预应力混凝土桥梁健康及超载监测系统

　　研发背景

　　需求

　　我国现有桥梁约60余万座，其中有40％的桥梁使用年限在20年以上，其中三、四类桥的数量在10万至15万座之间。今年夏天，全国各地相继出现跨桥等事故，可以预见在未来的10到20年内，我国必将提前迎来大范围的桥梁老化现象。特别需要指出的是，目前除了部分特大桥梁（单跨跨径在100米以上）以外，占99.9%以上的大、中、小跨径的桥梁均没有任何安全监测系统。

　　现状

　　如前所述，尽管桥梁安全事故的层出不穷，但全国的桥梁中的绝大部分属于监测盲区。其原因主要在于两个方面:

　　1）技术和成本:目前的桥梁监测项目繁多，通常有十余项，使得整个系统繁杂庞大，成本高。通常，一座特大桥梁的健康监测系统的造价大约在数百万元，其运营成本也非常可观。

　　2）运营管理:监测系统的运营、维护都需要较高的投入。

　　因此，现状只有特大型桥梁建有健康监测系统，而99.9%以上的大型、中型及小型桥梁由于成本、运营管理方面的问题难以解决，使其均处于监测盲区。恰恰是这些桥梁最容易出现安全事故。

　　特点

　　在突破关键技术（如动挠度的测试方法、超载的测试方法等）的基础上，结合我公司开发的一系列有关预应力混凝土桥梁的无损检测技术，使得本监测技术体系:

　　◆ 成本大幅降低:由于采用先进的理念和体系，并且掌握MEMS传感器的核心技术，使得该系统的构筑成本和运营成本均大幅降低。

　　◆ 系统简单、耐久性好:摈弃了现有监测系统的大而全的设计思想，而专注于结构的振动特性和挠度以及MEMS传感器，从而使得系统结构大为简化，可靠性和耐久性大幅提高。

　　◆ 精度及信赖性得到提高，针对性强:不仅可以监测超载，而且采用多方位的评价体系，提高了桥梁健康监测的精度。

　　◆ 系统安全性强:整个系统采用BS构架和Unix操作系统，安全性好。

　　◆ 整体解决能力强:结合公司开发的一系列针对预应力混凝土桥梁的检测设备，是、有机结合了监测和检测两大体系。

　　原理简介

　　为此，我们以物联网技术、先进MEMS传感器为基础，以振动监测为核心，建立了一套包括对动荷载（载重荷载）、结构安全性进行监测以及系统标定技术在内的，具有广阔前景的广域桥梁安全监测系统。

　　系统构成