基于物联网的城市桥梁安全监测管理系统的研究与应用

城市桥梁是组成城市基础设施的关键部分，其服役期间的正常运维是桥梁工程领域的研究重点。传统的桥梁安全监管方式大多是针对单一桥梁布设传感器进行健康状态评估，鲜有对城市桥梁群建立监测、预警、处置、反馈全流程的多部门协作监管系统，并且现有系统存在开发技术老旧、可扩展性不佳等缺陷。基于此，本研究的物联网架构采用感知层设备和卫星监测系统以及对应的网络层传输技术，在云平台部署前、后端应用及数据库等服务器，构建了功能全面、交互友好、流程清晰的PC端城市桥梁群监管系统和移动端巡查上报小程序。监管系统实际应用于浙江省杭州市余杭区700余座桥梁群中，实现了对城市桥梁群的数据采控、智能分析、预警派单、巡检反馈全流程监管，充分验证了系统设计的合理性和应用可行性，对后续桥梁监测管理系统的研究与开发具有良好的借鉴意义。     

桥梁信息管理与健康监测系统设计与开发

为实现桥梁从施工期到运营期信息化、数字化和智慧化管理,通过桥梁信息管理与健康监测系统的设计与开发,即按照全面的桥梁基础资料管理、长期运营监测数据与定期检测成果相结合、定期检测成果与加固维修措施相结合的原则,实现了桥梁全寿命期的一体化信息管理系统的融合及应用。系统提供了监测管理模块的多源数据采集、测点管理、图形绘制、监测预警,检测管理模块的移动端病害录入、技术状况评估、历年病害统计对比,加固维修管理模块的对策措施和费用匡算等功能。依据桥梁长期监测数据、检测病害,可综合评判桥梁健康状况,为今后开展桥梁养护管理及加固维修提供依据,有效提升桥梁运维管理水平。     

桥梁全寿命监控系统理论研究初探

该文根据设计复核、施工监控以及实时监测对桥梁设计阶段、施工阶段以及运营阶段的监控作用,提出桥梁全寿命监控系统理论,阐述了桥梁全寿命监控系统的原理与组成,并结合杭甬运河上一座钢管混凝土拱桥的实施过程,论述了桥梁全寿命监控系统的实际运用.该桥的成功修建和建成以来的安全运营证明全寿命监控系统行之有效,可为以后类似工程实施提供...     

面向服务的理念在汽车电子软件架构中的实现路线研究

为了适应软件定义汽车的发展趋势并解决面向服务的架构（SOA）在汽车行业应用的适应性调整问题,首先总结了在汽车架构开发中应用SOA的环节及其优点;其次,以自动紧急制动系统软件架构开发为例,提出一种VSOA实施路线,提出一种实施路线需求分析流程,并分析了服务划分原则,指导了服务逻辑架构和软件架构的建立;最后,根据服务逻辑、软件架构、架构前瞻性,为分析案例建立一种域集中硬件通信架构,旨在促进汽车电子软件开发中对SOA的理解和应用,为实现更灵活、可扩展的汽车软件系统提供有益的经验和指导。     

桥梁结构全寿命成本及分析方法

将全寿命设计理念应用于当前桥梁结构设计领域,并与现有概率极限状态设计理念的结合有助于桥梁设计方案的进一步完善,而全寿命成本分析是开展基于全寿命思想的结构设计的基础。为此,首先分析了桥梁寿命期各阶段对总成本的影响,其次,对桥梁结构全寿命成本构成及各项成本的确定方法进行分析讨论,最终,给出了桥梁结构全寿命成本分析流程。相关内容为基于全寿命思想的桥梁设计理念的初步探索,可为桥梁结构全寿命成本分析提供参考。     

基于物联网技术的桥梁健康监测与安全预警技术研究

基于物联网技术概念及应用情况,将物联网技术应用于桥梁健康监测与安全预警领域,以提高桥梁安全运营管理的水平和效率。针对桥梁健康监测传感器的选择和优化布设,监测数据的采集与传输,桥梁健康监测系统架构和功能,桥梁安全预警模型研究等方面探讨了应用中涉及的关键问题,为桥梁的安全运营和日常养护管理工作提供科学决策依据。     

武穴长江大桥全寿命期监测系统总体设计

针对武穴长江大桥"单侧非对称"的结构特点,以有限元基准模型为结构评估主线,综合施工期、成桥荷载试验、运营期三个阶段的监测需求,进行全寿命期监测系统的总体设计。分析塔、梁、索在各施工阶段的变形与受力特点,进行施工期监测系统设计;根据成桥状态支座反力和关键参数影响线特征,进行成桥荷载试验监测系统设计,重点关注支座摩阻力加载;综合抗震、抗风、桥址环境及交通荷载的监测需求,进行运营期监测系统设计。全寿命期监测系统的特点为:在各寿命阶段之间开展持续的有限元模型的修正工作,使得结构分析成果能够继承和更新;提出固定测点和移动测点、永久测点与临时测点、共用测点与专用测点等测点分类,充分利用健康监测系统设备并在施工期开始系统集成,使得测点在桥梁全寿命期内得到综合利用。     

