新聞(wén)資(zī)訊(xùn)

        随着物聯網(wǎng)、5g通信(xìn)、bim、大數(shù)據、人(rén)工(gōng)智能和(hé)雲計(jì)算等新一(yī)代信息技(jì)術的(de)突破與(yǔ)發(fā)展，“智慧交(jiāo)通”應運而(ér)生，并成爲交通強國(guó)戰略的重要組成(chéng)部(bù)分。橋(qiáo)梁養護作(zuò)爲“智(zhì)慧交(jiāo)通”中的一(yī)環，如(rú)何提高與(yǔ)改進其數字化(huà)、信息化(huà)水平，是(shì)所有從(cóng)業(yè)人(rén)員面臨的一項突(tū)出問題(tí)。

        我國(guó)公路交通(tōng)事業在近(jìn)30年時間發展迅(xùn)速，公(gōng)路裏(lǐ)程、橋梁數量等(děng)增速(sù)明顯(xiǎn)，橋梁(liáng)規範(fàn)化(huà)、标準化養護(hù)面臨挑(tiāo)戰，存在(zài)諸多(duō)的(de)問(wèn)題和(hé)不足。主要體現(xiàn)在下(xià)述(shù)幾個方面：

        1. 截至(zhì)目(mù)前，公(gōng)路橋梁總數約(yuē)88萬座，數(shù)量(liàng)非常龐大(dà)。同時，随着(zhe)工業化水(shuǐ)平的提高和人(rén)民生(shēng)活水平的(de)改善(shàn)，整體交(jiāo)通量水平呈逐(zhú)年遞增(zēng)趨勢(shì)，且(qiě)增速較(jiào)快，部分路(lù)段的(de)重車比(bǐ)例始終(zhōng)處于較高(gāo)水平，導緻橋梁超負(fù)荷服(fú)役現(xiàn)象較爲普遍(biàn)。此外，對(duì)于國(guó)道、省道等(děng)幹線(xiàn)公(gōng)路(lù)及縣(xiàn)鄉公路橋(qiáo)梁，由(yóu)于建設年代較(jiào)早，整體(tǐ)服役年限較長，材料劣(liè)化、結構開(kāi)裂等(děng)病害(hài)多發，整體(tǐ)技術狀況(kuàng)水平較差。随着既有(yǒu)橋梁服役(yì)年(nián)限(xiàn)的增(zēng)加(jiā)和交通量的逐(zhú)漸上升，橋梁(liáng)養護工作(zuò)量大(dà)和任務繁(fán)重的情況将長期存在。

        2. 自(zì)本世紀初以(yǐ)來，橋梁養護(hù)工作(zuò)逐漸(jiàn)得到(dào)各級(jí)管理(lǐ)部門及相關(guān)從業人員的(de)重視(shì)，在制度建(jiàn)設、技(jì)術力量和資金(jīn)投入等方面均(jun1)有長足進步，檔(dàng)案信(xìn)息化管理(lǐ)方面也取得了(le)明顯成效，但仍(réng)面(miàn)臨部分老、舊(jiù)橋梁基礎(chǔ)資(zī)料(liào)缺失(shī)或信息不(bú)詳，橋(qiáo)梁建成後(hòu)其初(chū)始指紋數(shù)據不足(zú)或缺失(shī)等問題。此外(wài)，目(mù)前所用的(de)檔案(àn)信息化管理手(shǒu)段仍以信(xìn)息卡(kǎ)片爲主，即使以(yǐ)電子(zǐ)化檔案存(cún)儲的信息，其重(zhòng)點仍(réng)在于(yú)對日(rì)常養(yǎng)護數據的電子化(huà)管理，其(qí)中靜态(tài)數據占很大比(bǐ)例(lì)，曆年(nián)積累(lèi)的大量養(yǎng)護數(shù)據沉澱在(zài)數據庫中，其利(lì)用效(xiào)率(lǜ)與可利(lì)用度相對較低(dī)。

        3. 随着養(yǎng)護業務(wù)信息(xī)化(huà)的發展(zhǎn)，大多管理單位(wèi)已配備了(le)各(gè)類(lèi)養護系統(tǒng)、軟件(jiàn)，如養護(hù)管理系(xì)統、健康監(jiān)測系統、檢(jiǎn)測軟件等(děng)，各系統、軟件間的養護數據由(yóu)于缺(quē)乏(fá)統一的數據(jù)标準，它們的融(róng)合及交互(hù)存在技術壁壘(lěi)，嚴重影響(xiǎng)數據使用率(lǜ)。

