唐 彪 彭 輝 向靈均 陳世昌
(重慶科技學(xué)院,重慶401331)
隨著城市化加快發(fā)展,區(qū)域之間聯(lián)系也愈加緊密,橋梁的建設(shè)對(duì)這一發(fā)展起到了絕對(duì)的推動(dòng)作用[1]。然而,隨著橋梁的長(zhǎng)期以來(lái)收到各種因素影響或自身結(jié)構(gòu)影響,橋梁安全性受到了威脅,為了消除安全隱患,避免橋梁在使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,橋梁檢測(cè)技術(shù)由此得到了發(fā)展,并且,隨著無(wú)線技術(shù)的興起,智能檢測(cè)系統(tǒng)也得到了充分的發(fā)展。
就目前橋梁檢測(cè)技術(shù)而言,我國(guó)較發(fā)達(dá)國(guó)家橋梁檢測(cè)技術(shù)還是有一點(diǎn)差距,一些普通橋梁檢測(cè)較為簡(jiǎn)單,但是一些特殊橋梁或一些超大型橋梁就需要更高的檢測(cè)技術(shù),節(jié)省時(shí)間和經(jīng)濟(jì)。在橋梁檢測(cè)工作中,一些簡(jiǎn)單的檢測(cè)只需要相關(guān)檢測(cè)人員根據(jù)肉眼觀察和專業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)就可以加以判斷,而一些大型和復(fù)雜的檢測(cè)就需要專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備和儀器進(jìn)行檢測(cè)。
在橋梁檢測(cè)中最首先是橋梁工程所使用的原材料進(jìn)行檢測(cè),橋梁作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紐帶,作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程,為了更好更穩(wěn)的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和體現(xiàn)橋梁的服務(wù)功能,就必須防止保證其橋梁質(zhì)量安全,最基本就是控制原材料的質(zhì)量。其次在橋梁的建設(shè)和使用過(guò)程中,為了保證橋梁質(zhì)量,常常會(huì)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),然而,人工檢測(cè)僅僅依靠專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和觀察是很難保證其檢測(cè)質(zhì)量。因此,采用專業(yè)的檢測(cè)技術(shù)能夠在施工或運(yùn)營(yíng)階段為橋梁工程提供非常可靠的數(shù)據(jù)支撐,特別是智能檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,節(jié)省了檢測(cè)人員復(fù)雜的操作程序,節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本,為檢測(cè)提供了方便,為橋梁提供了質(zhì)量保證。最后,在橋梁的建設(shè)階段,檢測(cè)技術(shù)大大的加快了工程建設(shè)的腳步,在原材料進(jìn)場(chǎng)階段以及施工階段,通過(guò)檢測(cè)可以保證原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量,使施工順利進(jìn)行。
在橋梁檢測(cè)技術(shù)中,檢測(cè)精度和正確性主要受到人為因素的影響,這主要包括檢測(cè)人員、領(lǐng)導(dǎo)人員等相關(guān)人員會(huì)檢測(cè)的重視程度。目前我國(guó)檢測(cè)技術(shù)主要通過(guò)人為操作,在檢測(cè)過(guò)程中,一些檢測(cè)人員在不熟知操作方法或流程和檢測(cè)內(nèi)容的情況下就進(jìn)行檢測(cè)工作,檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果和實(shí)際相差較大,且不符合相關(guān)規(guī)范要求,沒(méi)有有效的進(jìn)行解決,甚至還有一些檢測(cè)人員在利益的誘惑下弄虛作假,這就對(duì)橋梁造成極其嚴(yán)重的安全隱患。
顯而易見(jiàn),檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)對(duì)檢測(cè)技術(shù)影響是非常關(guān)鍵的。因此,為了保證橋梁的質(zhì)量和安全,必須提高檢測(cè)人員專業(yè)知識(shí)和綜合素質(zhì),在保證檢測(cè)人員的專業(yè)知識(shí)水平同時(shí)也應(yīng)對(duì)檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)進(jìn)行考核。
在橋梁檢測(cè)中,最基本的檢測(cè)工作都要通過(guò)一些想過(guò)儀器和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)儀器和設(shè)備常常會(huì)受到各種原因的影響導(dǎo)致數(shù)據(jù)不正常和不準(zhǔn)確,這樣就不能保證檢測(cè)結(jié)果的正確性。目前,由于一些檢測(cè)相關(guān)部門由于對(duì)設(shè)備和儀器的經(jīng)費(fèi)不足以及對(duì)檢測(cè)的重視度不高,造成檢測(cè)儀器設(shè)備遲遲未曾更新和保養(yǎng)維修,再加上傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和技術(shù),使得一些橋梁檢測(cè)的正確性難以得到保證。因此,設(shè)備和儀器需要定期保養(yǎng)維修,必要時(shí)進(jìn)行更新更換,保證檢測(cè)儀器設(shè)備具有精確性和準(zhǔn)確性。
目前,在橋梁工程建設(shè)期以及運(yùn)營(yíng)階段,有些相關(guān)規(guī)范條例對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了約制,但這并不完善,需要建立專門的監(jiān)管部門對(duì)檢測(cè)單位以及檢測(cè)人員進(jìn)行監(jiān)管,保證檢測(cè)單位和人員的操作規(guī)范。同時(shí),檢測(cè)單位也應(yīng)建立科學(xué)的檢測(cè)操作流程,這樣有助于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)工作的監(jiān)管和把控,保證檢測(cè)工作的整體檢測(cè)質(zhì)量。
