鄱阳湖大桥健康监测系统升级与改造研究
大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术分析
大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术分析1. 引言1.1 研究背景大型桥梁结构的健康监测一直是工程领域的重要课题。
随着桥梁结构的不断增多和老化，传统的巡检方式已经无法满足对桥梁结构安全性和可靠性的需求。
而智能健康监测系统的出现，为大型桥梁的安全管理提供了新的可能性和途径。
通过结合传感技术、数据处理技术和信息通信技术，智能健康监测系统能够实时监测桥梁结构的运行状态，精准分析结构的健康状况，及时预警潜在问题，为保障桥梁的安全提供了重要支持。
目前智能健康监测系统在大型桥梁结构中的集成技术仍然面临一些挑战，如传感器部署的复杂性、数据处理与分析的实时性要求、系统的可靠性和稳定性等问题。
本文旨在对大型桥梁结构智能健康监测系统的集成技术进行深入分析，探讨其原理与应用，总结技术挑战并提出解决方案，同时评估系统集成的优势，以期为进一步的研究和实践提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术，探索其在实际工程中的应用和优势。
通过对现有监测技术的概述和原理分析，结合实际案例研究，分析技术挑战和解决方案，最终得出系统集成的优势。
这样有助于为我们提供更有效的监测系统，提高大型桥梁的安全性和可靠性。
通过对未来技术的展望和系统集成实践的总结，探讨未来的研究方向，为大型桥梁结构监测技术的发展提供重要参考。
通过本研究，旨在推动大型桥梁结构监测技术的创新和发展，为保障桥梁结构安全提供更加可靠的技术支持。
1.3 研究意义大型桥梁是现代城市重要的交通设施和基础设施，其安全性直接关系到人们出行的安全和城市交通的顺畅。
随着大型桥梁结构的不断建设和使用，其健康监测和维护变得尤为重要。
目前，传统的桥梁监测方法存在诸多局限性，如监测精度低、实时性差、难以发现隐蔽性缺陷等。
研究开发大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术具有重要意义。
智能健康监测系统能够实现对桥梁结构全方位、多维度的监测和分析，提高监测的准确性和实时性，帮助工程师及时发现潜在问题并作出及时处理，从而保障桥梁的安全运行。
公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南
公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南世界上有许多机械和建筑结构，如果失去支撑，将受到严重破坏。
尤其是桥梁，它们在支撑重大经济社会发展方面具有重要意义。
因此，桥梁的安全和可靠性一直是世界各国的关注焦点之一。
随着科学技术的发展，现代技术已经开始应用于桥梁结构的健康监测，以提高其可靠性和安全性。
近年来，许多国家都开展了各种型桥梁结构健康监测系统试点建设项目，但由于技术环境的不同，试点建设中存在许多技术性问题和困难。
为了支持全国的公路桥梁结构健康监测系统试点建设，综合运用现有技术和资源，联合国家公路桥梁建设管理局，现推出《公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南》。
本技术指南以中央政府政策要求为依据，结合行业技术实践，总结了全国公路桥梁结构健康监测系统试点建设的具体技术要求。
本技术指南针对试点建设活动，主要内容包括试点项目的目标、组织管理、技术设计、安装调试、运行维护等。
试点建设应从系统技术设计、安装调试、数据采集及处理、桥梁结构健康状况评估、分析、处理等四个方面来进行系统建设。
首先，系统技术设计应考虑公路桥梁结构的特点、性能要求、环境条件、健康监测需求，确定健康监测系统的体系结构、组成、技术指标、功能要求等；其次，安装调试应按照设计要求，安装调试数据采集处理组件，并确保采集数据的准确性；然后，进行桥梁结构健康状况评估、分析和处理，对公路桥梁结构健康状况进行相关分析，为桥梁维护和管理提供科学依据；最后，根据桥梁结构健康状况，采取相应的实时预警和控制措施，以最大限度的确保桥梁的安全可靠运行。
本技术指南的推出，将为公路桥梁结构健康监测系统试点建设提供具体技术支持，有利于充分发挥桥梁结构的作用，确保桥梁的安全可靠性，促进我国公路建设服务社会发展。
时，本技术指南也可以为国内外公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设提供参考，有助于各地综合运用一体化技术，促进桥梁健康监测技术发展。
本技术指南内容包括“引言”、“各试点建设阶段技术要求及规范”、“建设技术流程图”、“其他配套技术要求及安全性”四部分。
桥梁健康监测系统的解决方案
02
03
混合通信
结合有线和无线通信方式，根据实际 需求选择合适的通信方式，提高数据 传输效率和稳定性。
网络架构设计
局域网架构
适用于桥梁监测设备数量较少、分布集中 的情况。采用以太网等标准协议，实现设
备之间的互联互通。
广域网架构
适用于桥梁监测设备数量较多、分布广泛 的场景。采用VPN、SDH等传输技术， 实现远程数据传输和监控。
