中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
摘要: 智能結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是結(jié)構(gòu)中集成傳感器和無線采集傳輸設(shè)備，結(jié)合大數(shù)據(jù)云平臺，賦予結(jié)構(gòu)健康自診斷和報警功能的一種結(jié)構(gòu)健康無線監(jiān)測系統(tǒng)。智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的運用，是解決我國超大規(guī)模結(jié)構(gòu)物安全問題的有效手段，同時為今后結(jié)構(gòu)物維護保養(yǎng)的優(yōu)化和成本控制提供了依據(jù)。
Abstract：Intelligent structure monitoring is the combination of sensors and wireless data acquisition and transmission equipment in the structure and the large data cloud platform to give structure health diagnosis and alarm function. The use of intelligent monitoring system is effective way to solve the problem of large scale structure safety in China, the optimization of structure for the future maintenance and cost control.
關(guān)鍵詞：智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測，結(jié)構(gòu)安全，智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器，無線采集傳輸
Keyword: Intelligent structure monitoring, structure safety, intelligent structure monitoring transducer, wireless data acquisition and transmission
智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)是在結(jié)構(gòu)中集成傳感器和無線采集傳輸設(shè)備，結(jié)合大數(shù)據(jù)云平臺，賦予結(jié)構(gòu)健康自診斷和報警功能的一種結(jié)構(gòu)健康無線監(jiān)測系統(tǒng)。智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測偏重于無線采集傳輸，是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測的升級。相比于傳統(tǒng)在線檢測智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測賦予傳感層更多使命。
將采集傳輸功能賦予傳感器，使得整個監(jiān)測系統(tǒng)更小巧靈活。
傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)多為本地化部署，數(shù)據(jù)需要現(xiàn)場抄錄之后錄入系統(tǒng)，再經(jīng)過專家的審核確定結(jié)構(gòu)物的狀態(tài)。智能監(jiān)測系統(tǒng)在傳感器內(nèi)集成采集傳輸功能，或?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)無線傳輸至網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一發(fā)送至云平臺，通過算法和大數(shù)據(jù)分析對比，確定結(jié)構(gòu)物的健康狀況，將評價結(jié)果反饋給相關(guān)用戶。當(dāng)數(shù)值超過設(shè)定閾值時，系統(tǒng)可自動發(fā)送報警短信并通過郵件和手機APP等方式通知相關(guān)人員。
智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測的傳感層，采用無線傳感技術(shù)，例如盒式固定測斜儀、表面應(yīng)變計、振動加速度等傳感器，都實現(xiàn)了傳感器和采集傳輸于一體。對于需要內(nèi)置在混凝土內(nèi)部的傳感器，如鋼筋計、軸力和土壓力盒等傳感器，也實現(xiàn)了將傳感器身份ID和初始頻率等數(shù)據(jù)寫入傳感器，同時在地表連接一個單通道或者多通道的無線傳輸設(shè)備。以下是工訊科技的幾種無線傳感器。
在傳輸層，結(jié)合檢測和監(jiān)測的需求，以及檢測向監(jiān)測發(fā)展的大行業(yè)趨勢。工訊科技開發(fā)了集采集存儲，同時可以無線局域網(wǎng)內(nèi)自動采集上傳數(shù)據(jù)以及基于GPRS的遠程傳輸。在同一臺采集儀上，既可以在沒有信號的隧道或這偏僻的地區(qū)，采用局域網(wǎng)無線采集數(shù)據(jù)，又可以在有信號的市政公路或者地鐵隧道內(nèi)、城市區(qū)域?qū)?shù)據(jù)實時上傳至云平臺。
通過傳感層和傳輸層，數(shù)據(jù)被實時傳輸至云平臺，云平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全儲存和對比分析相關(guān)分析等基本操作。當(dāng)數(shù)據(jù)超過設(shè)置的閾值，平臺會自動發(fā)送報警信息至相關(guān)人員的手機和電子郵箱，系統(tǒng)后臺可以對平臺內(nèi)的相似結(jié)構(gòu)的進行大數(shù)據(jù)對比，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法計算可能導(dǎo)致的結(jié)果和應(yīng)對辦法。
目前，智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測正在朝著智能結(jié)構(gòu)發(fā)展，即在智能結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加控制器，根據(jù)系統(tǒng)算法反饋至控制器，增加結(jié)構(gòu)的主動性。智能結(jié)構(gòu)監(jiān)測，可以保證數(shù)據(jù)的真實性，有效性，減少人工干預(yù)和誤差。通過大數(shù)據(jù)對比分析，可以更有效的分析結(jié)構(gòu)的問題和提出解決方法，易于實現(xiàn)對管理區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)物信息化和系統(tǒng)化管理。目前，工訊科技（深圳）有限公司的的智能監(jiān)測傳感器和系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在地鐵施工期結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、地鐵運營期風(fēng)險源結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、邊坡結(jié)構(gòu)安全檢測、橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、鐵塔和輸電結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、通信基站結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、起重設(shè)備結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、古建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、鐵路結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、船舶和石油平臺結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、基坑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、城市管廊結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、水利大壩結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測、學(xué)校建筑和超高層建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測等諸多項目。
蔣延超（工訊科技（深圳）有限公司，518000）
