導語：信息化監(jiān)控技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:文章在了解公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以信息化監(jiān)控技術(shù)為依托，搭建了公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)，利用系統(tǒng)模型分析該系統(tǒng)的主體功能和運行穩(wěn)定性。結(jié)合工程實例，證實了該公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及系統(tǒng)設(shè)計思路的正確性。

關(guān)鍵詞:信息化監(jiān)控;公路橋梁;養(yǎng)護

在推動我國現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展的過程中，橋梁工程技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。公路橋梁建設(shè)項目竣工投入運營后，直接影響橋梁使用壽命的因素主要有:橋梁的施工質(zhì)量、后期的養(yǎng)護管理，其中，對于橋梁養(yǎng)護而言，始終貫穿于整個橋梁全壽命周期，可想而知，具有非常重要的作用。為此，不斷探索、鉆研、創(chuàng)新橋梁養(yǎng)護技術(shù)已經(jīng)成為當前橋梁工程技術(shù)人員重點關(guān)注、研究的內(nèi)容。本文將信息化監(jiān)控技術(shù)應用于橋梁工程養(yǎng)護中，經(jīng)過技術(shù)人員的不斷鉆研、探索，公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)體系已經(jīng)逐步趨于完善，而對于橋梁養(yǎng)護技術(shù)的探討，也不再是單一的一門專業(yè)、學科，其中融合滲透了力學、機械、計算機等多個專業(yè)?；诖?，文章展開了對橋梁養(yǎng)護技術(shù)的研究，并重點對信息化監(jiān)控技術(shù)的應用做了闡述分析，其效果很明顯。

1公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展概況

1．1我國公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)

伴隨著我國公路交通建設(shè)水平的大力發(fā)展，公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)也有了相應的提升，在一些領(lǐng)域內(nèi)的養(yǎng)護技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了世界領(lǐng)先的水平，公路橋梁精準定位養(yǎng)護系統(tǒng)已經(jīng)成熟完善，如:GIS精準定位技術(shù)的應用，不僅節(jié)約了養(yǎng)護時間、養(yǎng)護成本，工作效率也明顯提高，縮短養(yǎng)護周期的同時大大延長了公路橋梁的使用壽命。此外，對于公路橋梁病害的前期診斷、預防方面的研究要多些，如，在橋梁養(yǎng)護體系中，利用災害預警機制應對各種自然災害取得了一定的成績。在我國，對于公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)的研發(fā)，現(xiàn)已通過驗收投入使用到我國眾多橋梁養(yǎng)護工程中，該系統(tǒng)又分為多級養(yǎng)護系統(tǒng)，綜合養(yǎng)護效果極佳。此外，還有基于多模式識別下的公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)等等，到目前為止，我國公路橋梁養(yǎng)護工程已經(jīng)實現(xiàn)自動化、智能化。如圖1所示，即為我國公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)的概況。

1．2信息化監(jiān)控技術(shù)的應用概況

我國公路橋梁建設(shè)進程中，廣泛應用了信息化監(jiān)控技術(shù)，融合程度相對較高。信息化技術(shù)根據(jù)工作流程的環(huán)節(jié)不同，主要包括有信息處理、監(jiān)控、存儲、加工等技術(shù)。其中，信息化監(jiān)控技術(shù)使用計算機網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行抽取、分析，綜合應用多媒體技術(shù)集成功能，形成公路橋梁養(yǎng)護的系統(tǒng)性數(shù)據(jù)，從而進行科學化、精準化的養(yǎng)護決策，為養(yǎng)護方案提供決策支撐。信息化監(jiān)控技術(shù)核心架構(gòu)如圖2所示。

2公路橋梁信息化監(jiān)控養(yǎng)護系統(tǒng)設(shè)計

2．1明確主體功能

對公路橋梁實施養(yǎng)護的工作，既要監(jiān)測公路橋梁的使用過程，也要提前制定養(yǎng)護方案，以及對養(yǎng)護工作的驗收鑒定。因此，在設(shè)計基于信息化監(jiān)控的公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)時，一定要將系統(tǒng)的幾個主體功能充分考慮在內(nèi):公路橋梁投入使用后的全程檢測，要確保檢測到的數(shù)據(jù)具有很高的精準度;由于天氣或者其他因素所致，對公路橋梁可能會引發(fā)的病害做一般預測分析;對于后期養(yǎng)護工程，需要制定一份可操作性較強的養(yǎng)護方案;從養(yǎng)護實施與驗收的角度分析，整個系統(tǒng)的流程設(shè)計要具備完整性和高效性。如表1所示，即為公路橋梁信息化監(jiān)控養(yǎng)護系統(tǒng)的主要功能。從表1可以看出，在信息化監(jiān)控技術(shù)的依托下，公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)應用范圍中，有兩個重要的主體功能，一個是對公路橋梁養(yǎng)護使用情況的數(shù)據(jù)精準檢測主體功能，一個是公路橋梁養(yǎng)護實施階段的高效性主體功能，這兩種主體功能分布占比都達到了30%，屬于1級養(yǎng)護范疇。而公路橋梁養(yǎng)護驗收的完整性及養(yǎng)護方案的可操作性分布占比都在15%左右，這兩個主體功能重要程度為2級。常見危害的一般性主體功能分布占比為10%左右，重要程度為3級。

