第18章 后记-以感知计算为主导迈向全寿命的智慧桥梁监测

后

记

以感知计算为主导，迈向全寿命的智慧桥梁监测桥梁工程结构智慧监测——理论与实践123已有桥梁监测系统发展现状及问题智慧桥梁监测系统设计原则和指导思想迈向全寿命的智慧桥梁监测系统CONTENTS1已有桥梁监测系统发展现状及问题结构健康监测的概念自上个世纪八十年代被提出以来，很快就成为学术界和工程界瞩目的对象，与之相关各个研究方向都取得了极大的进展，尤其是在传感技术、通讯技术、信息技术等领域，一些成果也得到了工程界的积极响应，被应用到监测系统的实践中，尤其是在桥梁结构的监测中。不完全统计，国际上仅特大型桥梁已有500余座安装了各类监测系统，国内已有近300座桥梁安装有监测系统。应该说，从工程应用热络程度来看，形势还是喜人的。从已建成桥梁结构监测系统来看，由于缺乏设计理论的指导，相当数量的已建系统没有得到事先周全、良好的设计；建成后，并不能实现承诺的监测目的，监测效果不佳，不能发挥其应有的作用，基本上可归于盲目建设的工程之类。1、缺少需求分析环节。

2、目标设定不妥当或缺失。3、采用的监测技术与监测目的相脱节。4、缺乏对监测数据分析利用能力。对于桥梁监测系统的设计，应该在具体的技术设计之前，增加一个概念设计的环节，该环节应从传感器、通讯、信息技术等具体技术规划中抽离，只从结构的特点、力学行为规律的分析角度，集中地解决上述四点不足。2智慧桥梁监测系统设计原则和指导思想设计原则基于监测模式概念的结构监测系统设计体系设计原则结构监测系统概念设计研究思路指导思想以首先从具体桥梁工程结构的特点和实际监测需求出发，以监测模式为主线，研究监测目标体系和指标体系的构建方法、监测方案设计和测点布置方法、监测指标的抽取算法和基于指标的状态识别和趋势跟踪算法，形成一套较为完善的桥梁结构监测系统概念设计理论和方法，以期将对传感、通讯、信息技术等形式和手段的关注从桥梁结构监测系统的概念设计中剥离，使得设计者能够从更纯粹和专业的角度考虑和解决基础性监测问题，最终提升系统的品质。3迈向全寿命的智慧桥梁监测系统明显区别1、系统采用全寿命的设计理念进行设计，建成的系统可覆盖桥梁的整个服役周期2、系统具有智慧功能，尽可能地将数据处理分析、特征和指标的抽取计算、基于指标或特征的结构状态评估预警、辅助管养决策功能加以软件化、自动化、智能化和实时化，最大程度解放人工数据分析的人力，加深分析深度，提高分析时效性，真正实现智慧高铁桥梁。体现措施1、对于桥梁的少数关键信息，比如部分构件的恒载效应信息，可在该构件的工厂制造阶段，安装少数FBG应变传感器。2、对于大多数监测内容，采用可更换的监测传感技术，克服传感器稳定工作寿命不足的缺点，实现监测数据的全服役期覆盖。3、采用具有全寿命特点的监测指标作为桥梁状态评估和安全预警的主要指标，保证了系统监测评估的全寿命连续性。具有全寿命特征监测指标的特点1、指标具有良好的稳定性。2、监测指标的变化也应该具备单向、不可逆的特征。3、指标具有结构性能的全寿命跟踪能力。4、监测指标具有良好的可接续性。5、指标具有敏锐的表征性能。系统智慧化特色的体现具备全寿命特征的监测指标，均可从直接可测量里计算得到。根据上述设计原则和指导思想，以及建设全寿命监测系统的技术要求，所建设的监测系统就必须依赖于系统的智慧化。系统必须依赖软件系统，来实时、自动化、智能化的处理原始监测数据、识别监测指标，根据指标做进一步的分析、判断，进而形成智能化的系统。智能化：监测系统按照既定的数据处理流程按部就班的处理分析数据。智慧化：理性地选择、调配、管理智