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基于大数据平台的桥梁安全维护技术分析
摘要:随着我国经济水平的不断提高,人们出行方式逐渐多样化,在急剧增长的出行压力下,桥梁安全维护工作量巨增,桥梁的安全维护技术也在不断提高。传统的桥梁维护技术已经不能完全满足现在的需求,桥梁规模的不断扩大与桥梁维护技术是分不开的,互联网技术在桥梁安全维护领域也得到了充分的利用,我国目前拥有的桥梁已超过7万座,已经基本能够满足人们的出行需求,在今后桥梁工作的重点是养护,如何对桥梁做好维护工作是当今的迫切需求。
关键词:大数据平台;桥梁;安全维护技术
前言:
越来越多的大小桥梁不断修建,同时伴随着桥梁的维护和安全问题,桥梁受到过往车辆的磨损冲击,在环境条件的不断侵蚀影响下导致桥梁发生变形和退化。桥梁的安全性、美观性等都会受到严重影响,在这样的情况下需要从大数据信息角度出发,将桥梁的各项数据信息在大数据平台中展现出来,以此对桥梁进行维护。要对桥梁进行维护需要注重桥梁的实时数据,只通过人工观测和简单的勘探是不足的,通过大数据信息处理将复杂的系统问题进行智能化分析,减轻工作人员的压力,保障桥梁管理和维护的质量。本篇文章通过对桥梁安全维护技术进行分析,提出大数据平台下相应技术在桥梁中的应用,同时提供了一些参考建议,希望能够对我国的桥梁安全维护技术提高提供一定参考。
1、大数据平台在桥梁安全维护中的意义
桥梁运行过程中随着时间的增长,性能不断退化,我国对桥梁的安全维护有着明确的要求,应该有针对性的对桥梁项目进行维护。在维护过程中会产生大量的维护数据,需要对这些数据进行分析记录,数据内容不仅包括文字,更有图片数据等,要将这些内容保存起来必须要借助大数据平台。大数据平台输入数据就能够将复杂的数据快速分析,并得到相应的解决方案,我国目前在大数据平台的构建上技术还不够成熟,在桥梁安全维护过程中的应用还不够深入,通过大数据平台的分析可以实时提供有效数值,为桥梁出现的问题提供相应参考价值。
传统的桥梁管理养护技术遇到复杂的问题难以深入分析数据,处理过程非常麻烦,需要巨大的人力物力财力支持,也很难达到良好效果,利用多媒体技术、网络技术等建立起数字化平台,在处理过程应用大数据有着重要的意义。
2、大数据平台在桥梁安全维护中的应用
2.1桥梁健康及环境监测数据
桥梁健康及环境监测是指桥梁在运行过程中受到外界因素影响能否保持稳定工作,不出现意外情况,通过大数据实时分析数据,对力学数据和桥梁结构以及外界环境的相关数据综合分析。数据监测包含5个方面,荷载检测数据,内力响应数据,表面形态数据,物理化学环境数据以及信号密度数据,这些数据的测量记录都需要通过监测传感器获取。健康检测作为桥梁建设中最重要的一环节,传统的监测过程中使用了大量的人力巡检以维护桥梁安全,这样的工作大大增加了工人的压力,通过健康检测系统可以很轻松的通过计算机数据采集,由系统对桥梁进行安全评估,一旦数据异常就会引发报警装置,传输进入电脑设备给工作人员,以便于在进行现场勘查。每天的检测数据累计是一个巨大的文件,面对这样高频的数据采集,利用大数据平台进行分类储存,难度大大降低。在健康系统的工作过程中监控数据都是实时显示的,这是大数据应用的最大优势。
2.2数值模型及模拟计算数据
桥梁的数据模型是指从设计阶段开始一直到最后的施工结束,各阶段的图纸模型都需要进行多次模拟演练,这些数据按照结构化程度分为两类,数据结构作为桥梁基础,通过对数字模型的模拟计算处理,可以获得结构在不同环境条件下的相应数据,具有一定的参考意义,能够为各阶段的决策分析提供相应参考。
2.3人工采集及性能测量数据
