用上百个传感器守护苏州高速公路​尹山斜拉桥的安全

尹山斜拉桥是位于苏州的一座高速公路桥，2019年8月，该桥最新安装调试并试运行了尹山斜拉桥BIM（Building Information Modeling）健康监测系统。这座新桥梁监测系统是基于物联网、传感器、云计算技术，这在苏州高速公路桥梁上还是首次应用。目前，在尹山斜拉桥上，装了将近100个传感器，可供技术人员实时了解到该桥的实时状况。

尹山斜拉桥位于沪常高速（S58），于2004年10月建成通车，设计使用年限为100年。桥梁全长815米，全宽36.5米，主跨跨越京杭大运河，桥面道路为双向六车道，是一座独塔、单索面、不对称预应力混凝土斜拉桥。

据了解，此次试运行的尹山斜拉桥BIM健康监测系统，主要借助加速度传感器、裂缝仪、倾角传感器等100多个传感器监测设备，这些传感器相当神经网络传感器系统，可对主桥部分进行全方位监测。

借助这些传感器测得的数据，在系统管理平台，技术人员只需轻点鼠标，便可看到以三维立体模型呈现的尹山斜拉桥的各项实时监测数据，例如斜拉索索力、交通荷载、结构裂缝等等， 内置有

比如，在尹山斜拉桥橙红色的斜拉索上，安装有一对对白色的小方盒。该桥安全监测项目的项目经理陈果介绍，盒子里面是加速度传感器，主要对拉索索力进行监测，桥上一共装了10对20个。拉索如果有疲劳损伤，或者被雨水腐蚀了，这些异常情况都能通过加速度传感器采集到的数据体现出来。

在索塔、主梁、桥墩等处，还装有16个裂缝监测设备。陈果说，裂缝仪设备是对既有裂缝宽度进行不间断监测，如果发现裂缝宽度扩大到一定程度，要采取措施封缝，更严重的就要进行维修加固。

另以大桥上53米高的桥塔为例，由于桥塔很难爬，人工监测时要用到消防云梯，日常巡检时只能做远程观测，现在作为BIM监测系统的一个监测分项，塔顶上安装了倾角传感器，该仪器可以实时监测桥塔有无发生偏移。

此外，在大桥西端，还有两台埋在地下的不停车称重系统，通过秤台可以测量出货车的重量，通过光栅可测量出轴组信息，结合两方面的数据，对每辆经行车辆的轴重、总重、车速等进行实时记录，并反馈给管理方，作为查处超限超载的依据。

使用BIM监测系统后，桥梁养护管理的效率明显提升。原先采取人工监测，半年监测一次，现在24小时监测，监测数据实时反馈到管理平台，有异常情况第一时间就能发现。

据了解，该监测系统还设置了三级预警，即黄色、橙色及红色预警。其中，黄色预警，要求记录预警状态，在人工检查周期现场检查时对报警处进行重点核查；出现橙色预警，要求预警第二天派人抵达现场进行人工检查，5日内提交橙色预警报告；发生红色预警，要求立即口头通知业主，当天就要派人抵达现场进行人工检查，并进行全桥检查，次日要提交红色预警报告。

关于加速度传感器

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。