贵州省高速公路桥梁结构健康监测系统

　　本案例依托贵州省高速公路长大桥梁结构健康监测系统建设工作，开发了贵州省高速公路桥梁结构健康监测系统，搭建了贵州省公路长大桥梁结构健康监测平台，接入了全省126座长大桥梁的关键数据，并通过部署各类传感器(如振动、应力、位移、温度、车辆荷载等)自动、连续、实时收集数据，无需人工介入，实现桥梁运行状态的实时监测，采用先进物联网技术确保数据采集的高精度，逐步形成了数据自动分析、异常自动识别、预测潜在风险、多渠道及时预警，提高了风险管控和应急响应能力，初步实现了“一有风吹草动就立刻开展行动”的响应目标。

　　解决的主要问题：

　　实时监控长大桥梁运行状态：贵州地形复杂气候条件多变，高速桥梁数量多，结构形式多样，大型桥梁的养护管理工作难度大，该系统的建立主要通过实时监测，在线分析，及时报警，信息集成等功能，减少长大桥梁养护难度。

　　从单桥系统到桥群系统的管理升级：建立桥群级和单桥信息传输标准，将单桥系统所属的传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据存储与处理子系统、桥梁健康度评估子系统等相关主要信息分析处理后进行汇聚，以摆脱大数据陷阱。

　　一桥一策：解决系统建设冗余问题，根据长大桥梁所处的环境、地理、建设期和运营期等主要信息形成独立的设计方案，通过桥梁结构的运行状态采取差异化的监测项选取。

　　海量监测数据的分析应用：通过长期监测积累了海量的数据，通过对监测数据开展清洗、筛选与重构，进而分析数据间的关联性和趋势性，评估桥梁结构运行状态，推动桥梁结构养护工作从被动养护向主动养护转变，逐步实现长大桥梁的预防性养护策略，为桥梁安全运营提供重要的数据支撑。

　　创新点与创新程度：

　　通过多元感知设备和智能采集边缘设备，依托物联网传输技术和云计算技术实现对桥梁进行全方位、全生命周期健康监测管理。

　　通过监测系统建设的实施，开发了桥梁结构健康监测系统，实现了数据的可视化展示、远程监控和智能预警，同时该系统首次实现了桥梁数据分析，可以在线进行专项数据分析，环境风场、结构模态分析、异源数据相关性分析等，能够实时反映桥梁健康状况。通过对长大桥梁结构进行数字化，进而有效利用信息化和智能化手段实现对桥梁安全科学管理。

　　采用大数据架构开发省级桥梁健康监测系统平台，率先完成全国省级平台建设工作，在全国范围，该平台接入的桥梁结构型式最全、桥梁数量最多。

　　目前该系统接入126座长大桥梁，接入传感器种类30余种，传感器数量达到14000多台，有效特征值数据分析达3900万多条。实现桥梁环境、作用、结构响应和结构变化实时监测、自动化分析和在线预警功能。监测数据准确度高于95%，减少误报和漏报。预警响应时间缩短至10分钟内，提高应急处理效率。

　　社会效益和经济效益：

　　运行效率提升：提升事故响应效率：实时监测可以迅速识别异常，响应时间缩短至分钟，相比传统人工检测周期性检查，大幅提高了响应速度。指标：响应时间从天/周缩短至小时。

　　安全保障加强：1.根据监测数据相关性分析，提前发现潜在风险，有效进行预防性养护，减少维护成本。韩家店I号监测数据分析中根据支座位移数据分析，发现支座位移异常，经排查发现支座被垃圾抵死，影响结构变形能力，在结构未产生实质损伤前进行预防性养护，降低养护成本

　　2.应急能力：提升极端天气或特殊事件下的应对能力。 G60北盘江特大桥货车自燃事件，发现事故立即排查监测数据，对事故对桥梁的影响进行初步分析，根据事前-事中-事后数据分析，进行结构状态初步结果，辅助事件处理决策。