桥梁结构监测系统解决方案
一、方案背景
桥梁作为交通基础设施的关键组成部分，其安全状况直接影响到交通运输的顺畅以及公众的生命财产安全。随着时间推移，桥梁会受到自然环境侵蚀、交通荷载、地震等多种因素影响而出现结构损伤。传统人工巡检存在效率低、主观性强、难以实时掌握结构变化等弊端。因此，构建一套智能化、高精度、实时在线的桥梁结构监测系统势在必行。
二、系统目标
实时、全面地采集桥梁结构的各项关键参数，包括应力应变、位移、振动、索力等，准确反映桥梁结构的工作状态。
及时发现桥梁结构的异常变化，通过数据分析与预警模型，对潜在的安全隐患进行早期预警，为桥梁养护决策提供科学依据。
基于长期监测数据，评估桥梁结构的耐久性，预测其剩余使用寿命，为桥梁的全寿命周期管理提供数据支撑。
三、系统架构
四、系统特点
实时监测：桥梁监测系统能够实时获取桥梁的结构状况、变形情况和气象环境等数据，以便及时发现潜在问题。
数据采集与分析：监测系统通过传感器和监测设备采集桥梁的各项数据，并利用数据分析技术对数据进行处理和分析，以提供准确的监测结果和预警信息。
预警与报警：监测系统能够根据监测数据的变化情况，及时发出预警和报警信号，以提醒相关人员采取措施，防止事故的发生。
远程监控与管理：监测系统支持远程监控和管理，监测数据可以通过网络传输到监测中心或相关部门，实现对桥梁的远程监控和管理。
数据存储：监测系统能够对采集到的监测数据进行存储，以便后续的数据分析和查询。
通讯方式灵活：通过4G/北斗/LORA/光纤等多元通信方式保证数据传输可靠，实现监测数据不中断、预警传递不受阻。
系统兼容性强：监测终端具有高通用性和兼容性，适合接入电压型、电流型、RS485等多种类型传感器，还可实现MODBUS总线兼容技术。
五、主要监测内容
1、结构监测
系挠度监测：主要采用静力水准仪对梁体进行监测。
裂缝监测：采用拉线式位移计监测结构体的裂缝变化。
振动监测：采用振动加速传感器对桥梁动力特性振动水平进行监测。
索力监测：采用锚索应力计监测斜拉桥或悬索桥的张拉、索老化、疲劳以及受力变化等。
位移监测：主要采用GNSS高精度卫星定位系统对桥塔三维空间位置变化进行监测。
应变监测：采用应变计监测桥梁结构关键界面受力情况。
2、环境监测
温湿度监测：桥梁所处的气候环境，对桥梁结构工作状况有很大的影响，在桥梁变形、应力变化等工作状态的比较和定量都会分析用到温度参数。
风力监测：风力是桥梁结构主要动力荷载之一，在风力的作用下，桥梁的主要构梁将产生振动，引起疲劳损伤累积，导致桥梁抗力衰减。通过检测风速、风向、统计最大风速值，可以得出结构的风与结构响应关系，了解桥梁受风力影响的情况。
雨量对桥梁的影响主要表现为降雨对桥梁结构的风致静力的影响和水流对桥墩的冲击，通过实施监测，实施掌握桥梁在雨水天气的实时状态。
3、荷载监测
荷载监测分以下三类：车流量监测系统、称重监测系统，主要检查其数据为断面交通流、车型、车轴重、车辆总重、车速等。
4、视频监测
视频监测是一种直观、有效的监测手段。通过对桥梁进行实时视频监控，可以及时发现桥梁的异常问题。同时，视频监测还可以为管理人员提供现场实际情况的直观信息，有助于迅速做出决策，防止事故发生。
六、监测平台
可视化大屏：桥梁水平位移、倾斜、桥墩沉降、风速、风向、温度、湿度、视频监控等各种监测设备的数据展示。