桥梁健康监测的必要性
随着桥梁使用年限的增长，桥梁结构可能受到各种因素的影响，如车辆荷载、自然灾害、材料老化等，导致结构 性能下降。因此，对桥梁进行健康监测是保障桥梁安全运行的重要手段。
桥梁健康监测的重要性
及时发现桥梁病害
通过定期或实时监测，可以及时发现桥 梁结构中的病害，如裂缝、变形等，为
维修和加固提供依据。
系统组成
传感器网络
用于监测桥梁结构的关键部位，包括应变、 位移、振动、温度等。
数据采集与传输系统
将传感器采集的数据进行采集、处理和传输 。
数据分析与处理系统
对采集的数据进行分析和处理，提取有用的 信息。
预警与评估系统
根据分析结果，对桥梁结构进行评估，并发 出预警信息。
工作原理
传感器网络通过测量桥梁结构 的关键部位，获取结构状态信 息。
混合网络架构
根据实际需求，结合局域网和广域网架构 ，实现数据传输和监控的灵活性和高效性
。
数据传输速率与稳定性要求
数据传输速率
根据桥梁监测系统的实际需求，选择 合适的数据传输速率，确保数据实时 性和准确性。
数据传输稳定性
采用可靠的传输协议和传输介质，提 高数据传输的稳定性和可靠性，减少 数据丢失和误码率。同时，采取备份 和容错措施，确保数据的安全性和完 整性。
桥梁健康监测系统方案
桥梁健康监测系统方案目录1 项目概况---------------------------------------------------------------- 11.1 桥梁概述----------------------------------------------------------- 11.2 监测目的----------------------------------------------------------- 11.3 监测依据----------------------------------------------------------- 11.4 监测内容----------------------------------------------------------- 12 基本思路--------------------------------------------------------------- 23 巴河特大桥健康监测断面及测点布置----------------------------------- 23.1 主梁关键截面竖向变形-------------------------------------------- 23.2 主梁关键截面应变监测-------------------------------------------- 33.3 箱梁温度、湿度--------------------------------------------------- 33.4 车辆荷载---------------------------------------------------------- 43.5 监测仪器设备------------------------------------------------------- 44 监测系统---------------------------------------------------------------- 44.1系统组成---------------------------------------------------------- 44.2 监测系统实施方案------------------------------------------------ 51项目概况1.1桥梁概述根据实际情况编制1.2 监测目的（1）建立一套稳定可靠、实时采集分析传输的健康监测系统，为大桥的长期安全运营和养护提供强有力的技术支持。
大型桥梁结构健康监测的技术发展
大型桥梁结构健康监测的技术发展摘要：实施长期的意义结构健康监测系统的大型桥梁,为了安全的结构和操作安全问题在早期预警损坏或恶化之前修复的成本甚至是灾难性的崩溃,也被桥行政当局所公认。
发展一个长期监测系统大规模真正桥，一个能够提供信息来评估结构完整性、耐用性和可靠性在整个桥生命周期,确保最优维护计划和安全的桥操作提出了各级技术挑战,从选择合适的传感器的设计结构健康评价体系。
本文探讨了最近的技术领域的发展及其应用结构健康监测到大型桥梁项目。
需要技术融合从不同的学科,和一个结构健康评价范式,是真的能够帮助优先桥,维护和应急修理康复了。
关键词：大型桥梁；结构健康监测(SHM)；仪器仪表系统；损伤诊断；桥梁养护简介结构健康监测的发展技术监测、评估和评估现有的或新建桥梁已经达到某种程度的成熟。
在结构长期监测系统已经在欧洲上实现桥梁,美国、加拿大、日本、韩国,中国和其他国家都已经实现。
桥梁结构健康监测系统通常设想到:(i)验证假设和参数设计的潜在好处,改进设计规范和指导未来的类似结构；(ii)检测异常在加载和响应,以及可能的损伤/恶化处于初期阶段,确保结构和运营安全；(iii)提供实时信息后立即进行安全评价灾害和极端事件；（iv）提供证据和指导规划和优先桥检查、康复、维护和修理；(v)监测维修和重建与视图的评估的有效性,改造和维修保养工作；(vi)获得大量的现场数据对叶片在桥梁工程的研究,如风力和抗震设计、新结构类型和智能材料的应用程序。
