2015年6月15日(信息來源:2015中國互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新大會•河北峰會)
6月13日,在2015中國互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新大會•河北峰會上,中國工程院院士杜彥良以“大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與互聯(lián)網(wǎng)+”為主題,圍繞結(jié)構(gòu)安全保障面臨的問題,結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的結(jié)構(gòu)健康等三個問題,以“互聯(lián)網(wǎng)+”交通為例,闡述了如何實時掌控大型結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)?如何監(jiān)測結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)情況以及如何防治大型結(jié)構(gòu)安全問題?
大型結(jié)構(gòu)包括:高層建筑、空間結(jié)構(gòu)、大型橋梁、大型交通樞紐、大壩、長道隧道,大型結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性與我們每個人密切相關(guān)。由于自然災(zāi)害、人為因素或者是結(jié)構(gòu)本身的性能問題,突發(fā)事件屢有發(fā)生,一旦某一個結(jié)構(gòu)造成損毀會造成經(jīng)濟(jì)損失,甚至危及生命財產(chǎn)安全。
傳統(tǒng)的大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測存在擴(kuò)展性差、施工復(fù)雜性和建設(shè)費(fèi)用高等弊端,隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,實現(xiàn)遠(yuǎn)程化、智能化信號與信息處理成為發(fā)展的重點方向。
交通運(yùn)輸存在哪些安全問題
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動脈,在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前從國家提出的發(fā)展戰(zhàn)略是以京津冀城市群為代表的五大城市群建設(shè),包括國家“一帶一路”和中國高鐵走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。
目前,我國公路交通從建國初18.74萬公里已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的370萬公里。我國鐵路由建國初的2.2萬公里發(fā)展到現(xiàn)在的12萬公里,其中,高鐵今年年底將達(dá)到1.9萬公里,軌道交通在22個城市建成95條,達(dá)到3173公里,到2020年預(yù)計達(dá)到超過6000公里,而且隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展多制式軌道交通也在我國迅速發(fā)展。
但其中交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全保障面臨著問題,一個是建國后的第一個高峰期到現(xiàn)在已經(jīng)超過50多年,到上世紀(jì)90年代是第二個建設(shè)的高峰期,雖然年限不長,但是由于施工速度快,不合理的工期、不合理的質(zhì)量、不合理的合同,造成一些工程質(zhì)量的短缺,所以事故頻繁發(fā)生,我國交通基礎(chǔ)設(shè)施將迎來安全期的爆發(fā)期。
我國一直高度重視結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的發(fā)展,從國家中長期發(fā)展規(guī)劃來層面制定了多個措施保證安全狀態(tài)。一是,在結(jié)構(gòu)安全期的狀態(tài)如何保障。二是,如何進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報,包括技術(shù)理論和裝備的研發(fā)。
從鐵道系統(tǒng),因為我國鐵道系統(tǒng)發(fā)展迅猛,特別是高速鐵路,如何通過對交通基礎(chǔ)設(shè)施重大工程結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的安全性和發(fā)展進(jìn)行實時掌控。對在運(yùn)行過程中事故、突發(fā)災(zāi)害的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,以保證全線運(yùn)營安全。
工信部在中長期和十二五以來針對信息的感知、信息傳輸、信息處理、信息安全方面開展了一系列行動,為今后大型工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測和其他發(fā)展創(chuàng)造了很好的基礎(chǔ)。目前信息化、工業(yè)化的融合為大型交通基礎(chǔ)設(shè)施、為大型交通工程的安全性進(jìn)一步提供了保障。
交通健康監(jiān)測的安全系統(tǒng)
交通健康監(jiān)測系統(tǒng)一般分成四大部分,一是監(jiān)測系統(tǒng),采用什么樣的傳感技術(shù)能夠完整、長期、準(zhǔn)確、連續(xù)地獲得信息。二是信息的處理與傳輸部分,這部分保證對信息實時、快速傳到監(jiān)控中心。三是對數(shù)據(jù)的分析處理,對它的損傷程度、損傷位置進(jìn)行識別,做出判斷。四是養(yǎng)護(hù)維修進(jìn)行修護(hù)。
