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)。
美國(guó)聯(lián)合太平洋鐵路公司（UP）約有18000座橋梁，每年由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員至少檢查兩次。根據(jù)美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，美國(guó)約40%的橋梁使用年份超過50年，這些橋梁重要結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)需要通過現(xiàn)場(chǎng)檢查進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
在改善監(jiān)測(cè)方法的過程中，UP公司希望廣泛地引入智能監(jiān)控技術(shù)。公司的橋梁維護(hù)負(fù)責(zé)人表示，由于無法監(jiān)測(cè)橋梁在定期檢查間隔期間存在的潛在問題，UP公司正在與美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)、密歇根大學(xué)以及橋梁監(jiān)測(cè)項(xiàng)目SENSR監(jiān)測(cè)技術(shù)中心合作，希望能夠開發(fā)出全新的橋梁監(jiān)測(cè)工具。
▲UP公司列車通過德克薩斯州佩科斯河大橋
SENSR監(jiān)測(cè)技術(shù)中心研究成果
在SENSR監(jiān)測(cè)技術(shù)中心，研究人員已經(jīng)取得了相關(guān)成果。該公司研發(fā)了一種可以對(duì)橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無線處理和傳輸?shù)脑O(shè)備，如果橋梁結(jié)構(gòu)顯示出異常，設(shè)備就會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。目前，該技術(shù)已經(jīng)在UP公司7座重要的橋梁上試用，另有3座橋梁正在安裝中。
今年上半年，一艘駁船撞擊了UP位于伊利諾斯州南部密西西比河的底比斯橋，緊急救援人員和橋梁專家團(tuán)隊(duì)在幾分鐘內(nèi)就受到了警報(bào)。UP公司橋梁維護(hù)負(fù)責(zé)人表示，以前對(duì)這種事件的處理方法，通常是在檢查人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前，禁止一切列車通過，而這樣做常常會(huì)耽誤幾個(gè)小時(shí)；使用這種監(jiān)測(cè)工具，公司可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控橋梁結(jié)構(gòu)，如果橋墩已經(jīng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，那么在檢查人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前，就能夠恢復(fù)列車低速通行。
▲SENSR的橋墩監(jiān)測(cè)設(shè)備
內(nèi)布拉斯大學(xué)研究進(jìn)展
在內(nèi)布拉斯加大學(xué)，研究人員正在使用傳感器收集鋼橋的相關(guān)數(shù)據(jù)。他們以UP公司位于內(nèi)布拉斯加哥倫布市一座具有百年歷史的橋梁為對(duì)象進(jìn)行研究，該團(tuán)隊(duì)在特定的橋梁組件上安裝了傳感器，并在測(cè)試之后建立了一個(gè)橋梁分析模型。研究人員希望以此幫助檢測(cè)人員通過定量數(shù)據(jù)判斷橋梁缺陷狀態(tài)，而不僅是依賴多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
▲內(nèi)布拉斯加大學(xué)安裝傳感器
密歇根大學(xué)研究進(jìn)展
在密歇根大學(xué)，研究人員也在開展一個(gè)類似的項(xiàng)目，該項(xiàng)目由美國(guó)交通部撥款資助。研究人員在UP公司位于田納西州孟菲斯市附近的兩座橋上安裝了變形測(cè)量器，通過設(shè)備將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至研究中心進(jìn)行分析整理。他們關(guān)注的是載重量，例如列車重量或大風(fēng)力度對(duì)橋梁關(guān)鍵部件帶來的影響，導(dǎo)致橋梁疲勞等問題。此外，研究人員還將鐵路路網(wǎng)的影響，例如列車運(yùn)行班次、列車載重量、運(yùn)輸路線以及橋梁分析數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行整合，輸入到一個(gè)全新設(shè)計(jì)的決策工具，以供UP公司進(jìn)行管理。一旦研究人員監(jiān)測(cè)到橋梁數(shù)據(jù)的異常，就會(huì)立即向UP公司發(fā)出警告，由其派出一名檢查人員到現(xiàn)場(chǎng)排查。
▲密歇根大學(xué)利用監(jiān)測(cè)工具進(jìn)行研究
目前，UP公司95%的橋梁每年至少檢查兩次，超過了聯(lián)邦政府的規(guī)定（聯(lián)邦政府規(guī)定投入使用少于10年或者沒有檢查出缺陷的橋梁每年僅需檢查一次）。未來，如果這項(xiàng)技術(shù)得到大范圍推廣應(yīng)用，那么只需簡(jiǎn)單地設(shè)備安裝與對(duì)應(yīng)的解決方案就能作為橋梁現(xiàn)場(chǎng)檢查的補(bǔ)充，從而提升整個(gè)美國(guó)的路網(wǎng)安全。