开发和实施一个结构健康监测系统能够完全实现上述目标和利益，但目前仍然是一个挑战,需要协调跨学科研究完全适应创新性技术在应用程序开发的其他学科的土木工程的社区。
实际上,结构健康监测的主题主要国际研究近年来。
在这个主题的研究涵盖了传感、通信、信号处理、数据管理、系统识别、信息技术等。
它需要机械,电气以及民用计算机工程等之间的协作。
当前的挑战桥结构健康监测被确认为分布式和嵌入式传感、数据管理和存储、数据挖掘和知识发现、诊断方法、和演示的有用和可靠的信息桥梁所有者/经理为决策在维护和管理。
鄱阳湖生态环境监测布点现状及优化建议
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我国桥梁安全与健康检测监测新技术的发展与应用——访在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室主任张宇峰
第17卷第6期2020年12月现代交通技术Modern Transportation TechnologyVol.17No.6Dec.2020我国桥梁安全与健康检测监测新技术的发展与应用——访在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室主任张宇峰董雅芸（苏交科集团股份有限公司，南京210019）摘要：为深入了解我国桥梁安全与健康现状,全面把握我国桥梁检测监测领域的创新思想和前沿技术，本刊特邀桥梁领域专家、在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室主任张宇峰，详细介绍桥梁安全与健康检测监测技术的创新与应用推广，以及未来技术发展所呈现的四大特征趋势，以期推动交通科研技术成果更好更快地在行业內转化与应用，为该领域研究提供参考。
关键词：桥梁;检测；健康监测；技术应用中图分类号：U445.7文献标识码：A文章编号：16729889（2020）06000106Development and Application of New Inspection and Monitoring Technology forBridge Safety and Health in China一Interview with Zhang Yufeng,Director of the State Key Laboratory of Safety andHealth for In-service Long Span BridgeDONG Yayun(JSTI Group Co.,Ltd.,Nanjing210019,China)Abstract:In order to deeply understand the current situation of bridge safety and health in China,and comprehensively grasp the innovative ideas and cutting-edge technologies in the field of bridge inspection and monitoring,an exclusive interview was conducted with Zhang Yufeng,an expert in the field of bridges and director of the State Key Laboratory of Safety and Health for In-service Long Span Bridge.This paper introduces in detail the innovation and application of bridge safety and health inspection and monitoring technology,the international technology communication and exchange,and the four characteristic trends of future technology development,in order to promote the better and faster transformation and application of transportation scientific research and technology achievements in the industry,and provide reference for further research in this field. Key words:bridge；detection；health monitoring；technology application古语云“山无径迹,泽无桥梁,不相往来”,纵观人类社会发展历程,桥梁作为交通运输体系中的重要一环，对经济发展和社会进步发挥着重要的推动作用。
