桥梁实时在线健康监测技术国内外发展状况

桥梁实时在线健康监测技术国内外发展状况：

国外在桥梁健康监测领域的研究起步较早，从20世纪80 年代中后期起陆续建立了各种不同规模的现代化桥梁健康监测系统。20世纪80年代后，国外已有为数不少的大型桥梁建立了较为完备的健康监测系统。

建于1982 年的美国佛罗里达州的阳光高架桥上安装有一套综合设备，用来测量桥梁的应变、位移和温度，可同时通过近距离和远距离两种方式采集数据。

苏格兰的金士顿桥上装有一套安全监测系统，能够远距离监测桥梁应变、位移、温度和风力变化，其监控计算机还配备报警装置，能在风速或桥梁振动异常时提醒桥梁管理部门。

1995 年，泰国的装有结构安全与完整在线警报系统（OASIS，）可以探测异常风速和桥梁振动，长期监测桥梁动力特性参数并发现疲劳损伤。该警报系统包含12个加速度计，3个风速计， 1 个温度传感器，其直接与桥梁管理部门连接，通过计算机显示桥梁的彩色图形与传感器状态，当桥梁状态异常时系统会以声音和图像的方式对桥梁管理人员发出警报。

英国在总长522米的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器，监测大桥运营阶段在车辆与风力荷载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应，该系统是较为完整的监测系统之一，实现了实时监测、实时分析和数据的网络共享。

我国在桥梁健康监测领域的研究起步较晚，从上世纪90 年代起，陆续在一些大型的控制性桥梁上建立了规模不同的健康监测系统。我国最早是利用施工监控和成桥试验的传感器在上海徐浦大桥、江阴长江大桥上建立了监测系统，之后在润扬长江大桥、东海大桥、苏通大桥等也设计并建立了桥梁健康监测系统。1997 年 4 月竣工的香港青马大桥建立了规模较大的桥梁健康监测系统，其硬件设施十分完善，包括传感器系统、数据采集和传输系统、数据存储管理系统等。其传感器系统还增设了具备RTK适时动态功能的GPS监测设备。

近年来，国内多所高等院校和科研院所相继投入到大型桥梁健康监测系统的研究行列，发展了相关理论并取得了一定的应用成果。未来大型桥梁健康监测系统的发展方向将主要集中在传感器的优化布设，自动监测的智能控制、实时监测信息的网络共享、损伤识别的自动诊断、桥梁承载能力和结构可靠度分析、桥梁剩余寿命估计等研究方面。

桥梁实时在线健康监测技术和产品状况对比：

目前，我国生产桥梁实时监测产品的企业非常之多，产品和技术主要有：普通光学测量设备（全站仪等）、GPS激光测距仪等方式。这些测量方式具有测量范围小、测量距离短、精度低、受环境影响大等诸多问题，微变形远程测量系

统（IBIS）的问世对上述问题具有一定的弥补。IBIS系统结合传统雷达的特点, 是一种非接触式振动测量系统，测量精度高、范围大、便捷。

表1 [B1S系统与其他外形变形测最系统对比的优势

有关建筑物健康监测的研究是目前研究热点之一。我国在经过一个建设高潮后，对基础设施的管理和养护将会成为社会的重要需求。国家自然科学基金委员会把结构健康监测作为最重要的支持研究领域之一。微变形监测技术将大有用武之地。目前各种检测系统普遍存在操作不便、精度不够等问题。广阔的市场等待有实力的企业开发出便捷，精确的系统去开拓和占领。