中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎恚诂F(xiàn)代交通中發(fā)揮著關(guān)鍵性和控制性作用。經(jīng)過(guò)幾十年飛速發(fā)展，我國(guó)公路橋梁數(shù)量早已位居世界第一。但是，作為橋梁大國(guó)，橋梁管養(yǎng)體量之大、任務(wù)之重，已然成為世界級(jí)難題。為此，我國(guó)制定了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》、《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》等重要國(guó)家戰(zhàn)略，要求公路交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型，國(guó)家交通主管部門(mén)也相應(yīng)出臺(tái)了《推進(jìn)BIM技術(shù)指導(dǎo)意見(jiàn)》、《開(kāi)展公路BIM技術(shù)應(yīng)用示范工程建設(shè)》、《交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》等一系列重要政策，強(qiáng)調(diào)必須通過(guò)應(yīng)用新的技術(shù)，新的手段，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管養(yǎng)，確保橋梁安全運(yùn)營(yíng)。
在役橋梁數(shù)字化、智能化運(yùn)維技術(shù)是行業(yè)內(nèi)的重大需求。然而，公路橋梁數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，而是一個(gè)現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)不斷融合的過(guò)程，是一個(gè)目標(biāo)與手段共生互動(dòng)的過(guò)程，也是一個(gè)隨著技術(shù)進(jìn)步不斷提升的演進(jìn)過(guò)程。因此，在這個(gè)過(guò)程中，需要不斷探索，把握公路橋梁的基本特點(diǎn)，把握數(shù)字化應(yīng)用的基本特征，打通技術(shù)應(yīng)用與需求的結(jié)合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“從設(shè)備設(shè)施到軟件系統(tǒng)、從業(yè)務(wù)流程到數(shù)據(jù)模型、從經(jīng)驗(yàn)角色到數(shù)據(jù)賦能”的全面數(shù)字化轉(zhuǎn)變。
下面，結(jié)合多年研發(fā)以及廣泛的試點(diǎn)應(yīng)用情況，對(duì)在役橋梁數(shù)字化、智能化運(yùn)維幾項(xiàng)技術(shù)作一簡(jiǎn)單介紹：
一、基于BIM的橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維數(shù)字化系統(tǒng)。
BIM技術(shù)的數(shù)字化、可視化特性，為管理質(zhì)量提升、數(shù)據(jù)交付轉(zhuǎn)移提供了便利。為了提升BIM技術(shù)在橋梁管養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)科學(xué)管養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)降本增效目標(biāo)。我們研發(fā)基于BIM的橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維數(shù)字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要特點(diǎn)是：通過(guò)輕量化、批量化建模，實(shí)現(xiàn)橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維的三維數(shù)字化管理；通過(guò)推進(jìn)橋梁運(yùn)維信息化管理方式從二維向三維的升級(jí)，提升橋梁養(yǎng)護(hù)信息數(shù)字化水平，提升可視化、數(shù)字化管理能力；通過(guò)系統(tǒng)功能展示和管理橋梁歷史病害的動(dòng)態(tài)發(fā)展及橋梁運(yùn)營(yíng)狀況的變化過(guò)程，做到橋梁不利狀態(tài)的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處理，確保橋梁管養(yǎng)的及時(shí)性、便利性和高效性。
該系統(tǒng)是行業(yè)首個(gè)基于輕量BIM技術(shù)，立足于典型梁式混凝土橋梁橋群的數(shù)字化管養(yǎng)平臺(tái)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了橋梁資產(chǎn)的三維數(shù)字化管理、定檢數(shù)據(jù)的三維化、數(shù)字化錄入、基于全生命周期的病害數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)管理，可為橋梁科學(xué)管養(yǎng)決策提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)具有平臺(tái)數(shù)據(jù)展示、統(tǒng)計(jì)分析、橋梁分幅評(píng)價(jià)功能及病害全生命周期動(dòng)態(tài)展示和管理功能，支持基于橋梁全生命周期理念的病害動(dòng)態(tài)管理。
該系統(tǒng)主要為橋梁管養(yǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供重要的技術(shù)支撐和解決方案。系統(tǒng)包含適應(yīng)管養(yǎng)需求的輕量建模軟件、基于橋梁模型的三維智能采集終端、橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維數(shù)字化管理系統(tǒng)。創(chuàng)新點(diǎn)：