智慧桥梁大桥健康监测系统建设方案
信息发布
通过网站、APP等渠道，向公众发布大桥的 健康状况、交通状况等信息，提高信息透明
度。
04
系统实施与部署
系统规划与设计
需求分析
明确监测系统的功能需求，包括 数据采集、处理、存储、预警和 可视化等方面。
系统架构设计
根据需求分析，设计系统的整体 架构，包括硬件和软件结构、网 络拓扑等。
数据模型设计
科学决策依据
健康监测系统提供的数据和分析结果，为管理部门制定科学合理的 维护和改造方案提供依据，提高桥梁的安全性能。
降低维护成本
精准维护
01
通过实时监测和预警，管理部门能够及时发现并处理桥梁的潜
在问题，避免小问题积累成大故障，降低维护成本。
优化资源分配
02
基于健康监测数据的分析，管理部门可以更合理地分配维护资
源和人力，提高维护效率，降低成本。
延长桥梁使用寿命
03
通过预防性维护和科学决策，健康监测系统有助于延长桥梁的
使用寿命，从而降低长期维护成本。
提高交通效率
减少交通拥堵
通过实时监测桥梁的结构健康状况，管理部门可以提前采取措施 ，避免因桥梁故障导致的交通拥堵。
优化交通流
基于健康监测数据的分析，管理部门可以优化交通流，提高道路 和桥梁的通行效率。
预警与预测系统
预警阈值设定
根据桥梁的安全状况和监测数据，合理设定预警阈值，及时发现异常情况并发出 预警信息。
预测模型建立
建立基于历史数据的预测模型，对桥梁的未来健康状况进行预测，为桥梁的维护 和管理提供决策支持。
云计算与大数据技术
云计算平台搭建
搭建基于云计算的平台，实现数据存 储、处理和分析的高效运行。
探究大型桥梁与隧道工程的健康监测与评估管理系统
探究大型桥梁与隧道工程的健康监测与评估管理系统随着城市化进程的加快和交通运输的发展，大型桥梁和隧道工程在城市和乡村建设中扮演着至关重要的角色。
这些工程项目的健康状况和安全性一直是人们关注的焦点。
为了及时监测和评估大型桥梁和隧道工程的健康状况，需要建立一套健康监测与评估管理系统，以保障这些工程的安全运行和长期稳定性。
一、大型桥梁与隧道工程的重要性大型桥梁和隧道工程是城市和乡村交通运输的重要组成部分，它们对于促进经济发展、提高交通效率、改善人民生活水平具有重要意义。
一方面，大型桥梁可以连接城市与城市、城市与乡村，缩短通行时间，提高通行效率，为人们的出行提供便利。
隧道工程可以减轻城市交通拥堵，改善环境质量，提高城市交通运输效率。
由于大型桥梁和隧道工程长期处于自然环境和人为作用的影响下，其健康状况随时可能出现变化。
地震、风雨、洪水等自然灾害以及车辆振动、结构老化等因素都可能对大型桥梁和隧道工程的安全性产生影响。
建立一套健康监测与评估管理系统对于确保大型桥梁和隧道工程的安全运行至关重要。
二、健康监测与评估管理系统的概念健康监测与评估管理系统是指基于现代信息技术和监测设备，对大型桥梁和隧道工程进行实时监测、数据采集、故障诊断及维护管理的一套系统。
该系统主要包括监测设施、数据采集与传输、数据处理与分析、健康评估与故障诊断、维护管理等多个方面，通过实时监测和分析工程结构的健康状况，及时发现潜在的问题，防患于未然，保障工程的安全和稳定运行。
三、健康监测与评估管理系统的关键技术1. 监测设施健康监测与评估管理系统需要安装各种传感器和监测设备，以实时监测大型桥梁与隧道工程的结构变形、振动、温度、风压等重要参数。
传感器的种类与布设位置对于监测的准确性和全面性起着至关重要的作用。
常用的监测设备包括应变传感器、加速度传感器、位移传感器、温度传感器等。
2. 数据采集与传输监测设施采集到的数据需要通过网络传输至数据中心，进行后续的处理与分析。
桥梁健康监测系统解决方案
桥梁健康监测系统解决方案上海华测自主研发了一整套以HCMonitor为核心的变形监测系统，曾获得科技进步二等奖，并先后成功应用于润扬大桥、东海大桥、阳逻江大桥、上海长江大桥、闵浦大桥等国家重点项目，实践证明，以HCMonitor为核心的实时形变监测系统是一个非常有效的桥梁监测技术，GNSS能够与其它传感器完美结合用于桥梁健康监测。
图为东海大桥（2006年开始运行华测桥梁健康监测系统）背景GNSS自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。
正因为是它在静态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替（逐渐地）常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。
在精密工程形变监测中也逐步得到广泛的应用。
随着社会经济和科学技术的快速发展，造桥技术不断进步，桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展。
与此同时桥梁的载重、跨径和桥面宽度不断增长，结构型式不断变化。
传统的形变监测手段越来越不能满足形变监测要求，这就迫切需要性能更可靠的桥梁健康监测系统。
目前，随着GNSS技术的不断成熟，GNSS 自动化监测系统已经在桥梁、建筑、地震、大坝等行业中应用并取得很好的效益。
GNSS自动化监测系统仪器以其卓越的性能受到专家的好评。
目前，采用GNSS技术用于桥梁等工程形变监测的手段已经被广泛的应用于世界各地。