        4. 現(xiàn)有的(de)橋梁檢測(cè)手段(duàn)相(xiàng)對落後，主要(yào)以人(rén)工抵(dǐ)近檢(jiǎn)查爲(wèi)主，現場檢(jiǎn)測多采(cǎi)用(yòng)紙質(zhì)記錄，成(chéng)果以報(bào)告(gào)形式體現，檢(jiǎn)測報告内容、形式繁雜，成(chéng)果質(zhì)量參(cān)差不(bú)齊。近(jìn)年，随着數(shù)字化(huà)檢測軟(ruǎn)件應用(yòng)逐年增多，橋梁檢測數字(zì)化水(shuǐ)平有所(suǒ)改(gǎi)善，檢測成(chéng)果質量有(yǒu)所(suǒ)提高，但仍存(cún)在檢測軟件(jiàn)與養護管理(lǐ)系統交互性(xìng)差、自動(dòng)化檢測水(shuǐ)平低(dī)等(děng)問(wèn)題。 

        5. 在橋梁(liáng)養護設(shè)計、養護(hù)施工(gōng)及(jí)後評價(jià)方面(miàn)，數(shù)字化水平幾(jǐ)乎爲零。養護(hù)設計中存在(zài)的檢(jiǎn)測(cè)與設(shè)計(jì)脫節、設計(jì)周期(qī)長、變(biàn)更量大等(děng)問題仍(réng)然(rán)較爲(wèi)突出(chū)，養(yǎng)護施工(gōng)中仍以人工經(jīng)驗爲(wèi)主，缺乏數(shù)字化管理(lǐ)手段，養護質(zhì)量和施工作業安全控(kòng)制水平參差不(bú)齊。 

        面對橋梁養護(hù)中存(cún)在的(de)諸多問題和不(bú)足,數字(zì)化(huà)養護爲我們提(tí)供了一個解決問題(tí)的契機和途徑(jìng)。以多層級橋梁(liáng)數字化(huà)養護平(píng)台爲基礎(chǔ),充分(fèn)考慮各管理層(céng)級的(de)具體(tǐ)業務(wù)需求(qiú)和(hé)各作業(yè)環節的實(shí)際工(gōng)作需(xū)要,根據橋(qiáo)梁結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行數據分類,建(jiàn)立(lì)統一的(de)标準(zhǔn),預留相應的數(shù)據交互通(tōng)道,确(què)保其互(hù)融互通(tōng),爲實(shí)現橋梁養(yǎng)護數字化管理(lǐ)和數字(zì)化(huà)作業提供保(bǎo)障。同時,基于統(tǒng)一(yī)的數(shù)據标(biāo)準(zhǔn),充(chōng)分利(lì)用現有的新一(yī)代信(xìn)息技(jì)術和(hé)圖像識别技術(shù)等,建設數字化養護(hù)平台(tái),研發(fā)相應的智能化(huà)、自動化檢(jiǎn)測設(shè)備,開發橋梁巡(xún)查、檢測、設計和(hé)施工(gōng)等相關軟(ruǎn)件,形(xíng)成橋梁數(shù)字化養(yǎng)護生(shēng)态(tài)體系,提升(shēng)養護(hù)數字化(huà)水(shuǐ)平,提(tí)高養護作業效(xiào)率和管理效率(lǜ)。

        在數字化養護生态體(tǐ)系(xì)建設(shè)中，多(duō)層級(jí)數字化養護(hù)平台建(jiàn)設與數據标準建立，是最重要(yào)的兩項(xiàng)基礎性工作。數字化養(yǎng)護作業平台作(zuò)爲多(duō)級數字化(huà)養護平台的基礎層(céng)，平台(tái)搭建(jiàn)和數據(jù)标準建立應(yīng)考慮(lǜ)各層級實際業務需求，數(shù)據分類和(hé)交互應滿(mǎn)足各層級業務需求(qiú)與本平台各環(huán)節(jiē)間的(de)作業需(xū)要。同(tóng)時，數(shù)字化(huà)養護(hù)作業平台(tái)應對(duì)建(jiàn)設(shè)期資(zī)料、信(xìn)息和曆史養護數(shù)據等，具(jù)有良(liáng)好(hǎo)的兼容(róng)性與繼承(chéng)性。

        建(jiàn)立數據标準體系，分析(xī)養護階(jiē)段所(suǒ)涉及(jí)各類(lèi)基礎數據和動(dòng)态數據，保證新(xīn)建系統數(shù)據的(de)一緻(zhì)性，實(shí)現對(duì)既有數(shù)據進行(háng)一緻性(xìng)融合處(chù)理，打通現有各作業(yè)平(píng)台、軟件(jiàn)與已(yǐ)有養護系(xì)統之(zhī)間的(de)數據(jù)通道，實現與既(jì)有養護系(xì)統之(zhī)間的數據共享(xiǎng)和整(zhěng)合，保證數(shù)據間(jiān)關系的正(zhèng)确性(xìng)、可理解性(xìng)并避免(miǎn)數(shù)據冗餘，确(què)保(bǎo)數據傳(chuán)輸過程的(de)安全(quán)性，以及共享數(shù)據的互操作性(xìng)和互(hù)用性。