依據(jù)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的需求以及當(dāng)今科技手段,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)數(shù)字化和信息化,推動主動式養(yǎng)護(hù)與管理進(jìn)步,有效提高和保障結(jié)構(gòu)運(yùn)營的檢測、養(yǎng)護(hù)和管理水平,降低全壽命期運(yùn)營安全風(fēng)險,延長安全使用壽命意義重大。一個工程結(jié)構(gòu)我們百年設(shè)計,如何在百年過程中保障安全,延長使用壽命就是我們當(dāng)前所需要做的重要工作。
我國從上個世紀(jì)末開始開展健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究,雖然時間短,但是發(fā)展快,隨著我國大批大型工程建設(shè),大型交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)如何保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,如何保證運(yùn)營安全成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的任務(wù)。
交通健康系統(tǒng)的主要有四個方面:
一是為結(jié)構(gòu)長期科學(xué)有序的監(jiān)測、巡檢、養(yǎng)護(hù)、管理提供一個數(shù)據(jù)平臺,建立結(jié)構(gòu)長期的數(shù)字化和信息化檔案。過去是人工管理,對結(jié)構(gòu)不了解、不掌握。
二是盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自身或者行車過程中的危險狀態(tài),在結(jié)構(gòu)危險萌芽階段時提前預(yù)警,確保安全,以鐵路為例,要實時提前發(fā)現(xiàn)事故隱患,提前排除確保安全。
三是有效掌控運(yùn)行期間結(jié)構(gòu)的局部或整體長期使用狀態(tài)和發(fā)展趨勢,為養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)與信息支持。
四是有效掌握交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營期在的運(yùn)行狀態(tài),為突發(fā)狀態(tài)時提供數(shù)據(jù)保障。
從宏觀上結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的主要目標(biāo):為結(jié)構(gòu)安全、設(shè)計校核、養(yǎng)護(hù)維修和監(jiān)測技術(shù)發(fā)展提供服務(wù)。從技術(shù)細(xì)節(jié)和實現(xiàn)要求來說,健康檢測系統(tǒng):一是,具備足夠的傳感測試能力。二是,具備數(shù)據(jù)采集和傳輸能力。三是,需要對結(jié)構(gòu)的安全評估與健康診斷。首先是對結(jié)構(gòu)模型的修正與分析,對損傷的模型定位,損傷發(fā)生在什么地方,對結(jié)構(gòu)將來有什么影響,同時對結(jié)構(gòu)的安全性發(fā)出實時預(yù)警預(yù)報。
實時健康監(jiān)測是跨學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合技術(shù),將涉及到土木工程、動力學(xué)、材料學(xué)、傳感技術(shù)、測試技術(shù)、信號分析、計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等,所以結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展與通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。所以未來的目標(biāo)是以結(jié)構(gòu)運(yùn)營安全與維護(hù)為服務(wù)對象,以現(xiàn)代化監(jiān)測全息、泛在、智能為要求,以結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),以提供專業(yè)化的海量數(shù)據(jù)計算服務(wù)為平臺,是對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的拓展,以促進(jìn)建設(shè)形態(tài)與養(yǎng)護(hù)模式的創(chuàng)新與改進(jìn)。
大數(shù)據(jù)下的健康監(jiān)測
健康監(jiān)測系統(tǒng)與平臺的新特征與能力是什么呢?主要有四個方面:
一是隨著結(jié)構(gòu)建設(shè)規(guī)模的越來越大,結(jié)構(gòu)建筑物數(shù)量的越來越多,組成監(jiān)測系統(tǒng)傳感網(wǎng)絡(luò)的采集、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量接近海量,同時新型機(jī)動車輛的檢測對階段數(shù)據(jù)類型不斷豐富將出現(xiàn)大數(shù)據(jù)的特點,也就是說我們將會長期、完整地獲取各結(jié)構(gòu)的信息,對信息的處理成為今后面對的問題。
二是在健康監(jiān)測領(lǐng)域管理者關(guān)注的是及時掌握結(jié)構(gòu)的異常狀態(tài)、安全狀態(tài),必要的時候要對它進(jìn)行維護(hù)和管理,根本就是基于對于數(shù)據(jù)規(guī)律的挖掘,有助于充分利用數(shù)據(jù)價值,所以說大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)將為科學(xué)研究提供新一步的途徑。這是我們今后研究和發(fā)展的重點。