例如：英国Humber桥的GNSS监测系统、日本明石海峡大桥的GNSS监测系统、虎门大桥GNSS监测系统、青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥的GNSS监测系统。
HCMonitor的系统结构软件结构HCMonitor软件通过网络或串口（RS232，或者CAN总线）获得GNSS的原始数据（载波相位和伪距），对其进行差分处理和滤波，并根据系统设置，实现图形显示、记录、报警、输出、分析。
输出的各监测点三维坐标的格式我们会依据客户的要求做相应修改，保证客户端软件正常读取数据。
桥梁健康自动监测系统在万州大桥的应用
桥梁健康自动监测系统在万州大桥的应用城市桥梁与人们的生命与财产安全息息相关，必须对桥梁的运行状况进行监测，文章将通过对桥梁健康自动监测系统在万州大桥的实际应用，进一步阐述对桥梁结构进行自动化监测的重要性，以供参考。
标签：城市桥梁；变形；健康监测系统；运营；安全Abstract：The municipal bridge is closely related to people’s life and property safety. So it is necessary to monitor the operation of the bridge. This paper will use the automatic monitoring system of bridge health in Wanzhou Bridge. The importance of automatic monitoring of bridge structure is further expounded for reference.Keywords：municipal bridge；deformation；health monitoring system；operation；safety1 概述面对日益多样增加的运输任务和复杂多变自然环境，桥梁及其构造物损毁和局部损伤频发。
因此，城市桥梁管养单位有必要采用安装桥梁健康自动化监测系统的方法，对桥梁的运行状况进行监测，及时发现桥梁病害并采取补救措施，保证桥梁安全运营，促进城市桥梁管养水平的提高。
2 桥梁健康自动监测系统桥梁健康自动监测系统，是一个以桥梁结构为平台，结合实时监测与人工定期检测的优势，应用现代传感、通信和网络技术，以实现对桥梁在未来运营过程中健康状况的实时动态监测的系统，并能及时发现和预警桥梁潜在的危险，为桥梁的安全运营、管理和养护维修提供科学的数据支持。
对于不同结构类型的桥梁和用户的具体需求，可依据实际情况制定适宜的监测方案。
桥梁健康监测系统的简要介绍及设计分析
桥梁健康监测系统的简要介绍及设计分析作者：万秀红来源：《中小企业管理与科技·学术版》2008年第10期摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，交通运输日渐繁忙，作为公路交通咽喉的桥梁的地位日益突出。
桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。
本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展，较系统地阐述桥梁健康监测的内涵。
关键词：桥梁健康监测概念意义随着人们对重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注，桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。
由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息，并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题，因此，桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。
对桥梁结构进行综合检测的最终目的是为了使桥梁管理人员对桥梁结构的当前状况有一个正确的认识。
这就要求管理系统具有实时监测和智能化的自行评估的功能。
一、桥梁健康监测新概念桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。
为此，监测系统对以下几个方面进行监控：1、桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态；2、桥梁重要非结构构件（加支座）和附属设施（如振动控制元件）的工作状态；3、结构构件耐久性；4、大桥所处环境条件；等等。
与传统的检测技术不同，大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力，而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。
然而，桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。
