橋梁作為重要的城市生命線基礎設施,在保障交通暢通和經濟發展中發揮著重要作用。然而,橋梁在長期使用過程中不可避免地會出現各種隱患問題,如結構疲勞、材料老化、腐蝕、裂縫擴展以及基礎沉降等。這些隱患若未能及時發現和處理,不僅影響橋梁通行,嚴重時甚至引發橋梁坍塌事故,威脅人民生命財產安全。因此,部署橋梁健康監測系統顯得尤為必要。
一、橋梁長期使用面臨的隱患問題
橋梁設施在長期使用中受環境因素(如溫度變化、濕度、風力、地震等)和交通荷載的持續作用,結構內部會逐漸產生微小裂紋和疲勞損傷,這些損傷難以通過傳統的人工巡檢手段及時發現。
加之橋梁規模龐大、結構復雜,人工檢測成本高且效率低,存在盲區和遺漏。因此,采用智能化的橋梁健康監測系統,實現對橋梁結構狀態的實時、連續、自動化監測,能夠大幅提升隱患的發現速度和準確性。

二、橋梁健康監測系統設計
橋梁健康監測系統主要通過布設多類型傳感器(如應變計、加速度計、位移傳感器、溫濕度傳感器、腐蝕傳感器等)采集結構的關鍵力學參數及環境信息,并利用工業數采網關進行實時數據傳輸和處理。監測系統能夠及時捕捉到橋梁結構細微的異常變化,動態評估橋梁的安全性能,預測潛在風險,有效指導維護和維修決策,延長橋梁使用壽命,降低運營成本,保障交通運輸的安全與穩定。

在橋梁健康監測系統中,工業數采網關發揮著核心作用。工業數采網關是連接傳感器網絡與上層數據管理平臺的重要橋梁,具備多種通信接口和協議轉換功能,能夠實現多源異構傳感器數據的高效采集、預處理和遠程傳輸,是保障橋梁健康可靠的重要技術支撐。
三、工業數采網關在橋梁監測中的應用
1、數據采集與融合:佰馬工業數采網關支持多種傳感器信號的接入,如模擬量、數字量、頻率信號等,能夠實現對橋梁結構應變、振動、位移、溫濕度等多類型數據的統一采集。通過數據融合,網關能夠提高數據的準確性和完整性,為后續的健康評估提供可靠依據。
2、邊緣計算能力:佰馬工業數采網關還具備邊緣計算數據處理能力,可以對采集到的數據進行初步分析和過濾,剔除異常值,識別突發事件,減少數據量,提高傳輸效率。同時,邊緣計算還能實現部分監測指標的本地報警,提升系統響應速度,保障橋梁安全。
3、多協議通信支持:佰馬工業數采網關支持多種工業通訊協議(如Modbus、CAN、OPC UA等)和多種通信方式(包括以太網、4G/5G、Wi-Fi等),能夠靈活適配不同的現場網絡環境,實現數據的穩定傳輸,確保監測信息及時上報至管理平臺。
4、遠程管理與維護:佰馬網關配套有網關云化管理平臺,運維人員可以通過云平臺實現遠程設備配置、固件升級和故障診斷,降低現場維護成本,提高系統可靠性和可用性。
橋梁健康監測系統的部署是確保橋梁安全運營的重要措施,能夠實現對橋梁結構全生命周期的精準管理和動態評估。工業數采網關作為橋梁監測系統的關鍵數據中樞,不僅保障了傳感器數據的高效采集和傳輸,也提升了系統的智能化和可靠性水平,從而有效助力實現橋梁安全管理的數字化、智能化和自動化。
佰馬Baimatech,集M2M產品研發、IoT平臺服務、國際化運營于一體,讓我們聯接,共創未來