三是設(shè)計和研究者將關(guān)注與結(jié)構(gòu)運(yùn)營時的荷載與響應(yīng)是否與設(shè)計相一致。過去研究是在實驗室建立的小模型,現(xiàn)在如果有了實時的對結(jié)構(gòu)的監(jiān)測,我們每一個結(jié)構(gòu)物都是我們的實驗?zāi)P?,都是我們的實驗實體,都是我們的研究對象,這就可以及時提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,而且結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)的平衡更好,保證結(jié)構(gòu)壽命更長,找到平衡點。
四是在多結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析需求形成規(guī)模時,專業(yè)數(shù)據(jù)分析中心的云計算系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析與共享服務(wù)將會質(zhì)優(yōu)而價廉。隨著信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為這樣的監(jiān)測系統(tǒng)提供廉價的服務(wù)成為可能,基于數(shù)據(jù)的服務(wù)業(yè)更具針對性和準(zhǔn)確性,智能化和智慧化系統(tǒng)特性更為顯著,使未來的智慧城市成為可能。
互聯(lián)網(wǎng)+的未來大有可能,以京津冀城市群智能交通體系為代表的構(gòu)建實時掌控路網(wǎng)的實時動態(tài)。基于數(shù)字化、信息化市政管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建,同時信息技術(shù)在大型交通工程中的選線、勘察、設(shè)計、維護(hù)、運(yùn)營、管理全壽命的周期進(jìn)行管理;包括對防災(zāi)監(jiān)控構(gòu)建。也就是說互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測對整個大型結(jié)構(gòu)未來的安全性、可靠性將起到很好的作用。
關(guān)于杜彥良
中國工程院院士,何梁何利(科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎)獲得者,石家莊鐵道大學(xué)副校長,工學(xué)博士,教授。男,漢族,石家莊鐵道大學(xué)、北京交通大學(xué)、武漢大學(xué)博士生導(dǎo)師,河北省土木工程特聘崗位“燕趙學(xué)者”。2013年當(dāng)選為中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部院士。孫利民,1963年出生于內(nèi)蒙古包頭市。同濟(jì)大學(xué)橋梁系特聘教授,博士生導(dǎo)師。
關(guān)于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指對工程結(jié)構(gòu)實施損傷檢測和識別。 我們這里所說的損傷包括材料特性改變或結(jié)構(gòu)體系的幾何特性發(fā)生改變,以及邊界條件和體系的連續(xù)性,體系的整體連續(xù)性對結(jié)構(gòu)的服役能力有至關(guān)重要的作用。 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測涉及到通過分析定期采集的結(jié)構(gòu)布置的傳感器陣列的動力響應(yīng)數(shù)據(jù)來觀察體系隨時間推移產(chǎn)生的變化,損傷敏感特征值的提取并通過數(shù)據(jù)分析來確定結(jié)構(gòu)目前的健康狀態(tài)。對于長期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,通過數(shù)據(jù)定期更新來估計結(jié)構(gòu)老化和惡劣服役環(huán)境對工程結(jié)構(gòu)是否有能力繼續(xù)實現(xiàn)設(shè)計功能。
關(guān)于聚華科技
杭州聚華光電科技有限公司(Cavono, Inc.)是一家基于物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感器技術(shù)從事土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與預(yù)警管理的高新技術(shù)企業(yè),聚華是光纖光柵傳感器產(chǎn)品提供商和土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測一站式解決方案優(yōu)質(zhì)合作伙伴。公司專注于橋梁、隧道、邊坡、基坑、地鐵、礦山、電力等土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣與應(yīng)用,以提供野外光纖傳感器自動化監(jiān)測產(chǎn)品、工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測一站式解決方案見長。主要以光纖光柵傳感器技術(shù)、分布式光纖測溫技術(shù)、工程安全自動化云計算軟件、工程化專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析為技術(shù)核心。r786.cn
6月13日,在2015中國互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新大會•河北峰會上,中國工程院院士杜彥良以“大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與互聯(lián)網(wǎng)+”為主題,圍繞結(jié)構(gòu)安全保障面臨的問題,結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的結(jié)構(gòu)健康等三個問題,以“互聯(lián)網(wǎng)+”交通為例,闡述了如何實時掌控大型結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)?如何監(jiān)測結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)情況以及如何防治大型結(jié)構(gòu)安全問題?
