桥梁隧道健康检测与智能管理系统研究

孟灵鑫 拜杰

摘 要：在桥梁隧道的管理中建立智能化的健康检测以及管理系统是未来发展主要的趋势之一。目前国内外对此都展开了一系列的研究，并取得了重要的成果。随着智能化的桥梁隧道管理以及健康检测系统的建立和完善，该系统中目前主要包括实时监控、评估检测、GIS、数据库以及维修计划等子系统。通过这些子系统的所提供的多功能模块可以使该系统完成多种智能化的任务，，从而能够有效提高桥梁隧道的管理水平和对桥梁隧道的安全保障。本文将对该系统进行分析和研究。

关键词：桥梁隧道；健康检测；智能管理；系统

1 引言

随着我国经济的发展和科学技术水平的提高，在基础设施的建设和管理维护方面的技术也取得了明显的进步。桥梁隧道对于交通的运行畅通和安全都具有极其重要的作用，因此必须对其健康情况进行实时的检测，并能够通过智能化的管理系统来进行高效的管理，从而保证桥梁隧道的安全性，提高维护检修的有效性。我国目前在逐步以桥梁隧道的现有监测监测和管理系统为基础，对健康检测和管理系统的功能模块不断丰富，通过建立数据库、实时监控、GIS、检测评估等多个子系统来完善系统的构建，向智能化方向发展是主要的趋势之一。

2 桥梁隧道健康检测与智能化系统的相关研究

建立智能化的桥梁隧道健康检测和管理系统的相关研究是由美国首先发起的，同时美国也建立起了全世界首个桥梁隧道的信息管理系统，目前该系统已经成为了集成了书局的存储、记录以及统计更新等多种数据信息的大型综合数据库，可以为相关的决策和管理提供重要的参考依据。另外其他一些发达国家也纷纷研发建设了各自的桥隧信息管理系统，在其桥梁隧道的建设和发展中都起到了关键性的作用。

八十年代，我国也开始了相关的研究，并在部分地区进行桥隧信息系统的建设，到目前为止也取得了长足的发展和进步。但是我国目前的桥梁隧道数据系统在研发过程中仍主要停留在项目层级的管理，在系统的结构方面也相对简单，其功能也尚不完善，还需要加大网络层级的系统开发工作，并对系统功能加以丰富和完善。

3 我国桥梁隧道健康检测和智能化管理系统的主要构成

3.1 数据库模块

数据库主要对桥梁隧道的静态以及动态信息进行全面的收集，通过描述桥梁隧道各项指标性参数来为桥隧的状态评估和后期的维护预算等提供参考依据。在数据库内涵盖了桥梁隧道所有的基础性信息、监测和检测信息、相关的维护资料和方法以及交通事故的有关资料等。

3.2 评估检测和决策模块

对桥梁隧道的健康进行检测的主要目的及时发现构建是否存在变形或者劣化等情况，从而准确评估桥梁隧道的功能、安全性以及使用期限，为桥梁隧道的维护工作提供参考数据。桥隧发生劣化的构件以及具体的范围和位置等都有所不同，因此其对于桥隧结构的整体安全所产生的影响程度也并不一致，所以要通过智能化的评估检测和决策来进行准确的判断。在该模块系统中主要应涵盖检测的具体项目、准确描述劣化状况、检测评价的基本标准以及需要进行维修的构件数量等内容。

3.3 实时检测模块

通过在桥梁隧道内设置数据的采收装置，可以实现对桥梁隧道的所有状态参数机箱实时的自动采集，同时可以对采集的数据信息进行综合性的分析处理，从而判断桥梁隧道是否健康。实时监控系统还可以根据预设的参数标准对分析结果进行比较，如果发现监测结果出现异常，则会会向工程维护人员发出警报。

3.4 维修计划以及预算编制模块

由于维护桥梁隧道需要资金支持和人员保障，因此需要每年进行相关的预算编制工作。而桥梁隧道的智能化管理系统可以通过维修计划与预算编制的模块系统来给出维修的优先级别，对维修计划进行科学合理的排序优化，提高预算分配的效率。

