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一、方案概述

橋梁作為重要的交通樞紐，因多處于海河、高處之中，承受的壓力比普通路面低，同時也會受到自然環境的影響，較公路來說更容易受到損壞。屢屢發生的橋梁施工事故讓人觸目驚心，原因可能不盡相同，地質、勘察、設計、施工、監理等過程，每個方面的疏忽都可能釀成安全事故。所以維護中需要對橋梁進行必要的安全檢測，對橋梁日常的數據進行監測，及時發現，并對橋梁產生的問題進行處理。

智慧橋梁安全監測方案基于物聯網、大數據技術，結合各種傳感器構建橋梁監測系統。監測橋梁運營階段各監測指標參數數值、變化趨勢，通過合理的計算和分析對橋梁工作狀態進行評估和預報，以確保橋梁管理者隨時隨地了解橋梁的安全運行狀況。

二、系統組成

橋梁安全監測系統由前端數據采集設備、供電設備、傳輸設備、監控中心和移動APP組成，前端的數據采集主機將采集到的視頻圖像、傾角計、位移計、位置對比等數據通過2G/3G/4G/5G/NB-IOT等無線方式傳輸到監控中心，監控中心軟件可以顯示并分析前端設備采集的數據，移動APP可以實時查看當前監測情況，當出現警情時會發出預警信息，提醒相關指揮人員做好搶險救災工作準備。

感知層：設備層承擔著整套系統的感知和采集功能，整體可分為環境監測、變形監測、應力應變監測及荷載監測四部分，通過各類傳感器，管理者可實時掌握橋梁的監測數據，出現異常情況時系統可向平臺發送預警信息。

網絡層：網絡層是數據通信的核心，根據方案的實際環境以及管控范圍，可靈活選擇選用3G/4G/5G、NB-IoT、GPRS等多種網絡形式，并最終通過網絡與云端平臺進行數據和控制命令的交互。

平臺層：應用層主要是實現對橋梁監測數據的匯集與數據管理，同時平臺還可以根據不同的場景以及實時數據，結合大數據分析結果實現應急狀態預警、輔助策略等智能化場景工作。

應用層：基于本方案架構中底層數據的采集、傳輸、整合，控制中心對獲取的相應數據進行及時的處理，并發布相應的預警信息，或對問題部位進行封閉處理。

三、系統功能

■24 小時實時監測：對橋梁變形、受力、環境等全自動化在線監測，實時掌握橋梁整體施工/運行的安全狀態、從整體上把握橋梁健康和安全狀態。

■多重分級預警：數據異常時，系統會觸發相應三級報警機制，第一時間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶。

■應急預案處理：從專家庫直接提取相應處理辦法，及時采取人員介入、封鎖道路等辦法，將安全隱患消除在萌芽狀態。

■荷載監測：橋面受荷載的影響力最為直接，因此，應力監測可以了解作為主要承力構件的受力狀態，及時診斷橋梁的病害，為控制車輛荷載和橋梁結構的疲勞分析提供數據支撐。

■應力應變監測：關鍵受力部位可能會產生裂縫，裂縫的發展趨勢是判斷結構承載能力的重要指標，通過安裝磁電式傳感器，可以完成對橋梁振動的長期監測。

■行業規范標準形成：制定出適合結構健康監測的安全評價標準體系，形成行業標準規范。

四、云平臺

云服務器部署在云端，采用B(瀏覽器)/S(服務器)模式，可以購買阿里云或者騰訊云服務，也可以自建服務器，硬件要求根據配隧道監測數量而定，橋梁在線監測系統云平臺由辰邁開發，具有完全自主知識產權，其主要功能是控制系統各個模塊自動運行，接收、顯示、保存、查詢、打印報警信息，系統主要功能：橋梁沉降監測管理功能、橋梁監測地圖信息、橋梁監測傳感器、系統設備信息、視頻圖像信息、預警信息查詢、集成深部位移監測信息查詢、發布信息設置、開放平臺接口。

五、系統價值

橋梁結構安全在線監測系統可用于實時在線監測橋梁的各種需要監測的量值。橋梁相對地質條件復雜，施工環境惡劣，傳統人工檢測手段難以全方位保證隧道安全。橋梁在線監測系統，針對橋梁全生命周期中的監測重難點問題，提供針對性的監測解決方案，數據傳輸到本地服務器，本地永久儲存，數據實時查看監測，歷史數據隨時可查。數據上傳云端永久備份，并且通過云端嵌入的學習算法和模型，對隧道的各項監測數據進行分析，綜合評估隧道的健康狀況，有效預警、防范和遏制重大事故發生，為用戶組織搶險，疏散影響區域人群贏得時間，減少事故傷亡和財產損失，為橋梁施工和運營的安全保駕護航。