人工采集及性能评价数据是通过工作人员对桥梁的观察得到的分析状况理解,根据我国桥梁建设规范可得桥梁检查工作需要定期定时,由于检查力度不同,工作周期不同,这些数据需要分门别类,通过对各种数据的分析有针对性的对桥梁的运行情况进行评价。
2.4规范设定及参数量化数据
生产实践过程中人们为了能够统一意见,设置了相应的参数量化数据,制定数据标准化能够获得材料、空间等各种属性的标准,以此对桥梁维护工作进行分类登记和风险评估。
2.5桥梁档案及施工加工数据
在桥梁运营过程中所有的档案资料都需要备份,各种图纸文件和实验报告、员工资料需要收集起来,为以后桥梁发生事故安全维护提供依据,在桥梁运行过程中还会源源不断的产生新的数据,这些数据都会为桥梁维护带来参考价值,数据的不断更新换代需要用大数据平台做到妥善保存。
3、桥梁安全维护中大数据平台的构建
3.1大数据平台的架构
大数据平台就是为了能够面对多样化的桥梁结构数据进行分析,分类储存,利用智能化管理降低桥梁使用过程中的危险性,利用大数据平台实现标准化、智能化、一体化的桥梁维护,同时能够在理论与实践相结合的情况下对桥梁运行数据进行收集应用,延长桥梁使用寿命。需要政府有关部门、施工单位等多方协作,大数据平台的构建需要依靠互联网技术,云技术,数据分析技术,多媒体技术,还有以上对各种数据的采集,为桥梁维护提供一个更好的平台;让位于不同的桥梁级别实现信息资源共享,从而提供更多安全维护模式,为桥梁维护提供帮助;能够让桥梁管理人员减轻负担,从多方面思考桥梁信息,使桥梁出现问题得到及时解决;通过大数据平台实现大规模数据的解决,从及早预防各种安全事故,能够利用大数据推荐完善的解决方案,提供更全面的桥梁服务。
大数据平台架构是有多个分布式微云平台构成的,采用拓扑结构利用网络技术实现数据资源共享,整个数据平台开放自用,只要拥有相应的账户就可以在平台内利用信息资源从而共享服务。微云平台作为重要的数据来源,能够对天气、路况、桥梁结构等信息进行实时收集和资源共享,微云台使用网络层,数据层,逻辑层,软件层,应用层组成,每一个平台分别负责不同的功能。
3.2大数据平台的功能
检查监测模块可以自动化采集各种数据和传感器监测到的数据,保证管理的有效完整,工作人员可以进行远程控制,对桥梁的关键位置状态处于一直监视;地理信息模块借助图像形式,将大量的图片信息呈现出来,能够与其他模块进行更紧密的交换数据,便于及时查询桥梁的状态;档案管理模块主要是对桥梁的综合信息文档等进行查询,统一管理平台财务数据资料;计划管理模块查询各周期在组合条件下的检查检修工作,各级管理人员一旦查询到这些信息可以及时传输指令。
四、结束语
综上所述,利用信息化技术构建大数据平台,保障桥梁维护工作的质量和效率,避免发生各种桥梁事故,通过科学合理的开展桥梁安全维护工作,充分利用大数据的便捷性支持桥梁维护,大数据平台将会与更多领域结合,对其功能模块和整体架构进行阐述,希望大数据平台在桥梁养护工作中得到更广泛的使用。
参考文献
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[3]刘令君, 李振宇. 大数据时代下桥梁的建设标准与安全管理[J]. 2021(2016-11):52-52.
第一作者:张泽良(2000.11.17)性别:男,民族:汉,籍贯:陕西省咸阳市,学历:本科,研究方向:道路桥梁与渡河工程。
通讯作者:李程旭(2000.02.23),性别:男,民族:汉,籍贯:河北省石家庄市,学历:本科,研究方向:道路桥梁与渡河工程。
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