智能桥梁监测网关为城市桥梁安全保驾护航

背景

2023年7月6日凌晨时分，G5012恩广高速达万段230公里加80米处6号大桥部分桥面发生垮塌，导致造成2车受损后自燃，3人受轻伤。目前，四川省公安厅交通警察总队高速公路五支队十四大队民警已对现场进行双向管制。

作为世界第一桥梁大国，目前我国公路桥梁数量超过100万座，铁路桥梁数量超过30万座，随着桥梁的长期使用，后期的养护和管理至关重要。

因此建立完善的桥梁监测机制，随时了解桥梁的健康状况，对突发情况提前做出预警势在必行。

案例描述

桥梁结构发生变化，一般是因为长时间负载，超重，自然灾害等情况引起，其中很多损伤是看不见，摸不着的，久而久之，就会形成安全隐患，如遇地震等自然灾害突来袭击，更是危险至极。桥梁监测可以对桥梁的工作状况进行实时监测，数据分析评估桥梁的安全性，及时的做出相关的判别和警报，提前采取措施进行维护，从而避免事故的出现。

现场问题

传统的桥梁监测主要依赖人工周期性巡检，但其主观性强，难于量化，要素少，缺乏整体性，且花费周期长，实时性差，诸多检查盲点难点。

桥梁智能监测与人工检测区别

实时性和连续性： 桥梁智能监测系统可以通过网关实时、连续地监测桥梁结构的状态和变化。相比之下，人工检测通常是周期性的，无法提供实时的监测结果。

全面性和覆盖范围： 桥梁智能监测可以覆盖桥梁的全面监测，包括结构参数、载荷、环境变化等。它可以通过网关采集多个传感器在不同位置和部位进行监测，提供更全面的结构信息。而人工检测通常只能对有限的位置和参数进行检测，难以实现对整个桥梁结构的全面监测。

高效性和自动化： 桥梁智能监测利用先进的物联网技术和自动化算法，不需要大量的人力资源和时间，就能高效地处理和分析大量的监测数据，结果更加科学。相比之下，人工检测需要耗费较多的时间和人力，并且结果受工程师的经验和技能水平影响，存在主观因素。

准确性和可靠性 ：桥梁智能监测依托各种先进的检测设备，测量的数据是非常精准的，而且支持实时更新，方便技术人员随时了解桥梁的状态。相比之下，人工检测可能受到人员主观判断和测量误差的影响，准确性相对较低。

主动维护和预警****功能： 桥梁智能监测系统可以通过设置阈值和规则，实现异常检测和预警功能，实现了桥梁的被动维修到主动维护的转变，提高桥梁的安全性和可靠性。传统的桥梁管理主要是在发现异常后进行维护和修理。

解决方案

智慧桥梁结构健康监测系统中，针对在桥梁结构关键位置的传感器、气象环境监测和视频监测的数据类型耦合及精度要求高的情况下，数据传输方面，用户可以选择使用钡铼技术自主研发的边缘计算网关，将各种485数据统计、处理后，通过MQTT或私有化协议将数据通过4G或以太网上传至云端，对数据进行处理及分析，实时感知桥梁状态，为桥梁安全预警、安全分析评估提供数据依据，在出现危险前，及时通知道路维护单位做出应对措施。

网关终端特点

➢无线路由器、RTU(无线远程采集终端)、DTU（数传终端）一体化采集

➢ 端口丰富，可接入海量设备，摄像机、仪器仪表、PLC、DI开关量、DO继电器、AI模拟量、串口RS485/232等设备。

➢支持实时更新，方便技术人员随时了解桥梁的状态。以及网关是24小时不间断工作的，一旦出现异常，系统会进行各种方式的预警，例如警报、短信、广播等。采用了最先进的通信技术和数据处理技术，这些数据能够长期保存和实时查看，还支持远程访问和管理。

➢边缘计算功能：

➢数据传输高度精准，可达毫秒级，及时消除安全隐患。

➢长期保存设定参数及历史数据，提供16MB的数据存储空间，支持断网补传数据。

➢将获取到的数据进行分析与处理，当数据到达预警值时做出相应的提醒，快速发出定位，协助工程师锁定异常区域，有针对性地实施应急预案。

➢远程维护：可以远程参数配置和固件升级。

➢工业级设计，系统带有看门狗保护，另外加载了系统监测保护，经过严格的设计、测试和实际应用，产品性能稳定可靠

➢支持3G/4G/5G/LoRa/以太网/WiFi等多种通信方式。

方案优势

1、高性价比，在满足场景使用的前提下，降低过高防护所带来的冗余成本。

2、通过蓝牙调试工具，可进行现场无线调试、维护，方便易用。

3、支持网页远程配置、升级等功能，方便远程维护

4、支持设备站点工况上报，设备问题在线排查，减少运维成本。

审核编辑 黄宇