2019年10月10日18時10分(fèn)許,江(jiāng)蘇(sū)無錫312國道K135處、錫港路(lù)上(shàng)跨橋發生橋麵(miàn)側(cè)翻事(shì)故,造成3人死亡、2人受(shòu)傷。經初步(bù)分析,事故(gù)發生原因可能是(shì)上跨橋側翻運輸車輛超載。事故造成的結果是誰都不願看到的。與此同時,大家也在積極討論事故發生的原因和(hé)有效的解決方案,因為城市交通關係到我(wǒ)們每一個人(rén)的日常通勤,而城市(shì)管(guǎn)理更是大家熱衷(zhōng)和關注的。隨著近幾年雲計算、大數據的發展,物聯網傳感器技術能否在(zài)這方麵發揮其獨特的作用呢?
其實,大橋(qiáo)坍塌的事故已不是第一次發生。就在10天前的10月1日,台灣省(shěng)宜(yí)蘭縣有著21年橋齡的南方(fāng)澳跨港(gǎng)大橋突然坍塌,造成6人死亡、多人受傷。那麽,針對大橋(qiáo)倒塌事故頻發,我們能做些什麽呢?
隨著橋梁建設和交通(tōng)係統的日趨完善,橋梁也從大規模建設向橋梁監測(cè)評估管理過度。另外,隨(suí)著時間(jiān)的推移,越來越多的橋(qiáo)梁將達到或接近使用(yòng)壽命,加之常年累月接受車輛重壓,導致橋(qiáo)梁發生結構性的損傷,出現老化現象,尤其是大型橋梁,一旦發生坍塌(tā)事(shì)故將(jiāng)造成(chéng)難以挽回的損失。因此,對橋梁進行(háng)健康(kāng)安全監測至關重要。那麽,我們能否通過(guò)物(wù)聯網傳感器技術減少(shǎo)甚至杜絕此類事故的發生呢(ne)?
目前,物聯網在橋梁監(jiān)測方麵的應用有兩個(gè)方麵,一是預防及應對貨車超載,二是實時監測橋梁整(zhěng)體環境(jìng)。
利用GIS與BIM技術、物聯網技術、雲技術(shù)和大數據挖掘等多項功能,能為交通基礎設施提供全壽命周期管理與(yǔ)決策支持,其中包括對違規駛上橋梁的超載車輛進行報警。
例如,通過在橋(qiáo)梁上加裝傳感器設備,對橋梁的震動、位移等方麵數據進行實時監測,來確定重車駛上橋時橋梁結構的變化。不同類型的橋梁設(shè)置相應的警戒值,超過警戒值就會自動進行報警。比如,通過設置在橋梁塔頂的GPS測量(liàng)站(zhàn),可監測並預警橋梁的結構變形程度。相關的實時(shí)數據(jù)會發送到技術人員的終端,並(bìng)匯總到智能化運行維護平台,以判斷是否有超載車輛。
隨著物聯網及智慧城市的不斷深入發展,對橋梁(liáng)的健康安全監測、重要結構部位的(de)養護,都已離不開對傳感器的應用。一些可靠(kào)、精(jīng)確和便宜的(de)新型傳感器的開發和應用,有力(lì)推動了(le)橋梁健康安全監(jiān)測的發展。例如,在上海、武漢等多處的橋梁結構件中屢見不(bú)鮮。比如壓力傳感器、位移測量傳感(gǎn)器、應變測量傳感器、振動測量傳感器等,被越來越多的應用到橋梁健康安(ān)全監測中。
例如,目前,在南京長江二(èr)橋上安裝著200多個傳感器,它們24小時捕捉著橋梁的(de)所有信息,並發送到數(shù)據檢測中心進行分析,一旦有異常,便可以提前預警,分(fèn)析問題原因,再由(yóu)管養人員進(jìn)行修理。
其中,傳感器會實時傳送大橋的環境信息,比如當時橋上的(de)風速、溫度、車輛負載等結構信息,比如橋麵變形情況、斜拉(lā)橋的索力(lì)等。一旦捕捉到的數據超(chāo)過預先設定的數值(zhí),係統就會自動(dòng)報(bào)警,然後(hòu)工作人員根據信息判斷,給(gěi)負責橋梁的管養人(rén)員下達指令。
再比如,10月8日上午,武漢楊泗港長江大橋正式通車。這座由中(zhōng)鐵大橋(qiáo)局承建的大橋(qiáo),是世界(jiè)上跨度最大的雙層公路懸索橋。為確保該橋運營安全,提高大橋未來的管(guǎn)養水平和效率,橋科院為(wéi)該橋量身定製了(le)一套長期健(jiàn)康監測(cè)係統。
該健康監測係統由自動化監測、人工巡檢養(yǎng)護、交通監測、數據存儲(chǔ)與管理、安全(quán)預警與狀態評估、用戶界麵(miàn)等六個子係統組成。在設計時充分考慮(lǜ)了楊泗港長(zhǎng)江大橋的特點,設置了環境荷載監測、結構響應監測、交(jiāo)通監測三種監測類型,包括風(fēng)速風向傳感器(qì)、環境溫(wēn)濕度傳感器(qì)、車速車軸儀、振動傳感器等在內的17個監測項目,共計505個測點,均分布(bù)於大橋塔頂(dǐng)、錨碇、橋麵等關鍵位置。
健康監測係統可對一些人工無法到達的隱蔽部位進行監測,同時可實現實時的損傷檢測,及時發(fā)現橋梁(liáng)的損傷與性能退化,對大橋使用過程中出現(xiàn)的(de)損傷進行定性、定位和定量(liàng)分析,實現防患於未然。在突(tū)發性事件,例如強烈地(dì)震、大風或其它嚴重事故發生之後,可對橋梁(liáng)進行安全性能和工作狀態評估,還可以利用收集到(dào)的特定(dìng)信(xìn)息對大橋狀態和(hé)安全進行評估,給養(yǎng)護管理人員提(tí)供輔助決策依據,實施有效的養護、維修與加固(gù)工(gōng)作,進一步(bù)節約了維護經費。
經過這次事件,希望有關部門能在查清事故原因的同時,吸(xī)取教訓,加強對橋梁(liáng)和過往車輛的監(jiān)管;同時,我們(men)也應(yīng)該充分意識到(dào),橋梁(liáng)運維管理信息化的必要性,也希望在(zài)未來的橋梁監測工作中,讓現(xiàn)代(dài)物聯網傳感技術得到(dào)更加廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮出(chū)更大的作用。