ESA开发监测系统预防大桥垮塌

  次阅读 来源:互联网(转载协议) 2015-12-09 22:22 我要评论(0)

国内两座长江大桥已经靠这技术做了修补

这几年,国内大桥垮塌事故不少,开车在这些每天经历风吹雨淋的钢筋混凝土上面,该怎么知道它们到底安不安全呢?

半年前,欧洲宇航局(ESA)说他们解决了这个问题。欧洲宇航局和英国诺丁汉大学合作,利用导航卫星加上地面定位传感器,研发了一套可以实时监测桥梁安全的 GeoSHM 系统。

如今,中国中铁公司打算把这套系统引进国内。根据《国际建筑评论》(Global Construction Review)的报道,上个月中铁大桥勘测设计院和诺丁汉大学中英地理空间工程中心签署了引进 GeoSHM 系统的谅解备忘录。

在这之前,中铁承建的几座长江大桥就已经用上了这套系统,欧洲宇航局还给出了这些大桥存在的问题和具体诊断。

事实上,这套系统就像是一个给桥梁、建筑物用的 GPS。在大桥的几个关键位置装上 SHM(Structural Health Monitoring,结构健康监控)传感器,用低轨道上的导航卫星和它们连接,就能实时监测大桥的位移、形变数据了。更重要的是,这些数据不仅实时,而且精度能达到 1 厘米。

当然整个系统要复杂的多,下面是两张欧洲宇航局给出的系统结构图:

桥上传感器的位置和工作原理,图片来自:ESA桥上传感器的位置和工作原理,图片来自:ESA

整套 GeoSHM 系统的结构,图片来自:ESA整套 GeoSHM 系统的结构,图片来自:ESA

如果 GeoSHM 系统发现一座大桥变形严重,它还能调用地球观测卫星拍摄的周边地质图,分析大桥附近的土壤条件、水土流失情况。

比如欧洲宇航局曾观察过的武汉长江大桥以及上海长江隧桥,系统发现两座桥下沉现象严重,并诊断出了这种现象的根源:地下施工以及地下水开采。

除此之外,在极端天气下,这套系统就更有用了,它能给出大风中桥梁到底会如何位移的精确数据。

GeoSHM 系统研发团队里的桥梁专家 Barry Colford 表示:“这还是他第一次了解到一座大桥会在 41 米每秒的风速下,横向移动 3.5 米,垂直变形 1.83 米。”

这让专家们在应对大风天气时,能根据准确数据来决定什么情况该封路。Barry Colford 称:“GeoSHM 系统提供的数据……能帮助我们在正确的时候,发出正确的警报。”

此外,欧洲宇航局正在雄心勃勃地研究另一项“交通信息管理”系统,想监控所有道路、轨道交通设施的稳定性。不过这项计划还在可行性分析中。

也许过几年,某座桥某幢楼某条道到底安不安全、能不能走这些信息,在手机应用里都能一目了然了吧。

ESA

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