3.5 桥梁隧道的GIS系统模块

GIS是一种新型的地理信息技术，该系统中集成了计算机、地图以及信息技术等多领域的学科知识。由于桥梁隧道在地理信息方面的特性十分明显，因此GIS系统在桥梁隧道的管理中有较为广泛的应用范围。通过GIS可以有效的将桥隧的各种动静态信息和相应的空间位置进行链接，从而使空间数据与其属性信息之间能够实现双向的查询。另外，也可以在空间和属性信息与相关的仪器设备间建立其有效的链接，从而实现通过这些仪器设备来对相关信息进行显示、查询以及故障提示等功能。通过GIS还可能实现图形数据的录入，并对隧道空间进行准确的定位，并为对隧道内部的设备状态以及布局情况等的查看提供技术支持。

4 在桥梁隧道的健康检测的管理方面应用智能化系统的发展意义

4.1 降低维护成本，保障桥梁隧道的安全

建设桥梁隧道需要巨大的成本投入，而且养护管理也需要持续的资金支持，因此应尽量延长其使用年限，充分发挥工程项目应有的作用，所以应积极加强桥梁隧道检测管理的智能化系统的建设和应用，从而降低维护成本，减少资金投入，并保证桥梁隧道的使用安全。

4.2 提高对桥梁隧道运营的顺畅性

利用桥梁隧道的智能管理系统能够对交通进行更加高效的管理和疏导控制，保证交通的畅通，加大交通的流量，使过往车辆能够有效减少滞留在桥梁隧道上的时间，减少刹车数，这样可以使车辆降低油耗，减少尾气的排放，从而减少对环境的污染，并可以在一定程度上对交通堵塞的压力加以缓解。

4.3 提高管理效率

通过建立智能化的桥隧检测和管理系统能够有效的扩大对相关设施的监管范围和监管力度，同时可以促进现有信息系统的规范性和标准化程度，建立信息之间的共享或链接渠道，从而帮助政府管理部门建立高效的管理机制和相关的服务机制，提高政府各个职能部门间的协调能力。

4.4 为桥梁隧道的运行安全提供可靠的保障

智能化的健康检测管理系统能够减少在桥梁隧道的管理监督方面出现缺失而导致重大安全事故出现的机率，对于保证人民群主的生命和财产安全以及维护经济建设和社会生活的稳定都具有十分重要的意义。

4.5 降低政府的管理成本

通过建立集成了监测、监测以及系统化管理的全面智能化管理系统，不仅完善了系统的功能，提高了自动化以及信息化水平，而且极大的促進了交通管理部门与相关单位对信息的共享和利用，对于交通基础设施的有效监管发挥了重要的作用，另外还可以防止重复建设信息系统，提高资金的使用效率，减少政府的管理成本。

5 结束语

在桥梁隧道日常的养护工作中通过建立健康检测和管理的智能化系统不仅极大的促进了养护效率的提高，同时也改进了传统的管理模式，使对桥隧的管理和养护工作向着标准化。规划化以及制度化的方向发展，有效的提高了管理的水平和养护的效率，为桥梁隧道的安全以及运行的安全通畅提供了更加可靠的保障。但在目前的桥梁隧道智能化系统的建设中仍存在一些制约性的因素，比如目前管理系统普遍在结构上存在比较单一的问题，对于网络信息技术还没有进行充分的应用，在资源共享以及信息传输方面还有很大的发展空间。同时，目前大部分管理系统还停留在对单纯的桥梁隧道进行管理，而对于与桥梁隧道相关的道路以及边坡等交通基础设施还缺乏综合性的管理网络。因此还要不断借鉴国内外的先进研究成果和实践经验，完善并丰富管理系统，通过综合性的智能化网络系统来全面提高我国对交通信息的管理水平。

参考文献：

[1] 梁凱.桥梁隧道健康检测与智能管理系统探究[J].科学中国人，2015（1）.

[2] 黄勇.桥梁隧道健康检测与智能管理系统探究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（34）.