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无源无线物联网技术助力桥梁健康安全

桥梁作为交通系统的组成部分,在交通、军事和社会生活等方面具有重要战略意义,桥梁安全直接影响国家交通运输和经济社会发展。但近年来,桥梁坍塌事故时有发生,据专家统计国内外2017 ~ 2022年间桥梁运营期事故,主要由运营养护不当、超载及自然灾害引起。桥梁受车辆、风、地震、疲劳、人为因素及材料性能退化等作用,将产生不同程度损伤,若未及时检修轻则缩短桥梁使用寿命影响行车安全,重则导致桥梁突发性坍塌。因此桥梁健康监测是桥梁运维的重要内容。


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除了一些特大型道路桥梁会在建造过程中铺设自动监测设备外,目前主要以常规人工巡查和定期监测的方式来保障道路桥梁安全。


人工定期检测:

传统人工巡查是靠眼看手摸的原始方式来检查桥梁隐患,很大程度上依赖管理者和技术人员的经验,缺乏科学系统的方法,往往对桥梁特别是大型桥梁的状况缺乏全面的把握和了解,且无法做到信息实时反馈。


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监测设备:

目前通过设备监测桥梁主要有两种方式。

一、通过在建造时或建造后铺设传感器实现实时监测,但需布线,工程量大,对设备要求高,造价成本也高。另外一部分桥梁建成后不具备稳定供电条件,因此需传感器背负电池工作,故而存在使用场景受限、更换电池困难等情况。

二、采用可移动设备进行定期监测,需每次到监测部位部署传感器来收集测试数值,工作量大、易遗漏,可能导致数据不准确、不全面,并且对隐蔽部位难以监测。


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采用无源无线物联网技术生产的传感器可解决传统传感器取电、布线难题,实现专业化、精细化和智能化监测管理。


无源无线物联网传感器具备无源无线特点,部署方便,体型小不影响工程性能。通过对在建和建成的桥梁部署无源无线物联网传感器,可实现桥梁应力、应变、温度、沉降、位移、荷载、倾斜等物理量的全面实时监测。结合希盟泰克砺工全生命周期管理平台监测分析桥梁运营状况,若遇到特殊气候或超负荷交通情况,能及时对桥梁运营异常情况发出预警信号,保障桥梁运营期安全。


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通过无源无线物联网感器对桥梁实时监测,可及时发现桥梁存在的安全隐患,控制桥梁病害发展,有效防止事故发生,为桥梁养护决策提供科学依据。当然,无源无线物联网感器应用场景并不局限于桥梁,公路隧道、地铁轨道、地下综合管廊、排水管网、城市应急管理、大型工程建设等行业领域均可使用。在智慧城市、智慧交通、智慧建造等大趋势下,无源无线物联网技术大有可为,具有广阔市场前景。

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