（1）通過(guò)輕量化技術(shù)建立典型梁橋部構(gòu)件模型庫(kù)和參數(shù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)快速低成本橋梁輕量BIM建模，為橋梁三維數(shù)字化管理奠定數(shù)字底座基礎(chǔ)；
（2）以橋梁模型為底座，通過(guò)本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的三維智能采集錄入終端，實(shí)現(xiàn)橋梁檢測(cè)及運(yùn)維信息的標(biāo)準(zhǔn)化、可視化、數(shù)字化錄入，信息直接上傳系統(tǒng)，提升檢測(cè)質(zhì)量和效率；
（3）基于BIM的橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維數(shù)字化管理系統(tǒng)以數(shù)字化、三維化、可視化的形式展示和管理橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維信息。
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二、基于數(shù)字圖像技術(shù)的橋梁輕量化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
基于數(shù)字圖像技術(shù)的橋梁輕量化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是融合數(shù)字圖像、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、4G/5G等信息技術(shù)，對(duì)特大橋橋塔、索（桿）、梁體等重要部位和阻尼器、伸縮縫、支座等重要構(gòu)件的時(shí)程位移等信息實(shí)現(xiàn)基于視頻的可視化、數(shù)字化監(jiān)測(cè)的一套新型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可更精準(zhǔn)、更高效、更低成本的實(shí)現(xiàn)特大橋梁實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)預(yù)警。
基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的輕量化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)：
(1)、數(shù)據(jù)輕：自動(dòng)邊緣計(jì)算,無(wú)效數(shù)據(jù)邊緣過(guò)濾；
(2)、硬件輕：傳感器所見(jiàn)區(qū)域即可數(shù)字化表達(dá),監(jiān)測(cè)范圍更大,內(nèi)容更豐富,少量硬件即可覆蓋主要監(jiān)測(cè)區(qū)域；
(3)、工作量輕：非接觸式安裝,安裝維護(hù)方便；
(4)、費(fèi)用輕：硬件可靠,傳感器數(shù)量少,維護(hù)工作小,綜合費(fèi)用低；
(5)、邊界影響輕：核心算法保證亞像素級(jí)別特征識(shí)別,模態(tài)識(shí)別消除邊界影響。
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三、特大橋梁底自動(dòng)化檢查系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)橋梁梁底自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化檢測(cè)目標(biāo)，我們研發(fā)了特大橋梁底自動(dòng)化檢查系統(tǒng)。具體內(nèi)容：
一是部署輕型車(chē)載底盤(pán)或者桁架平臺(tái)等形式的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，搭載多傳感融合的高分辨率組網(wǎng)陣列相機(jī)采集末端，同時(shí)開(kāi)發(fā)采集控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)（包含桁架運(yùn)動(dòng)同步控制系統(tǒng)、云臺(tái)控制系統(tǒng)、相機(jī)同步觸發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)），形成自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)梁底表觀(guān)進(jìn)行自動(dòng)化采集。
二是開(kāi)發(fā)圖像處理系統(tǒng)（包含：圖像空間定位模塊、深度學(xué)習(xí)病害智能篩選模塊、圖像拼接處理模塊、病害量測(cè)和標(biāo)記模塊、病害三維數(shù)字化展示和管理模塊），部署智能化的圖像數(shù)據(jù)處理分析軟件，進(jìn)行自動(dòng)處理分析。
該系統(tǒng)集成自動(dòng)控制技術(shù)、高清攝像技術(shù)以及圖像病害智能檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)橋梁梁底高清圖像的自動(dòng)采集及圖像數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理分析，為科學(xué)養(yǎng)護(hù)提供決策支持。
基于BIM的橋梁資產(chǎn)及運(yùn)維數(shù)字化系統(tǒng)適用于我省橋梁的數(shù)字化管養(yǎng)；基于數(shù)字圖像技術(shù)的橋梁輕量化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適用于普通梁橋輕量化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和特大橋關(guān)鍵約束裝置的監(jiān)測(cè)；特大橋梁底自動(dòng)化檢查系統(tǒng)適用于特大橋梁底自動(dòng)化檢查，提高檢查的質(zhì)量和安全性。
目前，特大橋梁底自動(dòng)化檢查系統(tǒng)已經(jīng)在浙江省西堠門(mén)跨海特大橋、湖南省廈蓉高速公路赤石特大橋、官新高速公路雪峰湖特大橋等橋梁得到應(yīng)用，效果良好。
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來(lái)源：湖南省交通運(yùn)輸廳