        爲(wèi)适應(yīng)市場需要(yào)，提高在數字化養護領域(yù)的(de)技(jì)術水平(píng)，基(jī)于統一的數(shù)據标準(zhǔn)體系(xì)，初步設想(xiǎng)的數(shù)字化養護(hù)平台(tái)主(zhǔ)要包含(hán)基礎(chǔ)數據(jù)、橋涵檢查、健康(kāng)監測、智能(néng)評估、養護(hù)規劃、養護設計(jì)、養護施工和後(hòu)評估共8個(gè)基礎模塊(kuài)，各模塊間(jiān)數據(jù)具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)一緻性，确保(bǎo)各模塊間(jiān)的數(shù)據交互，平(píng)台構(gòu)成思路(lù)見圖1。截(jié)至目(mù)前，在基礎(chǔ)數據、橋涵檢查(chá)、健康監測與養(yǎng)護設計方(fāng)面均(jun1)開展(zhǎn)了(le)部分工(gōng)作，并取得了一(yī)定(dìng)的(de)應用效果(guǒ)。

圖1 數字化養(yǎng)護(hù)作業(yè)平台

        基礎(chǔ)數據與檢(jiǎn)測評(píng)估

        綜(zōng)合考(kǎo)慮養(yǎng)護管理、檢測評(píng)估、養(yǎng)護設計施(shī)工等多(duō)方(fāng)面需(xū)求，根據(jù)橋(qiáo)梁類(lèi)型對養護(hù)數據(jù)進(jìn)行(háng)識别、分類(lèi)，以參數化形式(shì)快速建(jiàn)立基于gis的數字(zì)化信息(xī)檔案(àn)，包(bāo)含地理(lǐ)位置、行(háng)政(zhèng)區劃、橋梁(liáng)功能、結構(gòu)信息和(hé)養(yǎng)護曆(lì)史等，爲(wèi)各(gè)作業(yè)環節提供(gòng)相應的基礎數據。

        檢(jiǎn)測評估軟(ruǎn)件開(kāi)發的(de)基本(běn)思路(lù)是設置(zhì)web端(duān)和app端(duān)兩個(gè)操作(zuò)終端，共享(xiǎng)統一的數(shù)據庫。web端主要用(yòng)于前期行(háng)政信(xìn)息、結構信息、曆(lì)史養(yǎng)護信息等(děng)基(jī)礎數據的錄(lù)入，構件目(mù)錄樹建立及後(hòu)期報告的編制(zhì)調整等。app端主(zhǔ)要用于(yú)現場檢測(cè)信息錄入，可用于橋(qiáo)涵的(de)日常檢查(chá)、經常性(xìng)檢(jiǎn)查、定(dìng)期檢(jiǎn)查與特殊檢查，定期檢查(chá)時軟件(jiàn)的操(cāo)作(zuò)流程如(rú)圖2所示。

圖2 軟件(jiàn)操(cāo)作流程

        軟(ruǎn)件在設計(jì)開發過程中，針(zhēn)對web端與app端，綜合(hé)考慮了(le)多(duō)方面(miàn)需求，主要(yào)實現(xiàn)了下述特色功(gōng)能。

