運(yùn)行的尹山斜拉橋BIM健康監(jiān)測系統(tǒng),主要借助加速度傳感器、裂縫儀、傾角傳感器等100多個(gè)傳感器監(jiān)測設(shè)備,這些傳感器相當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng),可對主橋部分進(jìn)行全方位監(jiān)測。

借助這些傳感器測得的數(shù)據(jù),在系統(tǒng)管理平臺(tái),技術(shù)人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo),便可看到以三維立體模型呈現(xiàn)的尹山斜拉橋的各項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù),例如斜拉索索力、交通荷載、結(jié)構(gòu)裂縫等等, 內(nèi)置有

比如,在尹山斜拉橋橙紅色的斜拉索上,安裝有一對對白色的小方盒。該橋安全監(jiān)測項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理陳果介紹,盒子里面是加速度傳感器,主要對拉索索力進(jìn)行監(jiān)測,橋上一共裝了10對20個(gè)。拉索如果有疲勞損傷,或者被雨水腐蝕了,這些異常情況都能通過加速度傳感器采集到的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來。

在索塔、主梁、橋墩等處,還裝有16個(gè)裂縫監(jiān)測設(shè)備。陳果說,裂縫儀設(shè)備是對既有裂縫寬度進(jìn)行不間斷監(jiān)測,如果發(fā)現(xiàn)裂縫寬度擴(kuò)大到一定程度,要采取措施封縫,更嚴(yán)重的就要進(jìn)行維修加固。

另以大橋上53米高的橋塔為例,由于橋塔很難爬,人工監(jiān)測時(shí)要用到消防云梯,日常巡檢時(shí)只能做遠(yuǎn)程觀測,現(xiàn)在作為BIM監(jiān)測系統(tǒng)的一個(gè)監(jiān)測分項(xiàng),塔頂上安裝了傾角傳感器,該儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測橋塔有無發(fā)生偏移。

此外,在大橋西端,還有兩臺(tái)埋在地下的不停車稱重系統(tǒng),通過秤臺(tái)可以測量出貨車的重量,通過光柵可測量出軸組信息,結(jié)合兩方面的數(shù)據(jù),對每輛經(jīng)行車輛的軸重、總重、車速等進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,并反饋給管理方,作為查處超限超載的依據(jù)。

使用BIM監(jiān)測系統(tǒng)后,橋梁養(yǎng)護(hù)管理的效率明顯提升。原先采取人工監(jiān)測,半年監(jiān)測一次,現(xiàn)在24小時(shí)監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到管理平臺(tái),有異常情況第一時(shí)間就能發(fā)現(xiàn)。

據(jù)了解,該監(jiān)測系統(tǒng)還設(shè)置了三級預(yù)警,即黃色、橙色及紅色預(yù)警。其中,黃色預(yù)警,要求記錄預(yù)警狀態(tài),在人工檢查周期現(xiàn)場檢查時(shí)對報(bào)警處進(jìn)行重點(diǎn)核查;出現(xiàn)橙色預(yù)警,要求預(yù)警第二天派人抵達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行人工檢查,5日內(nèi)提交橙色預(yù)警報(bào)告;發(fā)生紅色預(yù)警,要求立即口頭通知業(yè)主,當(dāng)天就要派人抵達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行人工檢查,并進(jìn)行全橋檢查,次日要提交紅色預(yù)警報(bào)告。

關(guān)于加速度傳感器

加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中,通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。

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