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桥梁自动化在线监测解决方案

一、概述

现代化大型桥梁是交通主干道的重要节点，对交通运输发展具有重大影响。桥梁在长期的使用过程中，由于环境侵蚀、材料老化和日益加重的交通量及重车、超重车数量的不断增加，导致桥梁结构损伤和功能退化。从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降，情况下导致灾难事故发生，造成重大的人员伤亡和财产损失。对桥梁结构性能进行自动化监测和诊断，及时进行损伤评估和安全预警已成为未来桥梁建设的必然要求。

二、系统组成

桥梁自动化在线监测系统是集物联网、传感器、无线传输、云计算等技术于一体的自动化监测系统。该系统通过采集桥梁关键部位的结构和环境数据，对桥梁结构的工作状态、使用性能进行实时监测和分析评估，根据系统采集的关键数据为桥梁在特殊气候、交通状况或桥梁运行中的严重异常状况触发预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导，建筑物监测机构，以保证桥梁在营运期间的安全性。桥梁自动化在线监测系统架构如下图所示，其主要由感知层、数据采集层、传输通信层、云平台及移动终端组成。

感知层：主要完成待监测物理量的信号转换，其由多种类型智能传感器构成，主要有应变传感器、压力传感器、倾斜传感器、力传感器等。数据采集层主要负责数据采集，将感知层转换后的电信号转换成数字信号，以方便数据远距离传输。

传输通信层：负责采集层与云平台之间通信及数据传输，数据传输方式主要有有线传输和无线传输。有线传输通过光纤、网线经网关将数据发送到云平台及云平台数据下发;无线传输主要通过2G/3G/4G/5G将数据传输到云平台及云平台数据下发。

应用层：负责数据信息化管理，如控制指令下发和数据接收、多传感器数据融合分析、结果展示、预警等。预警信息通过短信或邮件及时发送到相关管理人员，并提示后台及时对结构当前状态进行安全评估。

自动化监测

自动化监测简单来说就是通过对固定位的空间相对位移来分析构筑物、建筑物的变形情况，对是否有塌方，垮塌等危险进行数字化的预测。

自动化监测的三种形式：首先是数据处理自动 化，俗称“后自动化”；第二种是实现数据采集 自动化，俗称“前自动化”;第三种是实现在线 自动采集数据，安徽建筑物监测，离线资料分析，建筑物监测系统，俗称“全自动化”。

自动化监测主要包括数据采集的自动化、数据传输的自动化、数据管理的自动化和数据分析的自动化等内容。

自动化监测主要特点

自动化监测的主要特点包括：

1. 实时性强：自动化监测系统能够实时采集信号，并将信号立即反映到系统中进行处理和分析，并能够及时地发出警报。

2. 自动化程度高：自动化监测系统可以自动执行一些操作，例如自动控制、自动调节等。

3. 数据处理：自动化监测系统采集的数据精度高，可用于科学决策和规划。

4. 多样性广：自动化监测系统可以适应不同类型的工程，如建筑物、桥梁、隧道、地铁等。

5. 实用性强：自动化监测系统可以广泛应用于各个领域的工程建设。

6. 可靠性高：自动化监测系统能够实时监测工程的状态，阳性验证运行结果，减少运行失误的风险。