大型結(jié)構(gòu)包括:高層建筑、空間結(jié)構(gòu)、大型橋梁、大型交通樞紐、大壩、長道隧道,大型結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性與我們每個人密切相關(guān)。由于自然災(zāi)害、人為因素或者是結(jié)構(gòu)本身的性能問題,突發(fā)事件屢有發(fā)生,一旦某一個結(jié)構(gòu)造成損毀會造成經(jīng)濟(jì)損失,甚至危及生命財產(chǎn)安全。
傳統(tǒng)的大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測存在擴(kuò)展性差、施工復(fù)雜性和建設(shè)費(fèi)用高等弊端,隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,實現(xiàn)遠(yuǎn)程化、智能化信號與信息處理成為發(fā)展的重點方向。
交通運(yùn)輸存在哪些安全問題
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動脈,在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前從國家提出的發(fā)展戰(zhàn)略是以京津冀城市群為代表的五大城市群建設(shè),包括國家“一帶一路”和中國高鐵走出去的發(fā)展戰(zhàn)略。
目前,我國公路交通從建國初18.74萬公里已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的370萬公里。我國鐵路由建國初的2.2萬公里發(fā)展到現(xiàn)在的12萬公里,其中,高鐵今年年底將達(dá)到1.9萬公里,軌道交通在22個城市建成95條,達(dá)到3173公里,到2020年預(yù)計達(dá)到超過6000公里,而且隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展多制式軌道交通也在我國迅速發(fā)展。
但其中交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全保障面臨著問題,一個是建國后的第一個高峰期到現(xiàn)在已經(jīng)超過50多年,到上世紀(jì)90年代是第二個建設(shè)的高峰期,雖然年限不長,但是由于施工速度快,不合理的工期、不合理的質(zhì)量、不合理的合同,造成一些工程質(zhì)量的短缺,所以事故頻繁發(fā)生,我國交通基礎(chǔ)設(shè)施將迎來安全期的爆發(fā)期。
我國一直高度重視結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的發(fā)展,從國家中長期發(fā)展規(guī)劃來層面制定了多個措施保證安全狀態(tài)。一是,在結(jié)構(gòu)安全期的狀態(tài)如何保障。二是,如何進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報,包括技術(shù)理論和裝備的研發(fā)。
從鐵道系統(tǒng),因為我國鐵道系統(tǒng)發(fā)展迅猛,特別是高速鐵路,如何通過對交通基礎(chǔ)設(shè)施重大工程結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的安全性和發(fā)展進(jìn)行實時掌控。對在運(yùn)行過程中事故、突發(fā)災(zāi)害的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,以保證全線運(yùn)營安全。
工信部在中長期和十二五以來針對信息的感知、信息傳輸、信息處理、信息安全方面開展了一系列行動,為今后大型工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測和其他發(fā)展創(chuàng)造了很好的基礎(chǔ)。目前信息化、工業(yè)化的融合為大型交通基礎(chǔ)設(shè)施、為大型交通工程的安全性進(jìn)一步提供了保障。
交通健康監(jiān)測的安全系統(tǒng)
交通健康監(jiān)測系統(tǒng)一般分成四大部分,一是監(jiān)測系統(tǒng),采用什么樣的傳感技術(shù)能夠完整、長期、準(zhǔn)確、連續(xù)地獲得信息。二是信息的處理與傳輸部分,這部分保證對信息實時、快速傳到監(jiān)控中心。三是對數(shù)據(jù)的分析處理,對它的損傷程度、損傷位置進(jìn)行識別,做出判斷。四是養(yǎng)護(hù)維修進(jìn)行修護(hù)。
依據(jù)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的需求以及當(dāng)今科技手段,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)數(shù)字化和信息化,推動主動式養(yǎng)護(hù)與管理進(jìn)步,有效提高和保障結(jié)構(gòu)運(yùn)營的檢測、養(yǎng)護(hù)和管理水平,降低全壽命期運(yùn)營安全風(fēng)險,延長安全使用壽命意義重大。一個工程結(jié)構(gòu)我們百年設(shè)計,如何在百年過程中保障安全,延長使用壽命就是我們當(dāng)前所需要做的重要工作。
