桥梁智能检测技术原理及应用

唐 彪 彭 辉 向灵均 陈世昌

（重庆科技学院，重庆401331）

随着城市化加快发展，区域之间联系也愈加紧密，桥梁的建设对这一发展起到了绝对的推动作用[1]。然而，随着桥梁的长期以来收到各种因素影响或自身结构影响，桥梁安全性受到了威胁，为了消除安全隐患，避免桥梁在使用过程中出现质量问题，桥梁检测技术由此得到了发展，并且，随着无线技术的兴起，智能检测系统也得到了充分的发展。

1 桥梁检测技术的重要性

就目前桥梁检测技术而言，我国较发达国家桥梁检测技术还是有一点差距，一些普通桥梁检测较为简单，但是一些特殊桥梁或一些超大型桥梁就需要更高的检测技术，节省时间和经济。在桥梁检测工作中，一些简单的检测只需要相关检测人员根据肉眼观察和专业知识经验就可以加以判断，而一些大型和复杂的检测就需要专业的检测设备和仪器进行检测。

在桥梁检测中最首先是桥梁工程所使用的原材料进行检测，桥梁作为区域经济发展的纽带，作为社会经济发展的基础工程，为了更好更稳的促进经济发展和体现桥梁的服务功能，就必须防止保证其桥梁质量安全，最基本就是控制原材料的质量。其次在桥梁的建设和使用过程中，为了保证桥梁质量，常常会对其进行检测，然而，人工检测仅仅依靠专业经验和观察是很难保证其检测质量。因此，采用专业的检测技术能够在施工或运营阶段为桥梁工程提供非常可靠的数据支撑，特别是智能检测技术的发展，节省了检测人员复杂的操作程序，节省了经济成本，为检测提供了方便，为桥梁提供了质量保证。最后，在桥梁的建设阶段，检测技术大大的加快了工程建设的脚步，在原材料进场阶段以及施工阶段，通过检测可以保证原材料质量和施工质量，使施工顺利进行。

2 桥梁检测技术的影响因素

2.1 检测工作相关人员的影响

在桥梁检测技术中，检测精度和正确性主要受到人为因素的影响，这主要包括检测人员、领导人员等相关人员会检测的重视程度。目前我国检测技术主要通过人为操作，在检测过程中，一些检测人员在不熟知操作方法或流程和检测内容的情况下就进行检测工作，检测出来的结果和实际相差较大，且不符合相关规范要求，没有有效的进行解决，甚至还有一些检测人员在利益的诱惑下弄虚作假，这就对桥梁造成极其严重的安全隐患。

显而易见，检测人员的综合素质对检测技术影响是非常关键的。因此，为了保证桥梁的质量和安全，必须提高检测人员专业知识和综合素质，在保证检测人员的专业知识水平同时也应对检测人员的综合素质进行考核。

2.2 检测仪器和设备的影响

在桥梁检测中，最基本的检测工作都要通过一些想过仪器和设备进行检测，检测仪器和设备常常会受到各种原因的影响导致数据不正常和不准确，这样就不能保证检测结果的正确性。目前，由于一些检测相关部门由于对设备和仪器的经费不足以及对检测的重视度不高，造成检测仪器设备迟迟未曾更新和保养维修，再加上传统的检测方法和技术，使得一些桥梁检测的正确性难以得到保证。因此，设备和仪器需要定期保养维修，必要时进行更新更换，保证检测仪器设备具有精确性和准确性。

2.3 检测管理流程的影响

目前，在桥梁工程建设期以及运营阶段，有些相关规范条例对检测技术进行了约制，但这并不完善，需要建立专门的监管部门对检测单位以及检测人员进行监管，保证检测单位和人员的操作规范。同时，检测单位也应建立科学的检测操作流程，这样有助于检测结果的准确性，加强对检测工作的监管和把控，保证检测工作的整体检测质量。

3 桥梁智能检测系统的构成及应用

3.1 智能检测技术的简介

智能检测系统主要基于无线传感器，数据收集和处理器，管理程序加上检测程序软件所构成桥梁检测的核心内容。最开始智能传感器网络发源于美国，当时仅仅只是用于国防研究，随着无线技术的发展和成熟，从此在检测技术上得到了充分的利用和发展。无线传感技术在桥梁检测上加以发展，给桥梁检测技术带来了便利，在智能检测技术中，无线通信方法大致上分为基于无线局域网和公共无线网络的两种。

3.2 数据的收集和管理

数据的收集和管理是桥梁智能检测技术最关键的一部分。桥梁智能检测系统通过无线全感器网络将其检测目标的数据进行空间传输到数据库，然后对其数据进行收集和处理。首先，传统桥梁检测技术检测点和数据收集设备相距较远，通常采用电缆连接使得数据传输，在大结构，多测点和距离较远的检测环境中，且大多数检测使进行一次性试验，这样就会造成操作复杂，对检测人员的专业综合素质要求非常高，使得消耗大量人力和物力。其次，传统检测技术通过电缆的相连接，通常会由于各种外界因素和环境的影响，造成检测数据在传输的过程中受到了非常大的干扰和破坏。最后，大量的传输电缆的布置对空间要求非常严格。

3.3 无线传感器网络

无线传感器网络是由许多节点多种形式在网络之间数据汇集并传输[2]。在桥梁智能检测中的具有以下优点：传感器网络中的每个节点都会进行标识，是每个节点的位置都比较明确，且每个节点与邻近节点之间相互协作来进行信息传输，充分发挥了节点的协作性。采集点的布置不受地理条件和空间的限制，应为采用的电池能够提供电量，因此可以比较灵活的布置节点。

3.4 全寿命周期检测

桥梁检测可以分为短期和长期检测，桥梁智能检测技术可以根据需要进行桥梁的全寿命周期检测。当进行短期检测时，检测节点离数据采集器相对交接时可以采用无线局域网的检测方式，布置时，尽量保证数据接收信号正常。当进行长期健康检测时，选择远程无线网络，由于传输距离相对较远，安装时应注意信号接收的强弱，避免信号在传输的过程中延迟，导致监测的信息不能及时有效的传输到监控中心。

4 结论

随着桥梁的检测技术的发展和人们对桥梁结构安全的重视，桥梁智能检测技术成为了重要的发展方向。由无线网络技术代替有线电缆，节省了人力物力，安装方便且灵活性较强，成为了我国近年来检测技术的发展趋势。加上预报警系统的应用，能够及时有效的远程对桥梁结构进行检测，实时掌控桥梁结构的变化。目前，基于无线网络技术用于桥梁检测技术还未大面积普及，其智能检测技术需加强完善。