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桥梁健康监测解决方案
桥梁健康监测解决方案

我国作为世界第一桥梁大国,大型城市桥梁约10万座,铁路桥梁约7万座,公路桥梁超过80万座。在桥梁的全寿命周期中,养护期占桥梁寿命的 90%,桥梁的长期正常使用 , 不仅取决于建造质量 , 更依赖于后期的管养水平。传统检查方法存在需要大量人力物力和财力、影响正常交通运行、周期长,实时性差诸多缺点,限制决定了其无法直接有效地应用于大型桥梁健康监测及预警。
随着物联网技术的发展,特别是高精度倾角传感器的技术成熟,综合现代测试与传感技术、网络通信技术、信号处理和分析技术、数学理论和结构分析理论等多个学科领域的桥梁健康监测系统,可极大地延拓桥梁在线监测的内容,并可连续地、实时地、在线地对结构“健康”状态进行监测和评估,对桥梁的运营安全和提高桥梁的管理水平具有极大的指导意义。

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客户价值

在桥梁健康监测中,倾角仪通常会被布置于桥面、桥塔、桥墩和悬索上,用来测量桥梁在承受负载时的形变和评估桥梁结构的完整性和稳定性。其中,桥面形变的监测主要目的是判断桥梁在竖直方向上的刚度和结构承载力等重要的技术参数,而这些都是桥梁鉴定、改造和新桥验收过程中的关键性参考指标。桥塔是另一需要采用倾角传感器进行测量的地方,桥塔的倾斜值在一定程度上,反应桥梁结构的完整性和稳定性是否受到影响,进而是否会危害到桥梁的安全状况。

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方案构成


   特大桥监测项目可划分为荷载源和结构静动力响应两大部分,其确定的总体原则如下:  


 1.监测项目选择原则

 ① 根据大桥各类结构构件在结构安全中的重要性和构件的易损性;

 ② 根据桥梁所处的地理环境和气候环境特点,确定对大桥结构受力影响的因素;

 ③ 从结构状态评估的需要和运营养护管理需求出发,要为未来进行状态识别和 结构安全评判做技术准备;

 ④ 大桥的特殊结构要重点监测;

 ⑤ 根据大桥特点,资金投入和经济性,实时监测与定期监测相结合,实现桥梁监测预警。

 2. 监测项目基于招标文件并根据上述原则,结合特大桥桥址区运营环境特点和结构受力特性与构造特点,监测项目划为环境参数及荷载源、结构响应监测、结构耐久性能监测及其他监测: 

(1)荷载源监测项:

 ① 风荷载(包括风速、风向); 

(2)结构响应监测:

 ① 主梁位移监测; ② 应力应变监测; ③ 斜拉索索力监测; ④ 塔身倾斜监测; 根据招标文件,大冲邕江特大桥监测系统自动化传感测试子系统的监测项目及测 点规模见下表。

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   相关产品   


产品的选型原则是: 1. 选用目前国际上先进的技术设备,确保系统良好的准确性、稳定性、耐久 性及可扩展性; 2. 选用市场上通用性好,易于采购的产品,确保系统的可维护性和可更换性; 3. 选用性能价格比高的产品,确保系统在最低成本下,实现最良好的运作,实现桥梁监测预警; 4. 系统达到国际先进水平。高精度倾角仪产品选用北微传感科技有限公司生产的 BWS5500系列超高精度倾角仪,采样频率为 1Hz。


项目

传感器

备注

风荷载监测

三向风速风向仪


主梁位移监测

倾角仪


应力应变监测

振弦应变计


斜拉索索力监测

加速度计


塔身倾斜监测

倾角仪


伸缩缝位移监测

位移计

桥梁已有位移计,负责接入系统

支座脱空位移监测

位移计

桥梁已有位移计,负责接入系统



成功案例


桥梁挠度监测解决方案中的重要技术手段,是利用倾角仪(倾角传感器)保证在役桥梁安全运营。北微传感作为专业惯性姿态传感器制造商,携手苏交科、中设集团、中国铁科院、Industri Telekomunikasi等为全球数百座长大桥提供了倾角传感器进行桥梁挠度健康监测。

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  江阴长江大桥  


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项目概况

江阴长江大桥是中国江苏省连接靖江市与江阴市的过江通道,是中国"九五"期间重点建设项目,是中国"两纵两横"公路主骨架中同江至三亚国道主干线及北京至上海国道主干线的跨江”咽喉”工程。北微传感协同苏交科,建立了桥梁监测的全套有效安全监护措施,保障了桥梁安全。

解决方案

●产品:通过倾角传感器设备实时反馈桥梁数据;

●数据:结合现场视频影像、气象数据等,及时发现并预警安全隐患;

●云平台:通过产品搜集数据,整合大数据平台,为安全分析数据和预警。

客户价值

●减轻了人工巡视检查的工作量,保障人员安全;

●规范了人员设备管理,信息化、实时化管理;

●提前预警,避免隐患造成的安全事故发生。


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