我國從上個世紀(jì)末開始開展健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究,雖然時間短,但是發(fā)展快,隨著我國大批大型工程建設(shè),大型交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)如何保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,如何保證運(yùn)營安全成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的任務(wù)。
交通健康系統(tǒng)的主要有四個方面:
一是為結(jié)構(gòu)長期科學(xué)有序的監(jiān)測、巡檢、養(yǎng)護(hù)、管理提供一個數(shù)據(jù)平臺,建立結(jié)構(gòu)長期的數(shù)字化和信息化檔案。過去是人工管理,對結(jié)構(gòu)不了解、不掌握。
二是盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自身或者行車過程中的危險狀態(tài),在結(jié)構(gòu)危險萌芽階段時提前預(yù)警,確保安全,以鐵路為例,要實時提前發(fā)現(xiàn)事故隱患,提前排除確保安全。
三是有效掌控運(yùn)行期間結(jié)構(gòu)的局部或整體長期使用狀態(tài)和發(fā)展趨勢,為養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)與信息支持。
四是有效掌握交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營期在的運(yùn)行狀態(tài),為突發(fā)狀態(tài)時提供數(shù)據(jù)保障。
從宏觀上結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的主要目標(biāo):為結(jié)構(gòu)安全、設(shè)計校核、養(yǎng)護(hù)維修和監(jiān)測技術(shù)發(fā)展提供服務(wù)。從技術(shù)細(xì)節(jié)和實現(xiàn)要求來說,健康檢測系統(tǒng):一是,具備足夠的傳感測試能力。二是,具備數(shù)據(jù)采集和傳輸能力。三是,需要對結(jié)構(gòu)的安全評估與健康診斷。首先是對結(jié)構(gòu)模型的修正與分析,對損傷的模型定位,損傷發(fā)生在什么地方,對結(jié)構(gòu)將來有什么影響,同時對結(jié)構(gòu)的安全性發(fā)出實時預(yù)警預(yù)報。
實時健康監(jiān)測是跨學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合技術(shù),將涉及到土木工程、動力學(xué)、材料學(xué)、傳感技術(shù)、測試技術(shù)、信號分析、計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等,所以結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展與通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。所以未來的目標(biāo)是以結(jié)構(gòu)運(yùn)營安全與維護(hù)為服務(wù)對象,以現(xiàn)代化監(jiān)測全息、泛在、智能為要求,以結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),以提供專業(yè)化的海量數(shù)據(jù)計算服務(wù)為平臺,是對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的拓展,以促進(jìn)建設(shè)形態(tài)與養(yǎng)護(hù)模式的創(chuàng)新與改進(jìn)。
大數(shù)據(jù)下的健康監(jiān)測
健康監(jiān)測系統(tǒng)與平臺的新特征與能力是什么呢?主要有四個方面:
一是隨著結(jié)構(gòu)建設(shè)規(guī)模的越來越大,結(jié)構(gòu)建筑物數(shù)量的越來越多,組成監(jiān)測系統(tǒng)傳感網(wǎng)絡(luò)的采集、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量接近海量,同時新型機(jī)動車輛的檢測對階段數(shù)據(jù)類型不斷豐富將出現(xiàn)大數(shù)據(jù)的特點,也就是說我們將會長期、完整地獲取各結(jié)構(gòu)的信息,對信息的處理成為今后面對的問題。
二是在健康監(jiān)測領(lǐng)域管理者關(guān)注的是及時掌握結(jié)構(gòu)的異常狀態(tài)、安全狀態(tài),必要的時候要對它進(jìn)行維護(hù)和管理,根本就是基于對于數(shù)據(jù)規(guī)律的挖掘,有助于充分利用數(shù)據(jù)價值,所以說大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)將為科學(xué)研究提供新一步的途徑。這是我們今后研究和發(fā)展的重點。