智能檢測(cè)系統(tǒng)主要基于無(wú)線傳感器,數(shù)據(jù)收集和處理器,管理程序加上檢測(cè)程序軟件所構(gòu)成橋梁檢測(cè)的核心內(nèi)容。最開(kāi)始智能傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)源于美國(guó),當(dāng)時(shí)僅僅只是用于國(guó)防研究,隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展和成熟,從此在檢測(cè)技術(shù)上得到了充分的利用和發(fā)展。無(wú)線傳感技術(shù)在橋梁檢測(cè)上加以發(fā)展,給橋梁檢測(cè)技術(shù)帶來(lái)了便利,在智能檢測(cè)技術(shù)中,無(wú)線通信方法大致上分為基于無(wú)線局域網(wǎng)和公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的兩種。
數(shù)據(jù)的收集和管理是橋梁智能檢測(cè)技術(shù)最關(guān)鍵的一部分。橋梁智能檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線全感器網(wǎng)絡(luò)將其檢測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù),然后對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理。首先,傳統(tǒng)橋梁檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)點(diǎn)和數(shù)據(jù)收集設(shè)備相距較遠(yuǎn),通常采用電纜連接使得數(shù)據(jù)傳輸,在大結(jié)構(gòu),多測(cè)點(diǎn)和距離較遠(yuǎn)的檢測(cè)環(huán)境中,且大多數(shù)檢測(cè)使進(jìn)行一次性試驗(yàn),這樣就會(huì)造成操作復(fù)雜,對(duì)檢測(cè)人員的專業(yè)綜合素質(zhì)要求非常高,使得消耗大量人力和物力。其次,傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)通過(guò)電纜的相連接,通常會(huì)由于各種外界因素和環(huán)境的影響,造成檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中受到了非常大的干擾和破壞。最后,大量的傳輸電纜的布置對(duì)空間要求非常嚴(yán)格。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多節(jié)點(diǎn)多種形式在網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)匯集并傳輸[2]。在橋梁智能檢測(cè)中的具有以下優(yōu)點(diǎn):傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)進(jìn)行標(biāo)識(shí),是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置都比較明確,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)與鄰近節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作來(lái)進(jìn)行信息傳輸,充分發(fā)揮了節(jié)點(diǎn)的協(xié)作性。采集點(diǎn)的布置不受地理?xiàng)l件和空間的限制,應(yīng)為采用的電池能夠提供電量,因此可以比較靈活的布置節(jié)點(diǎn)。
橋梁檢測(cè)可以分為短期和長(zhǎng)期檢測(cè),橋梁智能檢測(cè)技術(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行橋梁的全壽命周期檢測(cè)。當(dāng)進(jìn)行短期檢測(cè)時(shí),檢測(cè)節(jié)點(diǎn)離數(shù)據(jù)采集器相對(duì)交接時(shí)可以采用無(wú)線局域網(wǎng)的檢測(cè)方式,布置時(shí),盡量保證數(shù)據(jù)接收信號(hào)正常。當(dāng)進(jìn)行長(zhǎng)期健康檢測(cè)時(shí),選擇遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)絡(luò),由于傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn),安裝時(shí)應(yīng)注意信號(hào)接收的強(qiáng)弱,避免信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中延遲,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的信息不能及時(shí)有效的傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
隨著橋梁的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全的重視,橋梁智能檢測(cè)技術(shù)成為了重要的發(fā)展方向。由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)代替有線電纜,節(jié)省了人力物力,安裝方便且靈活性較強(qiáng),成為了我國(guó)近年來(lái)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。加上預(yù)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠及時(shí)有效的遠(yuǎn)程對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),實(shí)時(shí)掌控橋梁結(jié)構(gòu)的變化。目前,基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于橋梁檢測(cè)技術(shù)還未大面積普及,其智能檢測(cè)技術(shù)需加強(qiáng)完善。