桥梁智能检测技术的研究与应用 邓屹松

桥梁智能检测技术的研究与应用邓屹松
摘要：智能检测技术与传统的桥梁检测技术相比，大幅减少了排线工作，在工
作量、检测时间以及变数等方面都有明显的优势。

本文就无线智能桥梁检测技术
进行分析，从而更好地解决桥梁检测中存在的问题，更好地服务于桥梁事业的发展。

关键词：桥梁；智能检测；无线技术
1桥梁的无线技术智能检测简述
桥梁智能检测的主要技术单元包括：传感器、智能中心、传输模块、数据收
集器、软件处理设备等。

上述几个模块作为核心技术组成整个桥梁智能检测系统。

无线智能检测系统首创与上世纪90年代，并逐渐形成较为完整的桥梁检测集成
系统。

在数据传输方面主要分为两种，其一：无线电同心桥梁检测系统；其二：
无线电通信桥梁检测技术。

1.1 以局域网为基础的无线电通信桥梁检测技术
根据待检桥梁的规模及检测周期选择局域网方式，该方式适用于多种规模的
桥梁，且检测周期相对较短。

该技术受限于网络和实现机制影响，对数据采集有
较为严格的要求。

其工作原理是以多个传输模块的设置为基础，结合跳传数据技
术完成信号的发射与收集工作。

实践证明，数据传输距离多超过10km。

无线电
通信技术是以局域网为基础，其主要构成为传感器、无线中继以及收发无线信号
设备等三部分。

在收集数据过程中，传感器自始至终发挥着作用，主要数据包括
桥梁的温度以及硬度等，传感器将所收集的这些数据以无线形式发送至中继器。

中继器的重要作用是数据续航，是完成数据远距离传输的核心。

信号手法中心主
要起到数据的再次收发作用，其技术核心是软件设备。

1.2以公用网路为基础的无线电通信桥梁检测技术
相比于局域网，公用网更具稳定性，且数据传送量、距离和相关机制更为完善。

该技术多应用于长期检测的较小规模桥梁项目之中。

桥梁的整体架构相对固
定且范围也比较广泛，因此省略了局域网布设无线电收发中心的工作，同时在检
测较远距离桥梁时也避开了数据传输的规定。

目前，我国三大无线电运营商都有
较为成熟的无线公共局域网，结合GPPR与GSM网络技术基本实现了区域实时全
覆盖接收功能。

2桥梁智能检测系统结构与应用
2.1数据采集与数据管理
桥梁智能检测技术的起点是采集数据，是完成整个系统功能的前提基础。

目前，数据采集管理工作主要由传感器、无线网络管理系统与数据管理系统等为核心。

数据传输技术主要以传感器的感应参数为数据源，通过发射设备将数据传输
至无线网络，经过存储、提取、分析保证数据的真实性。

在桥梁检测过程中，所需参数种类繁多。

传统检测是以有线检测为基础，实
现数据的传输。

这种点与点和线与线之间的传输需要大量的设备，同时铺设的工
作量也随之增高。

在这种形式下，数据的采集、整理和分析将会面临如下两方面
问题：第一，由于数据传输所用的通信电缆较多，且数据在长距离铺设需要大量
的资金、时间、人员。

同时，数据在传输过程中受温湿度影响，其准确性会随之
降低；第二，检测过程中需有足够的空间铺设电缆，且在架设和后期管理过程中
增加管理难度，且数据的可靠性也有所降低。

无线检测系统相比于传统方法，无论是数据采集和管理都具有适应性强、传
输便捷、组网方便、适应性强以及数据传输可靠性强等优势。

数据分析直接受管理系统影响，数据无线采集管理系统具有传统方法不具备
的记录、存储、分析、应用等功能。

该技术科与计算机相结合，可构成高效的桥
梁数据库并根据工作需要及时提取各种数据信息。

2.2无线传感器组网
智能检测系统中的传感器还兼具数据传感、加工等功能。

通过构建无线传感
器网络，所有单独的系统可构成整个网络中的不同节点。

不同节点都能单独完成
数据的收集整理工作，主要数据包括：速度、温度与湿度等。

经过汇总整理后，
传感器可将相关数据通过网络机制传递给终端系统。

从整体上分析无线传感器系
统的优越性集中在如下几方面：
（1）更好的协调各个节点
在整个无线传感器系统中，不同节点可设置地址标识（与IP网络地址类似）。

各节点在清除记录节点地址的同时，还能有效识别附近节点地址。

由于具备上述
功能，各个节点可在协作过程中完成协调性较强的数据传输。

（2）拓扑性更具稳定性
传统无线网络会因为节点的位移而影响到拓扑结构的稳定性，无线传感器中
的节点格局能量，可有效维持传感器的稳定性。

除非节点能力耗尽，拓扑结构都
会具有较强的稳定性。

（3）采集数据更具灵活性
由于采集数据没有限制且适应性较强，因此大幅提升了网络的灵活性。

在不
受电缆设备影响下，无线传感不需大量电能影响，即可实现自由灵活的数据布节
点和采集点的有效布局。

2.3桥梁寿命检测
桥梁检测工作多按照频率及间隔时长划分为短期或中期、长期检测。

实际检
测需结合检测桥梁特点，有效的选择无线网络类型。

通常，以无线通信技术为基
础的智能检测更具灵活性，对提升桥梁寿命具有积极的影响作用。

由于无线局域网基础上的智能检测适用于短期桥梁检测，因此该方式的应用
率较高。

需注意的是：采用这种方法需保证传感器天线的畅通，保证天线见物障
碍物阻挡，避免由此降低信号传递强度；另外，如传感器中的节点距离无线电通
信手法中心较远时，需增设信号中继器，这样才能有效保障信号的重新传递，最
终获取不同节点的实时数据。

智能检测技术应用于小规模桥梁时相对简单，其所需要的参数与测量节相对
较少。

考虑到无线网络成本和安装工作量，可适当增加GPRS与GSM公用无线网络，从而有效降低无线网络架设时间。

在使用上述无线网络模式过程中，只需保
证所在区域能接收到手机信号即可完成实时测量工作。

我国移动通信技术较为成熟，基本绝大多数桥梁所在地都可实现手机信号的全覆盖。

因此，桥梁的智能检
测需结合各种成熟技术，根据项目特点及时进行调整。

结束语
综上所述，桥梁智能检测应根据桥梁规模选择检测方法。

中小型桥梁适宜采
用无线网络检测系统，而特大型桥梁的检测则需将有线与无线检测方式相结合，
从而确保徐菊传输的实时性和准确性。

最后通过无线中继器汇总处理相关数据。

总之，智能检测技术的研究与推广提升了我国桥梁检测的整体水平，也成为桥梁
事业发展的技术保障。

参考文献：
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