        1. web端(duān)特(tè)色功能(néng)：

        (1)建立橋梁(liáng)檔案(àn)、資料(liào)數據(jù)庫，實(shí)現動(dòng)态(tài)管理。

        (2)依(yī)據規(guī)範有效、準(zhǔn)确地評定橋梁(liáng)的技術狀況等(děng)級。

        (3)一(yī)鍵生(shēng)成各(gè)類标(biāo)準(zhǔn)檢查報(bào)告，支(zhī)持(chí)版面人爲(wèi)調整。

        (4)根據病(bìng)害類(lèi)型(xíng)及數(shù)量定制養護維修方案(àn)。

        (5)對(duì)數(shù)據進(jìn)行各種統計分(fèn)析,爲(wèi)養護大數(shù)據奠(diàn)定基礎(chǔ)。

        (6)實(shí)現不同層級用(yòng)戶的權限管理。

        2. app端特色功能：

        (1)與(yǔ)web端管理(lǐ)系(xì)統數(shù)據交互。

        (2)内置(zhì)病(bìng)害數據庫，快速(sù)病害點選(xuǎn)（或語(yǔ)音）記(jì)錄(lù)。

        (3)一鍵拍(pāi)照、現場快速繪制病(bìng)害示意圖(tú)。

        (4)病害(hài)數據離線(xiàn)錄入，适(shì)應性強。

        (5)支持一(yī)座橋梁(liáng)多組(zǔ)同(tóng)時檢測(cè)。

        (6)可現(xiàn)場(chǎng)出(chū)具橋(qiáo)梁定期檢(jiǎn)測技(jì)術狀況(kuàng)評定結(jié)果。

        健康監測及養護設計

        健康(kāng)監測軟件開發(fā)以現行交通運(yùn)輸部頒行業标準爲(wèi)評估(gū)基礎(chǔ)依據，綜合(hé)多種(zhǒng)分析評估(gū)方法(fǎ)，以靜(jìng)力參(cān)數監(jiān)測爲主、動(dòng)力參(cān)數監(jiān)測爲輔，分(fèn)web端與app端兩個操(cāo)作終(zhōng)端，共享統一數據(jù)庫(kù)而建立的(de)監測系統。web端主要用于前期行政(zhèng)信息、結(jié)構信息(xī)、傳(chuán)感器等基(jī)礎數據的(de)錄入，阈值(zhí)建立(lì)及監(jiān)測報表、報(bào)告的生成(chéng)等。app端(duān)則用(yòng)于監測數據、預(yù)報警信息(xī)和查閱報表。

圖(tú)3 健康(kāng)監測系統(tǒng)操作(zuò)界面

        養護(hù)設計軟(ruǎn)件開發(fā)的基本思(sī)路是(shì)以現行(háng)國家标準和部頒(bān)行業(yè)标準(zhǔn)爲基(jī)礎，針(zhēn)對不同結構形(xíng)式橋涵的(de)常見病害(hài)、加固方法(fǎ)、加固材料(liào)、加固(gù)工藝等建立基(jī)礎設計信息(xī)庫，輔以必要的結構分析、驗算、繪(huì)圖等(děng)必(bì)要軟件，實(shí)現養護設計(jì)的半自動化。截(jié)至目前，基于現行橋(qiáo)涵設計規(guī)範和(hé)加(jiā)固設計規範開發(fā)的結(jié)構驗算部(bù)分，已(yǐ)能夠完(wán)成(chéng)各類(lèi)構件(jiàn)的(de)結構驗(yàn)算功(gōng)能(néng)。

圖4 公路(lù)橋梁加(jiā)固計算(suàn)程序

        公路橋梁(liáng)數字化養護既包含(hán)管(guǎn)理也包(bāo)含技(jì)術(shù)，涉及橋(qiáo)梁全壽命周期(qī)内的各相關從(cóng)業單(dān)位與人員(yuán)，是新一代(dài)信息(xī)技術(shù)與傳統土木技術的交叉(chā)融合。數字化(huà)養(yǎng)護技術的發展(zhǎn)需要各方共同(tóng)努力，建立統一(yī)的(de)數據标(biāo)準，建(jiàn)設多層級(jí)的數(shù)字化(huà)養護(hù)平台(tái)，開發配(pèi)套的管理軟件及(jí)養護作業軟件(jiàn)，進而形成健康的、可(kě)持續(xù)發展的數(shù)字化(huà)養護生态(tài)體系(xì)。

　　柳(liǔ)州(zhōu)富凱爾易有限公司位于全國重(zhòng)工業城(chéng)市柳州，是(shì)一家生産橋隧檢修(xiū)設備、橋(qiáo)梁吊籃、定制(zhì)型橋梁檢(jiǎn)測車、礦山機械(xiè)設備(bèi)、焊合(hé)件(jiàn)、大噸位(wèi)大跨度橋(qiáo)梁檢(jiǎn)修(xiū)平台、重(zhòng)型鋼結構(gòu)組合件、混凝士破拆(chāi)機械等産品的老牌資質廠家(jiā)。公司始建(jiàn)于2004年，于2009年(nián)正(zhèng)式成立(lì)柳州(zhōu)富凱爾易有限公司，面向全球(qiú)市場(chǎng)市場開展(zhǎn)橋隧設備(bèi)的定(dìng)制式服(fú)務，不斷(duàn)爲中國的橋隧養護(hù)單位提供(gòng)技術和(hé)産品服(fú)務，并與中(zhōng)鐵，中交,中(zhōng)建(jiàn)等大型(xíng)企業在建築、橋隧工程上長達(dá)十多年的誠(chéng)信(xìn)友好合作(zuò)。

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