三是設(shè)計和研究者將關(guān)注與結(jié)構(gòu)運(yùn)營時的荷載與響應(yīng)是否與設(shè)計相一致。過去研究是在實驗室建立的小模型,現(xiàn)在如果有了實時的對結(jié)構(gòu)的監(jiān)測,我們每一個結(jié)構(gòu)物都是我們的實驗?zāi)P?,都是我們的實驗實體,都是我們的研究對象,這就可以及時提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,而且結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)的平衡更好,保證結(jié)構(gòu)壽命更長,找到平衡點。
四是在多結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析需求形成規(guī)模時,專業(yè)數(shù)據(jù)分析中心的云計算系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析與共享服務(wù)將會質(zhì)優(yōu)而價廉。隨著信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為這樣的監(jiān)測系統(tǒng)提供廉價的服務(wù)成為可能,基于數(shù)據(jù)的服務(wù)業(yè)更具針對性和準(zhǔn)確性,智能化和智慧化系統(tǒng)特性更為顯著,使未來的智慧城市成為可能。
互聯(lián)網(wǎng)+的未來大有可能,以京津冀城市群智能交通體系為代表的構(gòu)建實時掌控路網(wǎng)的實時動態(tài)。基于數(shù)字化、信息化市政管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建,同時信息技術(shù)在大型交通工程中的選線、勘察、設(shè)計、維護(hù)、運(yùn)營、管理全壽命的周期進(jìn)行管理;包括對防災(zāi)監(jiān)控構(gòu)建。也就是說互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測對整個大型結(jié)構(gòu)未來的安全性、可靠性將起到很好的作用。
關(guān)于杜彥良
中國工程院院士,何梁何利(科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎)獲得者,石家莊鐵道大學(xué)副校長,工學(xué)博士,教授。男,漢族,石家莊鐵道大學(xué)、北京交通大學(xué)、武漢大學(xué)博士生導(dǎo)師,河北省土木工程特聘崗位“燕趙學(xué)者”。2013年當(dāng)選為中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部院士。孫利民,1963年出生于內(nèi)蒙古包頭市。同濟(jì)大學(xué)橋梁系特聘教授,博士生導(dǎo)師。
關(guān)于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指對工程結(jié)構(gòu)實施損傷檢測和識別。 我們這里所說的損傷包括材料特性改變或結(jié)構(gòu)體系的幾何特性發(fā)生改變,以及邊界條件和體系的連續(xù)性,體系的整體連續(xù)性對結(jié)構(gòu)的服役能力有至關(guān)重要的作用。 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測涉及到通過分析定期采集的結(jié)構(gòu)布置的傳感器陣列的動力響應(yīng)數(shù)據(jù)來觀察體系隨時間推移產(chǎn)生的變化,損傷敏感特征值的提取并通過數(shù)據(jù)分析來確定結(jié)構(gòu)目前的健康狀態(tài)。對于長期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,通過數(shù)據(jù)定期更新來估計結(jié)構(gòu)老化和惡劣服役環(huán)境對工程結(jié)構(gòu)是否有能力繼續(xù)實現(xiàn)設(shè)計功能。
關(guān)于聚華科技
杭州聚華光電科技有限公司(Cavono, Inc.)是一家基于物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感器技術(shù)從事土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與預(yù)警管理的高新技術(shù)企業(yè),聚華是光纖光柵傳感器產(chǎn)品提供商和土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測一站式解決方案優(yōu)質(zhì)合作伙伴。公司專注于橋梁、隧道、邊坡、基坑、地鐵、礦山、電力等土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、推廣與應(yīng)用,以提供野外光纖傳感器自動化監(jiān)測產(chǎn)品、工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測一站式解決方案見長。主要以光纖光柵傳感器技術(shù)、分布式光纖測溫技術(shù)、工程安全自動化云計算軟件、工程化專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析為技術(shù)核心。r786.cn