基于建筑信息模型的桥梁工程全寿命期管理应用框架

首先提出了一个基于BIM的桥梁工程全寿命期管理框架,再针对其中的应用框架层,详细讨论了BIM在桥梁工程中的快速建模、施工管理、耐久性监测和成本分析预测这四个方面的应用前景,提出了主要的功能需求,为开发相应的BIM应用系统给出了方向和提出了建议。     

桥梁全寿命周期成本研讨与应用

总结与研究在目前国内外桥梁全寿命周期成本设计方法的基础上,对各国目前所开发的应用于桥梁全寿命周期成本设计与控制系统进行对比分析,提出了各系统的特点并分析其优点与不足,结果表明全寿命成本的经济性因素十分重要,需要得出确定性与概率性两种结论方案,从而证明了桥梁周期本系统的实用性。     

自主汽车电子软件架构技术战略解析与规划

通过分析当前主流汽车电子嵌入式软件架构和国外同行软件架构标准规范以及商业解决方案,结合自主品牌汽车电子系统的应用实践,定义兼容相关国际标准且满足自主品牌汽车电子功能需求的软件架构,并开发出基于该软件架构的嵌入式软件产品,应用于自主品牌整车电子电器系统,以提升自主品牌整车的差异化竞争优势.     

基于全寿命周期抗震性能的桥梁结构维修决策方法研究进展

为了给桥梁维修管理工作提供参考并探索该领域未来的发展方向,综述了目前国内外基于全寿命周期抗震性能的桥梁结构维修决策方法的研究进展。首先,总结了基于地震危险性、地震易损性、结构失效后果的桥梁全寿命周期地震风险评估方法并单独介绍地震危险性与地震易损性分析方法。其次,介绍了常见的桥梁全寿命周期耐久性维护与抗震维修加固方法。随后,讨论了地震引起的桥梁破坏所导致的经济与人员伤亡损失的计算方法、采取特定维修措施的情况下产生的直接与间接维修成本计算方法;并进行了相应的成本效益分析。最后,从风险的角度讨论了桥梁全寿命周期抗震维修决策的相关要点:介绍了桥梁全寿命周期内的基本维修策略,包括根据维修时刻桥梁性能是否达到阈值划分的预防性维修与必要性维修,以及根据维修程度划分的完美维修、非完美维修、最小限度维修;同时也论述了引入多目标优化技术的桥梁全寿命维修决策方法的研究进展。综合分析结果表明:全寿命周期抗震性能指标变化趋势对维修决策的制定具有指导作用,从全寿命周期角度的考量能有效提高项目的成本效益,使得维修决策更为经济合理。引入预防性维修的维修策略能够有效节约维修成本,同时使桥梁全寿命周期风险维持于较低水平。     

长大桥群结构健康监测系统研究及开发

为提升长大桥群结构健康监测综合管理和安全保障能力,通过对江苏高速公路长大桥群结构健康监测系统的研究与开发,提出了一套集成度高、标准化强、可适用性广的数据架构及多功能、多模块化的综合管理平台,以促进长大桥群运行监测与管理水平的提升。     

桥梁双柱式排架墩抗震性能研究进展述评

桥梁双柱墩在国内外中小跨径公路桥梁和城市高架桥中应用非常广泛,但在历次破坏性地震中震害普遍严重。为了揭示桥梁双柱墩在地震作用下的破坏机理,发展具有可恢复功能的防震桥梁双柱墩,实现从双柱墩结构到桥梁工程、再到交通线路乃至整个交通网络的全寿命周期抗震性能设计,对桥梁双柱墩抗震问题的研究进展进行评述。首先总结汶川大地震和国外重大地震中钢筋混凝土桥梁双柱墩的震害情况并分析其特征,主要破坏形式有墩柱的弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏,间系梁的纵向开裂及其与墩柱节点的断裂,盖梁梁体的斜裂缝、冲切开裂及其垫石和挡块的剪裂、剪断、撞碎等。再从抗震性能试验、非线性力学行为及数值模拟、间系梁减震耗能、损伤控制与可恢复功能结构体系、ABC双柱墩及其在强震区的应用问题、抗震加固方法和抗震设计理论等方面对桥梁双柱墩相关的抗震问题研究进展进行系统梳理与评述,进而指出桥梁双柱墩应用与研究中存在的问题。在此基础上,结合当前地震工程领域的主要发展趋势和前沿热点问题,如子结构混合模拟试验、可恢复功能结构和交通系统、多次多灾种耦合作用、全寿命设计、大数据和人工智能等,对双柱墩结构及其桥梁体系未来的研究方向进行展望。     