2．2構(gòu)建系統(tǒng)模型

依據(jù)前述明確的系統(tǒng)主要功能，以信息化監(jiān)控技術(shù)為架構(gòu)核心，構(gòu)建系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)模型基礎(chǔ)架構(gòu)以網(wǎng)絡、交換機為依托，將計算機、服務器、數(shù)據(jù)庫和應用軟件融合于該系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)架構(gòu)中，利用視頻監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)處理方法，對視頻圖像數(shù)據(jù)進行編碼后得到的數(shù)據(jù)包，傳輸?shù)椒掌髦?，運用傳感器采集數(shù)據(jù)，在兩者綜合對比分析下，對傳送的數(shù)據(jù)包以及各指標進行處理判斷，最后形成具有較高可行性的公路橋梁養(yǎng)護方案。如圖3所示，即為公路橋梁信息化監(jiān)控養(yǎng)護系統(tǒng)的模型框架。

2．3判別系統(tǒng)性能

基于信息化監(jiān)控技術(shù)的公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)的穩(wěn)定性St判別公式:St=co(Ef∪Pr∪In∪Ge∪Op)(1)其中，St代表系統(tǒng)的穩(wěn)定性，Co、Ef、Pr、In、Ge、Op分別代表綜合指數(shù)、高效性、精準性、完整性、一般性、可操作性指標。Ef、Pr、In、Ge、Op的取值范圍通常是［0，1］;St的取值范圍為0．75－0．85，當最終數(shù)值介于這一范圍時，表示該系統(tǒng)的性能最為穩(wěn)定，取得了預期效果。因此，可導出St的邊界判別條件如下:0＜St≤1，系統(tǒng)穩(wěn)定運行St＞1，{系統(tǒng)失穩(wěn)運行(2)

3工程應用案例

3．1工程概況

以華北某省會城市的沿河公路大橋為例，該公路大橋于2010年開始施工，2016年結(jié)束，2018年經(jīng)過驗收后通車。該公路大橋總長590m，東起所在省會城市的新建路，西至迎賓路。在2019年、2020年的養(yǎng)護規(guī)劃中明確要求，無論是養(yǎng)護的精準性，還是時效性都要以節(jié)約養(yǎng)護成本為中心。如表2所示，即為該大橋的信息化監(jiān)控養(yǎng)護工程設(shè)備信息。

3．2評估系統(tǒng)性能

將30臺傳感器分別設(shè)置安裝于沿河公路大橋的各個關(guān)鍵位置，對具體的使用情況進行監(jiān)測監(jiān)控，隨后將監(jiān)控獲得的數(shù)據(jù)傳回到系統(tǒng)進行分析處理，根據(jù)分析結(jié)果制定具體的養(yǎng)護方案。采用公路橋梁養(yǎng)護的信息化監(jiān)控系統(tǒng)，提取該公路橋梁中Ef、Pr、In、Ge、Op等數(shù)值，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)，評估沿河公路大橋信息化監(jiān)控系統(tǒng)的運行性能，結(jié)果如表3所示。從上述表4中可以看出，沿河公路大橋信息化監(jiān)控系統(tǒng)性能運行結(jié)果介于0．36－0．73之間，根據(jù)判別標準，可以判斷該系統(tǒng)穩(wěn)定運行，性能良好。

4結(jié)語

本文重點分析公路橋梁養(yǎng)護工程中應用信息化監(jiān)控的效果。在介紹我國公路橋梁養(yǎng)護技術(shù)概況的基礎(chǔ)上，基于信息化監(jiān)控技術(shù)，設(shè)計了公路橋梁養(yǎng)護系統(tǒng)，結(jié)合某省會城市沿河大橋為例，搭建公路橋梁養(yǎng)護信息化監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)主體功能進行了具體分析，根據(jù)系統(tǒng)模型得出可行的養(yǎng)護方案。通過對系統(tǒng)綜合分析對比，完成對公路橋梁養(yǎng)護的評估，從而證實了該系統(tǒng)模型設(shè)計的可行可靠度。

作者：楊航 單位：河北高速集團有限公司石黃分公司