Page 145 - 公路桥梁养护与管理

第四章 智能桥梁的发展

（二）智能化结构健康监测方法的发展趋势
近年来，随着传感器、通信、计算机、信号处理以及人工智能等技术的蓬勃
发展，使得桥梁健康监测焕发出新的活力，朝着智能化方向发展。为保证桥梁结

构在施工阶段和服役期间的安全性，在桥梁全寿命周期内通过监测数据实时评价
桥梁结构性能，确保桥梁在施工阶段、服役阶段的日常保养与维护顺利进行。
（三）桥梁智能化健康监测系统（BIHM）的基本概念
桥梁智能化健康监测（Bridge Intelligent Health Monitoring）系统简称为

BIHM 系统。该系统将具有特殊功能（比如智能感知）的元件嵌入到桥梁相关结
构中，通过该元件来感知和采集外部所受的各类激励下的相关响应信号，通过数
据传输系统将采集到的信号发送到智能监测平台，根据反馈信号采取相关措施，
加强人与结构间互动关系，使得桥梁结构具有自我监测、自我评估、自报警等仿

生功能。另一方面，系统具有数据智能化处理，实现实时的自我诊断的功能。
BIHM 克服了传统桥梁检测技术众多缺点，其中包括监测技术层面甚至是突破以
往只对结构浅层次的分析。
结构长期健康监测得到数据通过更直观量化方法分析预测出结构损伤位置及

损伤程度，通过对损失程度制定相关规范、准则，进而智能化评估结构性能退化
程度和趋势，而传统桥梁监测工艺具有重在桥梁发生明显肉眼可见损伤后采取维
修加固等手段的特点，智能化监测（时效性强）具有较强预知性，一方面能及时
做出预警，使人民生命财产安全得到保障，另一方面减少结构状态进一步恶化，

降低养护维修成本（维修效果佳）。
与传统监测工艺（间断，局部监测）相比，智能化监测仪器能安装在检测人
员难以到达的危险位置，同时即使在极端恶劣的环境（台风、地震）下，仪器只
需保持充足的电量供应，就能实现不间断监测，对桥梁进行整体、全面、长期的

监测。
（四）桥梁智能化健康监测系统的基本组成
一个理想的桥梁健康监测系统能够实现实时控制数据采集并对其进行处理，
从而确定结构损伤位置以及预测结构实际承载力功能。实现这些功能需要依赖健

康监测系统各组成部分共同配合，桥梁智能化健康监测系统具备以下 3 个组成
部分：
传感子系统（基础部分）：该子系统作为系统的基础部分，由系统需要健康

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