橋梁健康監(jiān)測(cè)行業(yè)分析 硬件系統(tǒng)與理論研究并駕齊驅(qū)

• 2022年8月8日 ZhouJiaLiang來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1034 65
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橋梁健康監(jiān)測(cè)是指通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控與評(píng)估，為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況異常嚴(yán)重時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，為橋梁的維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)。

橋梁健康監(jiān)測(cè)行業(yè)分析

橋梁健康監(jiān)測(cè)是指通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控與評(píng)估，為橋梁在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況異常嚴(yán)重時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，為橋梁的維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)。

橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則是通過(guò)在橋梁上安裝的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備，獲取橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號(hào)，對(duì)橋梁的運(yùn)營(yíng)環(huán)境和結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，為橋梁在特殊氣候、交通條件或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，并為橋梁養(yǎng)護(hù)維修提供數(shù)據(jù)支撐。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的處理與控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的健康評(píng)估系統(tǒng)。

在國(guó)內(nèi)外，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已有較多的應(yīng)用，除應(yīng)用于大跨橋外，甚至已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到高層復(fù)雜建筑的監(jiān)測(cè)中。例如國(guó)內(nèi)的明石海峽大橋，它需要監(jiān)測(cè)其基本結(jié)構(gòu)特性，即在正常狀態(tài)中溫度和其他條件變化時(shí)橋梁的行為，同時(shí)在觀測(cè)中，采用GPS來(lái)檢測(cè)橋梁和塔的變形;國(guó)內(nèi)的虎門(mén)大橋，由于其位于熱帶風(fēng)暴多發(fā)地區(qū)，所以對(duì)橋梁的安全問(wèn)題需要特別考慮及重視。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告《2020-2025年中國(guó)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢(xún)報(bào)告》分析

橋梁健康監(jiān)測(cè)主要針對(duì)一些大型的、以及特殊結(jié)構(gòu)橋梁，在橋梁上安裝一些固定的監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)橋梁進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)、環(huán)境以及荷載等狀況進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，在異常情況下進(jìn)行預(yù)警，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要在大跨徑橋梁以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜橋梁實(shí)施，其資金投入大等，目前已建成運(yùn)營(yíng)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)的分析以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于結(jié)構(gòu)評(píng)估也一直是行業(yè)的難點(diǎn)問(wèn)題。

目前，我國(guó)已有140余座大橋安裝橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，遍及各種橋型。總結(jié)這些橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要有以下五大特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)：(1)傳感器多，經(jīng)濟(jì)性顯著。一般而言大跨度橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至少由100以上傳感設(shè)備，其造價(jià)占比一般達(dá)到橋梁總造價(jià)的0.5%～1.0%;(2)以橋梁管理和維護(hù)為目的，橋梁監(jiān)測(cè)的目的就是獲得橋梁狀態(tài)，以?xún)?yōu)化管理和維護(hù)措施，保障橋梁性能;(3)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需具備可更換和可維護(hù)性;(4)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始延伸到施工狀態(tài)，形成施工與運(yùn)營(yíng)一體化的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng);(5)雖然橋梁監(jiān)測(cè)可以做到自動(dòng)化和智能化，但對(duì)于監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)估，還需要橋梁專(zhuān)家的介入，以準(zhǔn)確評(píng)估監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的真實(shí)性和合理性。

近年來(lái)，交通運(yùn)輸作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要功臣之一，得到了快速的發(fā)展。而橋梁作為連接交通線(xiàn)路起到了巨大的作用，但是伴隨著橋梁工程的發(fā)展，橋梁的健康也受到人們的關(guān)注。這些年因?yàn)闃蛄嚎逅脑斐伤纻氖录舶l(fā)生了多次，為此，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為防護(hù)橋梁出事的主要手段之一，行業(yè)也得到了大力的發(fā)展。隨著智能傳感技術(shù)的發(fā)展，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的地位凸顯，行業(yè)市場(chǎng)價(jià)值不斷提升。

未來(lái)幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定發(fā)展以及橋梁行業(yè)的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)橋梁對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求越來(lái)越大，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)銷(xiāo)售規(guī)模將保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2022年，中國(guó)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將突破28億元。

硬件系統(tǒng)與理論研究并駕齊驅(qū)

在采集系統(tǒng)硬件方面，GPRS技術(shù)、先進(jìn)的傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)將持續(xù)作為主流的發(fā)展趨勢(shì)。在理論研究方面，先進(jìn)的損傷識(shí)別方法將帶給橋梁健康監(jiān)測(cè)長(zhǎng)足的發(fā)展，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法、蟻群算法、主成分分析、粗糙集等算法將更多的應(yīng)用于橋梁的損傷識(shí)別中。兩個(gè)方面的技術(shù)的迅猛發(fā)展，也會(huì)更加好的促進(jìn)兩方面技術(shù)的結(jié)合，將硬件系統(tǒng)與理論研究相結(jié)合一直是人們希望的，硬件系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)越是精確，理論研究的實(shí)用性也就越強(qiáng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，在將來(lái)，橋梁健康的自動(dòng)診斷系統(tǒng)必將是主流的發(fā)展趨勢(shì)。橋梁健康監(jiān)測(cè)與安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)將在橋梁管理中發(fā)揮越來(lái)越大的作用，一個(gè)橋梁數(shù)字化時(shí)代正在來(lái)臨。

想要了解更多橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展前景，請(qǐng)查閱《2020-2025年中國(guó)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析與投資研究咨詢(xún)報(bào)告》。

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