公路橋梁數字化養護的水到渠成——構建多層級數據平台_柳州咸阳尔易金属制造集团(WAP站)

公路(lu)橋梁數字化(huà)養護的水到(dào)渠成——構建多(duo)層級數據平(ping)台


發布時間(jian):

2025-12-22

橋梁養護作(zuò)爲“智慧交通(tong)”中的一環,如(ru)何提高與改(gai)進其數字✍️化(huà)、信息化水平(píng),是所有從業(ye)人員面臨的(de)一項突出問(wen)題。

        随着物聯(lián)網、5G通信、BIM、大數(shù)據、人工智能(neng)和雲計算等(děng)新一代信息(xi)技術的突破(po)與發展,“智慧(hui)交通”應運而(ér)生,并成爲交(jiao)通強國戰略(lue)的❌重要組成(cheng)部分。橋梁養(yǎng)護作爲“智慧(hui)交通”中的一(yi)😘環,如何提高(gao)與改進其數(shù)字化、信息化(hua)水平,是所有(you)從業人員面(mian)臨的一項突(tu)出問題。

 

        問題(tí)與不足

        我國(guo)公路交通事(shi)業在近30年時(shí)間發展迅速(su),公路裏程、橋(qiao)🔞梁數🆚量等增(zeng)速明顯,橋梁(liáng)規範化、标準(zhǔn)化養護面臨(lin)💘挑戰,存在諸(zhu)多的問題和(hé)不足。主要體(ti)現在下述幾(ji)個方面:

        1. 截至(zhì)目前,公路橋(qiáo)梁總數約88萬(wàn)座,數量非常(cháng)龐大。同時,随(suí)着工業⛹🏻‍♀️化水(shuǐ)平的提高和(he)人民生活水(shuǐ)平的改善,整(zhěng)體交通量水(shuǐ)平呈逐年遞(di)增趨勢,且增(zēng)速較快,部分(fèn)路段的重車(chē)比例始終處(chù)于較高水平(píng),導緻橋❗梁超(chāo)負荷服役現(xiàn)象較爲普遍(bian)。此外,對于國(guo)道、省道❌等幹(gàn)線公路及縣(xian)鄉公路橋梁(liáng),由于建設年(nián)代較早🙇🏻,整體(tǐ)服役年限☀️較(jiào)長,材料劣化(hua)、結構開裂等(deng)病害多發,整(zheng)體技術狀況(kuàng)水平較🌈差。随(sui)着既有橋梁(liang)服役年限的(de)增加和交通(tōng)量🔴的逐漸上(shàng)升,橋梁養護(hù)工作量大和(he)任務繁重的(de)情況将長期(qi)存在。

        3. 随着養護業(ye)務信息化的(de)發展,大多管(guan)理單位已配(pei)備了各類養(yǎng)護系統、軟件(jiàn),如養護管理(lǐ)系統、健康監(jiān)測系統、檢測(ce)軟件等,各系(xì)統、軟件間的(de)養護數據由(yóu)于缺乏統一(yi)的數據标準(zhun),它們的融合(he)及交互存在(zài)技術壁壘,嚴(yan)重影響✉️數據(jù)使用率。

        4. 現有(yǒu)的橋梁檢測(cè)手段相對落(luò)後,主要以人(rén)工抵近㊙️檢✨查(chá)爲♍主,現場檢(jian)測多采用紙(zhǐ)質記錄,成果(guǒ)以報告形式(shì)體現,檢測報(bao)告💯内容、形式(shì)繁雜,成果質(zhi)量參差不齊(qí)。近年,随着數(shu)字化檢測軟(ruǎn)件應用逐年(nián)增多,橋梁檢(jian)測數字化水(shui)平有所改善(shan),檢測成果質(zhì)量有所提高(gao),但仍存在檢(jian)測軟件與養(yǎng)護管理系統(tǒng)交互性差、自(zì)動化檢測水(shui)平低等問題(tí)。 

        5. 在橋梁養護(hù)設計、養護施(shī)工及後評價(jia)方面,數字化(hua)🏃🏻‍♂️水平幾乎爲(wèi)零。養護設計(jì)中存在的檢(jian)測與設計脫(tuō)🔴節、設計周期(qi)長、變更量大(dà)等問題仍然(ran)較爲突出,養(yǎng)護施工中仍(réng)以人工經驗(yàn)爲主,缺乏數(shu)字化管理手(shou)段,養護質量(liang)和施工作業(ye)安全控制水(shuǐ)平參差不齊(qi)🔞。 

 