由于大型桥梁（尤其是斜拉桥、悬索桥）的力学和结构特点以及所处的特定环境，在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。
公路桥梁健康监测系统优化
公路桥梁健康监测系统优化公路桥梁作为交通运输的重要基础设施，其安全和可靠性对于经济发展和社会稳定至关重要。
为了确保公路桥梁的长期稳定运行，健康监测系统应运而生。
然而，随着技术的不断进步和实际应用中的需求变化，现有的公路桥梁健康监测系统仍存在一些不足之处，需要进行优化和改进。
一、公路桥梁健康监测系统的重要性公路桥梁在长期使用过程中，会受到车辆荷载、自然环境等多种因素的影响，导致结构性能逐渐退化，出现裂缝、锈蚀、位移等病害。
如果不能及时发现和处理这些问题，可能会引发严重的安全事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，建立公路桥梁健康监测系统具有重要意义。
通过对桥梁结构的实时监测，可以及时获取桥梁的工作状态信息，如应力、应变、位移、振动等。
这些数据能够帮助工程师和管理人员了解桥梁的健康状况，评估其安全性和可靠性，为桥梁的维护、管理和决策提供科学依据。
同时，健康监测系统还可以预警潜在的安全隐患，提前采取措施进行防范，保障桥梁的正常运行和公众的出行安全。
二、现有公路桥梁健康监测系统存在的问题尽管公路桥梁健康监测系统在保障桥梁安全方面发挥了重要作用，但目前仍存在一些问题需要解决。
1、传感器精度和可靠性不足传感器是健康监测系统的关键组成部分，其精度和可靠性直接影响监测数据的质量。
然而，现有的传感器在长期使用过程中容易受到环境因素的干扰，如温度、湿度、电磁干扰等，导致测量误差增大，甚至出现故障。
2、数据采集和传输存在瓶颈随着监测点数量的增加和监测频率的提高，数据采集和传输的工作量也越来越大。
目前，一些监测系统的数据采集和传输速度较慢，容易出现数据丢失和延迟的情况，影响了监测数据的完整性和实时性。
3、数据分析和处理能力有限监测系统采集到的大量数据需要进行有效的分析和处理，才能提取出有价值的信息。
然而，现有的数据分析方法和工具还不够完善，难以准确识别桥梁结构的病害特征和发展趋势，导致监测结果的准确性和可靠性受到一定影响。
浅谈大跨桥梁结构健康监测系统测点优化布置工具箱的开发及应用
公路与桥梁Һ㊀浅谈大跨桥梁结构健康监测系统测点优化布置工具箱的开发及应用赵㊀亮摘㊀要：当前，大跨度桥梁在世界范围内迅速发展，其结构健康监测系统在结构中十分重要，可以确保大跨桥梁的结构稳定性与安全性㊂在健康监测系统中，测点的优化布置是桥梁领域的重要研究课题㊂在文章中，将开发一个测点的优化布置工具箱，用于在大跨桥梁的结构健康监测系统中，以方便在工程现场，工程师使用它来对测点的位置进行优化，为项目的决策提供依据㊂关键词：大跨桥梁；结构健康监测系统；传感器优化布置；工具箱㊀㊀一㊁测点优化布置工具箱在大跨桥梁结构的健康监测系统中的重要性以往对大跨桥梁结构进行健康监测，是使用人工目视的检查方法，或者使用便携式的测量仪器，然而这些方法会消耗很大的人力以及物力，然而难以有效捕获准确且实时的桥梁振动信息㊂显然，它不能在大跨度桥梁监测的这个阶段使用㊂测点优化布置工具箱的应用，可以获得长期㊁实时㊁准确的结构监测系统㊂此外，可以实现对大跨桥梁结构的在线的实时监视，以确保其耐用性以及承载能力㊂二㊁测量大跨桥梁点布置的评估标准以及计算方法（一）评估标准测量点的优化放置结构健康监测的最重要部分，必须首先遵循经济性㊁可靠性㊁实用性以及简洁性等原则㊂根据桥梁结构的种类，确定合适的监测点以及监测内容㊂只有通过在结构中选择正确的位置，放置传感器并获取对结构响应敏感的数据才有可能㊂一个好的测量点布局计划不仅反映了项目成本的经济性，而且还收集了适当的监视数据，以便进行数据的处理与分析工作㊂（二）计算方法１．序列法有两种主要方法，逐步清除以及逐步积累㊂它们是预先指定测量点的初始数量，并从剩余候选中删除或者添加对优化目标的最大㊁最小贡献的测量点㊂结果，伴随迭代次数的增加，测量点集的优化指数越来越接近目标，一直到与目标传感器的数目相等为止㊂这种计算方法的效率高且易于编程，然而优化性能较差，通常很难找到次优的解决方案来对目标函数进行消除㊂２．有效独立法Ｋａｍｍｅｒ等人最早提出有效独立法，这是解决振动测试中测量点优化十分常用的一种方法㊂这种方法创建一个Ｆｉｓｈｅｒ信息矩阵，根据其对目标函数的独立性的由大到小的贡献进行排序，去除最小的贡献自由度，然后遵循Ｆｉｓｈｅｒ信息矩阵，反复进行优化，直到达到目标传感器的数量㊂通过这种方法得到的结果，能够确保模态向量之间的良好独立性㊂３．智能算法智能算法，例如退火算法㊁遗传算法等，可以化解传统算法中精度低的难题，提高了计算的效率㊂同时，在优化过程中，解决了陷入局部最优解的难题㊂学者利用生物工程理知识，基于传统的智能算法对其做出改进，进而鸽子群算法㊁猴子群算法以及粒子群算法等应运而生㊂三㊁大跨桥梁结构的健康监测系统中测点优化布置工具箱的开发（一）功能模块开发从界面的外观来看，测点优化布置工具箱从下到上分为控制栏㊁视图区域㊁状态栏以及菜单栏㊂菜单栏可以提供对各种功能的访问，放置顺序为用户进行单击动作的顺序㊂状态栏在菜单栏的下部分，并与所有用户进行交互操作以体现动态的计算以及加载信息，这是保证无错误运行的关键㊂视图区域的左边是显示区域，可以对桥结构的物理模型㊁测量点的位置进行显示㊂控制栏在底部，它分为滑动条以及按钮，用于按各种标准显示布局结果㊂（二）后台的工作流程开发１．