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突然“呼吸”的虎门大桥,凸显四信桥梁安全监测作用
作为广深珠高速公路网的主要组成部分,虎门大桥是广东沿海地区重要的交通枢纽,始建于1992年,1997年通车至今,大桥一直都十分平稳。
 
但是在5月5日下午14时左右,近5千米的虎门大桥桥面出现了幅度明显的“抖动”,像是波浪一样,桥中间的隔离带上的指示牌也随之上下摇动。甚至时至6日凌晨,依然能检测到桥面的震动,严重影响行车舒适性和交通安全,大桥管理部门迅速启动应急预案,联合交警部门及时采取了双向交通管制措施。
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当晚,中交公路规划设计院教授级高工、业务总监、著名桥梁专家吴明远,广东虎门大桥大修办公室副总工程师张鑫敏奔赴现场进行勘察,给出了目前最可信度最高的说法,初步认定此次虎门大桥的振动主要是因为沿桥跨边护栏连续设置水马(挡墙),破坏了大桥的断面流线型,在特定风环境条件下,产生了桥梁涡振现象。
 
如何避免涡振事件?
不过,虽说“虎门大桥抖动”是虚惊一场,却也又给我们敲响了警钟。近年来,大桥坍塌的事件层出不穷,给人民的生命和财产都造成了巨大的威胁,导致了不少家庭支离破碎的悲剧发生。
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然而,不是所有的桥梁公路等基建在对抗外力的情况下都那么幸运。关于大桥因外力坍塌最著名的例子是1940年塔科马海峡大桥,同样是悬索桥,但是在通车4个月后,突然被微风摧毁。回到国内,去年10月台湾省宜兰县21年桥龄的南方澳跨港大桥和无锡高架桥皆因外力发生结构型桥梁垮塌。
 
由于近几年我国重型汽车数量等带来的交通压力越来越大,同时恶劣天气带来的腐蚀性也越来越高,对于有一定使用年代的桥梁和基建结构产生了不小的负面影响。所以,桥梁的健康检测、结构安全评估以及损耗监测等显得尤为重要。
 
物联网在桥梁监测中的应用
事实上,早已经有类似的解决方案在上海、武汉等地施行,物联网技术在结构监测领域的应用案例也屡见不鲜。
 
具体来说,打造一个完整的物联网监测系统闭环包括数据采集、数据传输、数据中台以及应用端。数据采集包括智能传感器、传感网和巡检终端等;数据传输包括LoRa、NB-IoT等;数据中台包括数据管理、分析以及可视化平台;应用层则对应了各类基建设施,对于安全性需求较高的领域,例如轨道交通、能源行业等等。
 
四信桥梁在线监测方案
四信联合桥梁支座生产商设计了桥梁远程在线检测系统。该系统可对桥梁支座承压情况进行实时检测,对桥梁安全状态进行跟踪和判断,及时发出警告信息,在事故预警、桥梁养护、桥梁维修方面发挥了重要作用。
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前端:主要由桥梁支座和无腔压力变送器组成,压力变送器输出4-20MA模拟量信号,量程在0-80MPa,用于感知支座的受力变化情况。
传输设备:采用四信4G全网通RTU,无线工业级设备,能更好适应现场环境,稳定工作,实时采集压力变送器信号并上报到检测中心。
服务端:主要由运行数据解析软件的内网服务器组成,时刻对传回的数据进行解析和计算,形成相应的曲线变化图和数据报表,对异常数据进行及时告警处理。
方案价值
✔ 实时监测桥梁支座压力数据,压力异常时,自动向检测中心软件发送预警信息。
✔ 监测中心软件具备数据实时显示、故障预警、数据存储、自动生成报表和曲线分析等功能。
✔ 监测系统可以支持定时主动上报压力监测数据或者当压力数据超过临界值时,立即上报告警信息,确保异常信息及时上传。

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