        面對橋(qiao)梁養護中存(cun)在的諸多問(wen)題和不足,數(shu)字化養護🤟爲(wei)我們提供了(le)一個解決問(wen)題的契機和(he)途徑。以多層(ceng)級⛷️橋梁數字(zì)🙇🏻化養護平台(tai)爲基礎,充分(fèn)考慮各管理(lǐ)層級的具體(tǐ)業務需求🈲和(he)各作業環節(jie)的實際工作(zuo)需要,根據橋(qiáo)梁結構特點(diǎn)進行數據分(fèn)類,建立統一(yi)的标準,預留(liu)相應的數據(jù)交互通道,确(què)保其互融互(hù)通,爲實現橋(qiao)梁養護數字(zì)化管理和數(shù)字化作業提(ti)供保障。同時(shi),基于統一的(de)數據标準,充(chōng)分利用現有(yǒu)的新一代信(xin)🐕息技術和圖(tu)像識别技術(shu)等,建設數字(zi)化養護平台(tai),研發相應💋的(de)智能化、自動(dòng)🌈化檢測設備(bèi),開發橋梁巡(xun)查、檢測、設計(ji)和施工等相(xiàng)關軟件,形成(chéng)橋梁數字化(huà)養護生态體(ti)系,提升養護(hu)數字🙇🏻化水平(ping),提高養護作(zuò)業效率和管(guan)理效率。

        在數(shù)字化養護生(sheng)态體系建設(shè)中,多層級數(shu)字化養護平(ping)台建設與數(shu)據标準建立(lì),是最重要的(de)兩項基礎性(xìng)工作。數字化(hua)養護作業平(píng)台作爲多級(ji)數字化養護(hù)平台的基礎(chǔ)層,平台搭建(jian)和數據㊙️标準(zhun)建立應考慮(lü)各層級實際(ji)業務需求,數(shu)據分類和交(jiao)互應滿足各(ge)層級業務需(xū)求與本🐪平台(tái)各環節間的(de)作業需要。同(tóng)時,數字♌化養(yang)護作業平台(tai)應對建設期(qi)資料、信息和(hé)曆史養護數(shù)據等,具🏒有良(liáng)好的兼容性(xing)與繼承性。

        建(jian)立數據标準(zhun)體系,分析養(yǎng)護階段所涉(she)及各類基礎(chǔ)數據和動态(tai)數據,保證新(xin)建系統數據(jù)的一緻性,實(shí)現對既有數(shu)✍️據進行一緻(zhi)性融合處理(lǐ),打通現有各(ge)作業💋平台、軟(ruan)件與已有養(yang)護⛷️系統之間(jiān)的數據通道(dao),實現與既有(yǒu)養護系統之(zhi)間🚶‍♀️的數據共(gong)享和整合,保(bǎo)證數據間關(guān)系的正确㊙️性(xìng)、可理解性并(bìng)避免數據冗(rǒng)餘,确保數據(jù)傳輸過程的(de)安👈全性,以及(ji)共享數據的(de)互操作性和(he)互用性。

 

        數字(zi)化養護實踐(jian)

        爲适應市場(chǎng)需要,提高在(zai)數字化養護(hù)領域的技術(shù)水平,基㊙️于統(tong)👅一的數據标(biao)準體系,初步(bù)設想的數字(zi)化養護平台(tái)主要包含基(jī)礎數據、橋涵(han)檢查、健康監(jiān)測、智能評估(gū)、養護規劃、養(yang)護設計、養護(hu)施工和後評(píng)估共8個基礎(chǔ)模塊,各模塊(kuài)間數據具有(you)較好的一緻(zhi)性,确保各模(mó)塊間的數據(jù)🆚交互,平台構(gou)成思路見圖(tu)1。截至目前,在(zài)基礎數據、橋(qiao)涵檢查、健康(kāng)監測與養護(hu)☁️設計方面👉均(jun)開展了部分(fèn)工作,并取得(de)了一定的應(yīng)用效果。

 

圖1 數(shu)字化養護作(zuò)業平台

 

        基礎(chǔ)數據與檢測(cè)評估

        綜合考(kǎo)慮養護管理(lǐ)、檢測評估、養(yang)護設計施工(gōng)等多方面需(xū)求,根據橋梁(liáng)類型對養護(hù)數據進行識(shi)别、分類,以參(can)數化形式快(kuài)速建立基于(yú)GIS的數字化信(xin)息檔案,包含(han)🌈地理位♍置、行(hang)政區劃、橋梁(liang)功能、結構信(xìn)息和養護曆(lì)史等,爲各作(zuò)業環節提供(gòng)相應的📞基礎(chu)數據。

        檢測評(píng)估軟件開發(fa)的基本思路(lù)是設置web端和(hé)APP端兩👄個操作(zuò)終端,共享統(tǒng)一的數據庫(kù)。web端主要用于(yu)前期行政信(xìn)息🈲、結構信息(xī)、曆史養護信(xìn)息等基礎數(shù)據的錄入,構(gou)件目錄樹建(jiàn)立及後期報(bào)告的編制調(diao)整等🔴。APP端主要(yao)用于現場檢(jiǎn)測信息錄♈入(ru),可用于橋涵(hán)的日🧡常檢查(chá)、經常性檢查(cha)、定期檢查與(yǔ)特殊🙇🏻檢查,定(dìng)期檢🌈查時軟(ruǎn)件的操作流(liú)程如圖2所👄示(shi)。

 