构建预处理－加载参数模型在ＭＡＴＬＡＢ环境中运行，测点优化布置工具箱的界面会弹出来㊂单击菜单栏的 新建项目 ，在弹出界面中输入项目名称以及其他类型的项目信息，然后选取存储数据的路径以及导出报告的格式㊂单击菜单选项 重建模型 ，使用 模型导入 将有限元物理的模型导入进去，在工具箱中通过指定的格式导入所有的参数信息㊂单击 显示模型 ，对视图区域的模型进行更新㊂在视图区域中，使用测量点标记工具选择要放置的测量点的位置㊂标记完成后，工具箱会在缩聚之后自动生成模态质量㊁振型以及振型矩阵，具体取决于标记点㊂２．一键式计算需选择各种计算方法对将放置的传感器数量进行预设，在测量点数这一菜单项中对值ａ以及ｂ进行导入，预设传感器数之间的间隔为［ａ－ｂ，ａ＋ｂ］㊂根据实际布局中的要求，选择并单击菜单项 多目标优化 或者 单目标优化 ，可以进行多项选择㊂单击确定，单击控制区域中的 开始计算 按钮时，将弹出一个进度条，以对计算的进度信息进行实时显示㊂计算完成后，提示将出现在工具箱中，并且输出图像，实现视图区域的可视化㊂３．结果查看等后处理以及导出报告计算之后，下拉列表将对当前显示区域的视觉输出数据进行动态显示㊂选择相关的评估标准以查看各种标准的布局结果㊂拖动滑块以查看其中不同数量的布局结果㊂单击按钮 导出报告 以导入布局结果，其中包括所有条件下目标路径中测量点的数量，包括可视化结果㊁模型㊁项目信息的输出㊂单击按钮 初始化 以清除视图区域以及缓存的数据，然后直至下次计算㊂到目前为止，就进行了一次工具箱的完整使用操作㊂四㊁结语在多个条件下解决布局方案时，测点优化布置工具箱更为实用，它可以基于振动能量㊁模态独立以及均匀布局的视觉输出来评估每种方案的优缺点㊂文章考虑了不同的选择，并选择了最合适现场项目的方案㊂参考文献：［１］费庆国，李爱群，韩晓林，等．大跨桥梁结构健康监测系统振动传感器配置仿真［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０１７（６）：１２４３－１２４６．［２］张继东，李晓娅，田浩，等．大跨桥梁结构健康监测系统应用现状概述［Ｊ］．浙江交通职业技术学院学报，２０１９（１）：６－９．作者简介：赵亮，苏交科集团股份有限公司㊂９２２。
公路桥梁健康监测与安全预警技术指南
公路桥梁健康监测与安全预警技术指南公路桥梁，这个看似不显眼的大家伙，默默地撑起了我们日常的出行。
你每天开车经过的那座座桥梁，可能根本不会觉得它们有任何不对劲。
但其实啊，它们也不是铁打的，就像人一样，也有年纪，甚至还可能有病痛。
更别说一些过得不那么“滋润”的桥了，风吹日晒，车水马龙，一不小心，就可能隐患重重。
所以，咱们今天聊聊桥梁健康监测与安全预警那些事儿。
说起来挺高大上的，但其实就像看病一样，得定期体检，才能发现早期的问题，不然一旦发生什么大事，后悔都来不及。
别以为桥梁是铁打的“硬汉”，其实它们也有“软肋”。
桥梁就像人类的骨骼，承受着压力。
车子过桥，风一吹，热胀冷缩，久而久之，桥梁的结构会受到影响。
就像你老了膝盖不舒服，桥梁久了也会出现裂缝，变得不太结实。
所以，桥梁需要定期的健康检查。
你没见过吧，桥梁也是需要“体检”的！桥梁“体检”的方法可多了，像是目测、敲打、超声波扫描、传感器监测，甚至是用无人机来检查，飞得跟鸟一样，眼睛尖，能看到人看不见的细节，咱们肉眼难以察觉的问题，它们一个个都能给“抓”出来。
谁说桥梁不懂得“保养”？这就像车子有了保养手册一样，桥梁也有专门的监测技术，目的就是为了能提前发现病情，避免更严重的事故发生。
再说安全预警。
这玩意儿就像咱们常说的“防患于未然”。
要是等到问题闹大了，再想补救，那就晚了。
最恐怖的就是事故发生之前，你一点征兆都没察觉。
哎呀，那可得命丧黄泉了。
为了避免这种悲剧，咱们现在都玩起了科技。
现代的桥梁都装上了“监控设备”，传感器一大堆，什么震动、温度、压力、倾斜角度，几乎什么都能监测。
你想想，一旦某个数值不对劲，系统就能自动发出预警，告诉我们“嘿，出事了，赶紧检查！”这些设备可真是细致到家了，连微小的变化都能捕捉到，简直比人类的眼睛还要聪明。
要是没有这种预警技术，桥梁一出事，才发现问题，那损失可大了去。
所以，这个“早发现早治疗”是至关重要的。
就像得了个小感冒，立马去看医生，吃个药就好了，不然发展成肺炎，可就麻烦了。
桥梁健康监测研究及发展趋势
桥梁健康监测研究及发展趋势摘要：回顾了桥梁健康监测的由来，阐述了桥梁健康监测的概念和监测系统的组成，介绍了桥梁健康监测的现状和最新研究方法，对将来的发展亦做了展望。
引言随着桥梁在交通运输中占据日益重要的地位，桥梁设计理论和施工技术的不断进步使得桥梁跨度不断有新的突破，结构形式也日趋复杂。
但是，目前中、老龄桥梁在国内陆路交通网络中占相当的比重，随着桥龄的增长，由于环境、气候等自然因素的作用、日益增加的交通量及重车、超重车过桥数量的不断增加和人为事故等因素，不少桥梁已出现严重的功能退化的情况。