多灾害作用下桥梁设计方法研究综述

为推进综合考虑多灾害作用桥梁设计理论的发展,综述了多灾害作用下桥梁设计方法在国内外的研究进展。首先梳理了考虑多灾害作用开展桥梁设计的起源与发展脉络,在此基础上明确了多灾害的概念内涵及灾害组合模式,着重介绍了基于性能设计方法的原理及其在桥梁结构抗灾设计中的应用,讨论了考虑寿命期性能退化以及基于全寿命成本分析的桥梁抗灾设计方法,最后提出了现有研究存在的问题和不足。研究结果表明：平衡不同灾害的设计需求以寻求最优结构性能,考虑灾害组合作用的设计需求以寻求满意结构性能是目前发展多灾害作用下桥梁设计方法的2条路径;但多灾害作用下桥梁设计方法的完整理论框架尚未系统性建立,在设计目标、标准体系、决策准则、优化方法、灾害组合等方面尚存在一些技术难题有待深入探索,基于性能及全寿命的设计理念在多灾害作用下桥梁设计过程中具有广阔应用前景。     

桥梁养护管理系统的设计与开发

通过对桥梁养护数据管理、安全状态评估、养护辅助决策分析、信息共享等需求进行分析的基础上,应用Web-GIS技术和基于B/S网络结构技术对桥梁养护管理系统(BMMS)进行了设计,给出了系统结构、功能模块和养护评估模型;应用面向对象的软件开发技术研制了基于区域性管理的桥梁养护管理系统。将所设计的方案和研制的软件应用于江苏省汾灌高速公路桥梁养护的实际工程中,结果表明,桥梁缺损状况的评估结果与江苏高速公路工程养护有限公司技术工程师的评估结果一致,证实了所开发系统(BMMS)的可操作性,并实现了各个职能部门的信息共享和桥梁养护的区域性管理。     

基于Android平台的远程温度监测系统客户端设计

隧道温度场分析是研究寒区隧道冻害规律的关键,为了实现任何时间、任何地理位置条件下的实时远程温度监测,在GPRS远程温度监测的基础上开发出了一套基于Android平台的远程温度监测系统客户端软件。系统可以实现系统登录、用户管理、系统运行状况查看、历史曲线查看、实时监测数据查看和报表发送等功能。通过在东北季节性冻土区域隧道围岩温度场监测中的应用,表明应用本系统不仅降低了监测人员劳动强度和监测成本,也提高了监测水平。     

基于车辆响应的桥梁间接测量与监测研究综述

中小跨径桥梁量大面广且维护投入相对较少,如何实现快速、经济且准确的状态评估与损伤诊断是交通基础设施管理中亟待解决的关键问题.2004年,Yang等首创了基于车辆响应的桥梁间接测量法(也称"车辆扫描法"),因具有高机动性、快速、可连续测试等显著优点,在国内外备受广泛关注与推崇.为了推动桥梁驱车间接测量法的技术落地并探索其...     

桥梁健康监测技术研究现状及展望

为进一步推进桥梁健康监测技术的发展,保障桥梁运营安全,依据近20年国内外桥梁健康监测（BHM）领域的学术研究现状,总结了BHM在系统及适用性、结构损伤监测算法、监测数据预处理、损伤结构安全预警及数字孪生技术方面取得的最新进展,确定BHM技术目前的研究热点和未来的发展方向。综合分析表明：在BHM系统及适用性方面,研究结构响应参数与健康指标的关联机制,研发长寿命非接触自动采集的智能传感装置,建立针对多源数据采集、传输、存储、分析、评价、预警于一体的自动化、网络化、智能化综合系统是重点研发方向;在结构损伤监测算法方面,设置针对异质场景的不同人工神经网络及修正方法选择建议集,针对多源信息流构建基于数据驱动与模型修正实时交互的多层级耦合智能算法是主要研究热点;在监测数据预处理方面,进一步研发基于深度学习的多源异构数据融合方法,建立复杂环境影响下的损伤结构动态信号提取算法,实现结构监测数据的精准分离是未来研究的热点;在损伤结构安全预警方面,研究重心集中于预警指标和预警体系的建立以及基于可靠度理论与监测数据的常规损伤安全评估,以结构监测数据反映总体力学行为并结合局部损伤的智能检测信息进行服役性能评价是未来的主要发展方向;数字孪生技术在BHM中尚属起步,将数字孪生技术融入多层级复合算法,建立结构多源异构大数据智能融合机制,形成数字联通、实时互动的智能化桥梁运维监测体系是重要发展方向。