圖2 軟件操作(zuo)流程

        軟件在(zai)設計開發過(guò)程中,針對web端(duān)與APP端,綜合考(kǎo)慮了🐅多方面(mian)需💋求,主要實(shí)現了下述特(te)色功能。

        1. Web端特(te)色功能:

        (1)建立(li)橋梁檔案、資(zī)料數據庫,實(shi)現動态管理(li)。

        (2)依據規範有(you)效、準确地評(píng)定橋梁的技(jì)術狀況等級(jí)。

        (3)一鍵生成各(ge)類标準檢查(chá)報告,支持版(ban)面人爲調整(zhěng)。

        (4)根據病害類(lei)型及數量定(dìng)制養護維修(xiu)方案。

        (5)對數據(ju)進行各種統(tǒng)計分析,爲養(yǎng)護大數據奠(dian)定基礎。

        (6)實現(xian)不同層級用(yong)戶的權限管(guǎn)理。

        2. APP端特色功(gong)能:

        (1)與web端管理(li)系統數據交(jiao)互。

        (2)内置病害(hai)數據庫,快速(su)病害點選(或(huo)語音)記錄。

        (3)一(yi)鍵拍照、現場(chǎng)快速繪制病(bing)害示意圖。

        (4)病(bing)害數據離線(xiàn)錄入,适應性(xìng)強。

        (5)支持一座(zuo)橋梁多組同(tóng)時檢測。

        (6)可現(xiàn)場出具橋梁(liang)定期檢測技(jì)術狀況評定(dìng)結果。

 

        健康監(jiān)測及養護設(shè)計

        健康監測(cè)軟件開發以(yǐ)現行交通運(yun)輸部頒行業(ye)标準爲🔴評估(gu)✨基🌈礎依據,綜(zōng)合多種分析(xī)評估方法,以(yǐ)靜力參數監(jian)測爲主、動力(li)參數監測爲(wei)輔,分web端與APP端(duān)兩個操作終(zhōng)端,共享統一(yī)數據庫而建(jiàn)立的監測系(xì)統。web端主要用(yòng)于前期行政(zhèng)信息、結🍓構信(xìn)息、傳感器等(deng)基🤩礎數據的(de)錄入,阈值建(jian)立⭕及監測報(bào)表、報告的生(sheng)成等。APP端則用(yong)于監測數據(ju)、預報警信息(xī)和查閱報表(biǎo)。

 

圖3 健康監測(cè)系統操作界(jiè)面

        養護設計(jì)軟件開發的(de)基本思路是(shi)以現行國家(jia)标❄️準和部頒(bān)行業标準爲(wèi)基礎,針對不(bu)同結構形式(shì)橋涵的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻常見(jian)病害、加固方(fāng)法、加固材料(liao)、加固工藝等(děng)建立基礎🈲設(shè)計信息庫,輔(fǔ)以必要的結(jié)構分析、驗算(suàn)、繪圖等必要(yào)軟件,實現養(yǎng)護設計的半(ban)自動化。截至(zhi)目前,基于現(xiàn)行橋涵設計(ji)規範和加固(gu)設計規範開(kāi)發❄️的結構驗(yàn)算部🌐分,已能(néng)夠完成各類(lei)構件的結🧡構(gòu)驗算功能。

        公路橋梁數(shù)字化養護既(jì)包含管理也(ye)包含技術,涉(she)及橋梁全壽(shòu)命周期内的(de)各相關從業(ye)單位與人員(yuán),是新一代信(xìn)息🌏技術與傳(chuán)統土木技術(shù)的交叉融合(he)🔞。數字化養護(hu)技術的發展(zhan)需要各方共(gong)同努力,建立(li)統一的數據(jù)标準,建設多(duo)層級的數字(zì)化♊養護平台(tai),開發配套的(de)管理軟件及(jí)💰養護作業軟(ruǎn)件,進而形成(cheng)健康的、可持(chí)續發展的數(shu)字化養護生(sheng)态體系。

 


  柳州(zhōu)咸阳尔易金(jin)属制造集团(tuán)(WAP站)位于全國(guo)重工業城市(shi)柳州,是一家(jia)生産橋隧檢(jian)修設備橋梁(liang)吊籃、定制型(xing)橋梁檢測車(chē)、礦山機械設(shè)備、焊合件、大(dà)噸位大跨度(dù)橋梁檢修平(píng)台、重型鋼結(jié)構組合件、混(hùn)凝士破拆機(jī)械等産品的(de)老牌資質廠(chǎng)家。公司始建(jian)于2004年,于2009年正(zhèng)式成立柳州(zhou)咸阳尔易金(jīn)属制造集团(tuán)(WAP站),面向全球(qiu)市場市場開(kai)展橋隧設備(bèi)的定制式服(fú)務,不斷爲中(zhong)國的橋隧養(yǎng)護單位提供(gòng)技術和産品(pǐn)服務,并與中(zhong)鐵,中交,中建(jiàn)等大型企業(ye)在建築、橋隧(suì)工程上長達(da)十多年的誠(chéng)信友好合作(zuo)。

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