【智慧城市网 品牌专栏】桥梁作为城市主要交通枢纽，在日常生活中发挥着重要作用，有着不可言喻的社会效益和价值。随着经济社会和城市化进程的快速发展，我国桥梁建设成就日新月异，桥梁的灾损和安全事故亦随之而来。
据相关数据统计，我国40%的桥梁已进入“老龄化”阶段。近年来，多起在役桥梁事故的发生造成了严重后果且社会反响强烈。如何避免桥梁事故发生，保障桥梁安全运行，一直是横亘在眼前亟须解决的难题。
桥梁病害事故频发 须建立实时监测系统
我国是桥梁大国，桥梁数量及规模已居世界前列。据统计，国内城市公路桥梁总数截至2021年底已达105万座，其中40%的桥梁建设于20世纪90年代。国际权威期刊《事故分析和预防》统计表明，大部分桥梁平均使用寿命约为30-40年，据此推论，未来10年国内将有40万座桥梁进入病害爆发高峰期。
在长时间运行以及各种环境的影响下，桥梁会陆续出现结构裂缝、支座脱空、伸缩缝损坏等病害；与此同时，近年来超载车辆的不断增多，导致桥梁坍塌事故时有发生。例如，无锡高架桥坍塌事故致使3人死亡、2人受伤；湖北鄂州桥梁垮塌事故致使4人死亡、8人受伤。
因此，改变桥梁传统定检模式，建设实时监测系统，实现对桥梁安全状态的实时感知迫在眉睫！
克服桥梁监测难题 两大产品并肩作战
我国桥梁监测领域的探索，可追溯至20世纪90年代。时至今日，行业内仍有两大难题尚未完全解决。一是桥梁传感器数量多，监测数据多而杂，同时环境、噪声等导致数据质量不高；二是海量数据价值未充分挖掘，如何利用监测数据准确识别桥梁病害与风险依旧是难点。
聚焦桥梁监测痛点难点，辰安科技基于清华大学合肥公共安全研究院桥梁监测实验平台研究成果，结合合肥生命线工程51座桥梁监测经验，研发出两款核心产品——桥梁前端监测数据综合处理机和桥梁安全监测系统。
桥梁前端监测数据综合处理机，具有强大的边缘计算能力，能够对前端大量数据实现温度剔除、噪声干扰剔除、长周干扰剔除及FFT等边缘计算。同时，它还支持各类传感器集成，提供工业级双镜像系统保护(避免数据丢失)，平均无故障工作时间长达5000小时。
桥梁安全监测系统，包含实时监测、监测报警、信息管理、安全评估子系统，从事前、事中、事后三个阶段建立安全监测联动措施，为政府和桥梁管养单位提供了一套集日常监测、处置、服务于一体的管理平台，有效保障城市桥梁安全。
深度聚焦桥梁安全 三大优势保驾护航
桥梁监测难，更难的是桥梁结构病害的分析与识别。依托清华大学合肥公共安全研究院，辰安科技在长期的探索实验与数据积累中，不断迭代更新产品，已形成三大产品优势。
1、依托科研单位桥梁实验平台，产学研结合
桥梁监测实验平台在不同结构类型桥上安装各种结构监测类传感器、荷载监测类传感器、气象监测类传感器，研究分析不同荷载、不同气象环境下的桥梁结构响应，从而实现桥梁监测关键技术如监测预警模型、安全评估模型的研究与验证。
2、AI技术与力学分析结合，算法模型准确率高
通过AI技术与力学分析相结合的模式，研发相关算法模型，包括超载车辆识别、支座/伸缩缝异常识别算法，结合动态+固定阈值，实现对常见桥梁病害/风险精准识别预警。此外，团队利用实验平台进行病害复现，反复进行模型训练及验证，从而提高模型精准度。
以支座异常识别模型为例。支座作为连接桥梁上部结构与下部结构的关键构件，直接影响着行车的舒适性和桥梁的安全。团队在大量的数值模拟及实验研究基础上，对数据趋势拟合分析，并利用相关性理论识别异常数据，达到支座脱空、变形识别的目的。目前结合实际案例验证，准确率可达70%以上。
3、起步早，落地广，桥梁病害数据与案例积
累丰富
截至目前，公司已累计完成300余座结构安全监测系统的建设，获取各类传感器监测数据数亿条。团队依托海量数据建立了桥梁模型库、案例库、病害库、特征库，为模型算法的深入研究提供了必要条件。同时，丰富的案例积累背后是一个又一个桥梁安全事件的消除与解决，有效保障了桥梁的安全运行。
技术流程双管齐下 桥梁安全面面提升
产品在技术与流程管理上同时发力、“双管齐下”。
一是在技术上“保安全”，通过全天候监测值守，通过海量数据挖掘及分析，及时掌握桥梁的结构变化趋势；当结构出现异常时，系统会及时报警并第一时间通知相关人员，做到闭环管理；同时，每日的桥梁安全评估可以实时掌握桥梁安全状态。二是在管理上“优化流程、梳理权责”，通过月报、季报、年报等进行数据分析，针对性指导制定养护计划，及时消除隐患；一旦发生特殊或异常情况，通过数据及流程的闭环管理等溯源追踪、查找原因、强化责任。
目前，辰安科技桥梁安全产品在安徽省内主要应用于合肥、滁州、芜湖等十六个地级市及部分区县级单位，在安徽省外主要应用于成都、乌鲁木齐、佛山等城市。以合肥市为例。截至2023年6月5日，合肥生命线桥梁监测形成各类报告100余份，累计监测超过75t的超载车辆3万余辆，桥梁结构异常、车辆撞击、重车拥堵事件协助联动处置40余次，全面提升了合肥市桥梁的安全运行。
桥梁是城市生命线重要组成部分之一，与民生息息相关。保障城市桥梁安全运行，推动行业高质量发展一直是辰安作为一家科技企业的重要使命。辰安科技愿与社会各界一起，持续以创新科技助力桥梁安全运行！
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