而建造和维护大型桥梁需要耗费大量的人力、物力和财力，滞后于桥梁建设与发展的综合监测及评估手段使桥梁管理层和决策层无法对其整体使用性能做出客观准确的评估，因此也无法采用低成本、高效益的维修养护方法。
在这种形势下，建立与之相适应相匹配的桥梁综合监测与评估系统成为桥梁界研究的热点之一，具有极为重要的意义。
东营大桥健康监测系统是由一套包括数据采集（加速度传感器数据采集系统和光纤光栅传感器数据采集系统）、数据存储、远程实时显示和数据分析与安全评定的集成系统，此系统共分为四个功能模实用性、可靠性为基础，在一定程度上兼顾其先进性，并考虑到费用一效益(cost--benefit)的关系，确定各监测项目。
2 桥梁健康监测系统的组成2，1 采集测量部分采集测量部分的监测项目一般包括位移、应力、动力特性、温度、表观检测等。
1)位移监测。
利用测量手段，对桥梁各控制断面的位移变形进行监测，并绘编相应的位移变形影响线和影响面以检测各控制部位位移变形状态，从而为总体评估桥梁的承载能力、营运状态和耐久能力提供依据。
常用的位移变形监测方法有导线测量(观测水平位移)、几何水准法(观测竖向位移)、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法(ATR自动监测系统)和自动全站仪的方法。
2)应力监测。
运营状态中主梁的应力或应变的变化是由于主梁结构的外部条件和内部状态变化引起的。
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除低 塔 边跨 尾 索 索距 外 ， 主梁 索距 均 为 ８ ｍ。 下 设 一
道横 隔梁 ． 低塔 边 跨实 心段 长 ４ ． ８ ｍ。
图 ２ 原 鄱 阳 湖大 桥 健 康 监 测 系统 总 体 框 架
图 １ 主子 Ｌ 立面布置示意图（ 单位 ： ｍ）
２ 原 系统 总体 框 架 及 运 营 状 况
２ ． １ 原 系统 总体 框 架
隐患 ， 及 时 采 取科 学有 效 地 处 理 措 施 ， 保 证 大 桥 的
正 常 运 营
原鄱 阳湖大 桥 在线 监 测 系统 于 ２ ０ ０ ８年 正 式投 入使 用 ． 该 系统总体 框 架如 图 ２所示 。
１ 工 程 概 况
鄱 阳 湖大 桥 建成 于 ２ ０ ０ ０年 底 ，跨 越 鄱 阳湖 的 湖 口地 段 ． 桥梁 全 长 ３ ７ ９ ９ ｍ， 引桥 长 度 １ ６ ５ ４ ｍ、 副跨 长 １ ５ ０ ０ ｍ、 主桥 全 长 ６ ３ ６ ｍ． 主桥跨 径布置为 ６ ５ ｍ＋
１ ２ ３ ｍ ＋ ３ １ ８ ｍ ＋ １ ３ ０ ｍ 的 四跨 预 应力 混 凝 土 高 、 低 塔 斜
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鄱 阳 湖 大 桥 位 于 江 西省 九 江 市 至 景 德 镇 市 高
速 公路 湖 口县 境 内， ２ ０ ０ ０年 １ １月该 桥 通 车至 今 ， 在
江 西省 公 路交 通 网络 中发 挥 了重 要作 用 ， 创 造 了 巨 大 的经 济效 益 和社 会效 益 。主跨 ３ １ ８ ｍ是 当 时 已建
作者简介 ： 蔡裕（ １ ９ ８ ８ 一） ， 男， 江西 九江 人 ， 硕 士研 究 生 ， 助理ｌ Ｔ程师 ， 主 要 从 事桥 梁 １ 二 程、 高 速 公 路 养 护 丁作 。
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拉桥 ， 如图 １ 所 示 。主孔采 用梁 塔分 离 ， 在 主塔下 横 梁 上 设置 竖 向支座 的半 漂 浮 的结 构 形 式 ， Ｈ型 高 塔
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（ 九江岸１ 边 跨辅 助墩 顶设 有拉 压力 支座 。主梁采 用 Ｃ ５ ０混 凝土 ． 断面 为 双肋 板 式截 面 ． 梁高 ２ ． ６ ｍ， 顶 板 厚０ ． ２ ８ ｍ， 桥全宽 ２ ７ ． ５ ｍ， 高塔 ２ ２对 索 ， 自桥面 起 算 高约 ９ ０ ． ３ ６ ４ ｍ， 低塔 ｌ ６对 索 ， 自桥 面起 算 ６ ６ ． ８ ６ ４ ｍ，
高 低塔 Ｐ Ｃ斜 拉 桥 中全 国第 一 ，它 的重 要性 和 工 作
性 能倍 受业 界 的关 注 。随 着交 通流 量和 服役 年龄 的 增加 ． 其 结 构健 康 状态 性 能更 应 该科 学 的检测 和 分 析 。为 实现 大 桥 的科 学管 养 ， 有 必 要 建立 完 善 的桥 梁监 测 系统 和 评估 预 警 系统 ． 以便 能 随时 掌握 大 桥 的运 营状 况 、 承 载 能 力 和安 全 储 备 ． 一 旦 发 现 安 全
鄱阳湖大桥健康监测系统升级与改造研究
蔡 裕 ，汪 鹤 ， 欧 阳景峰
南昌 ３ ３ ０ ０ ２ ５） （ 江 西 赣 粤 高 速 公 路 股 份 有 限 公 司 ， 江西
摘 要 ： 文章 以鄱 阳湖 大桥 健康监 测 系统运 营状 况 为背景 ， 针对 该 系统 所存在 的 问题 提 出了升级 改
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