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        天津市國省級普通公路大橋特大橋橋梁巡查系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

        2021-04-01 07:26:33張寶虎李春明
        工程建設(shè)與設(shè)計 2021年1期
        關(guān)鍵詞:巡查天津市公路

        張寶虎,李春明

        (天津市公路工程總公司,天津 300201)

        1 引言

        根據(jù)JTG H11—2004《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》3.1.1 條規(guī)定:橋梁檢查分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查【1】,但JTG H10—2009《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》5.1.3 條也有規(guī)定:“橋涵日常巡查是橋涵日常養(yǎng)護(hù)工作的重要內(nèi)容之一”【2】。實(shí)際上,很多公路橋梁養(yǎng)管單位均將日常巡查納入橋梁的養(yǎng)護(hù)工作之中,其巡查頻率根據(jù)橋梁重要性和技術(shù)狀況評定等級而定,實(shí)踐證明,日常巡查應(yīng)用效果良好。另外,考慮近年來橋梁遭受自然災(zāi)害、車船碰撞等偶然事件時有發(fā)生,橋梁日常巡查能夠?qū)崿F(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)、及時處置。

        天津市公路養(yǎng)護(hù)工程處(現(xiàn)天津市交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)服務(wù)中心,以下簡稱養(yǎng)護(hù)處)作為天津市國省級普通公路大型、特大型橋梁的養(yǎng)護(hù)管理單位,早已將養(yǎng)管橋梁的日常檢查列入《橋梁養(yǎng)護(hù)管理辦法》之中,并進(jìn)行相應(yīng)的考核工作。因定期檢查和特殊檢查專業(yè)性強(qiáng),一般委托具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測單位來完成,而日常巡查和經(jīng)常檢查(合稱橋梁巡查)由各區(qū)公路主管部門自己完成。

        隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,有必要研發(fā)一套基于已有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的公路巡查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),使橋梁巡查實(shí)現(xiàn)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化,最終實(shí)現(xiàn)全面的、系統(tǒng)的、高效高質(zhì)量的橋梁管理機(jī)制,形成“互聯(lián)網(wǎng)+”與養(yǎng)護(hù)管理融合發(fā)展,激發(fā)公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展的內(nèi)生動力。

        2 橋梁巡查的特點(diǎn)與不足

        養(yǎng)護(hù)處負(fù)責(zé)養(yǎng)管天津市外環(huán)以外的十區(qū)國省干線大橋及特大橋,與高速公路僅1 條主干線相比,具有明顯區(qū)別,因此,國省級普通公路大橋特大橋梁橋梁巡查有其自身特點(diǎn)。

        2.1 橋梁分布具有廣泛的分散性

        養(yǎng)管橋梁分布在外環(huán)外的10 個行政區(qū)內(nèi),區(qū)域面積為460~1 600km,區(qū)域分布橋梁數(shù)為1~22 個,具有廣泛的分散性。

        2.2 建設(shè)年代不一,具有時代特點(diǎn)

        從1966 年的津圍線王莊橋到2018 年的梅豐線還鄉(xiāng)河橋,跨越42a。從20 世紀(jì)60~90 年代的普通T 梁,90 年代的空心板梁,到21 世紀(jì)的箱型梁,體現(xiàn)出橋梁的時代特點(diǎn)。

        2.3 交通多繁重,車速快,安全性差

        國省干線公路設(shè)計車速一般為60~100km/h,部分國省干線公路又擔(dān)負(fù)著重要的交通集散作用,其交通量巨大,大部分國省干線公路橋梁又沒有人行道,所以,檢查人員在進(jìn)行橋梁巡查時面臨著一定安全風(fēng)險,如何確保檢查人員的人身安全也是當(dāng)今面臨的一個難題。

        2.4 現(xiàn)場檢查人員數(shù)量多,技術(shù)參差不齊

        養(yǎng)護(hù)處負(fù)責(zé)監(jiān)督10 個行政區(qū)公路主管部門的橋梁日常養(yǎng)護(hù)工作,而每個行政區(qū)又負(fù)責(zé)監(jiān)督若干個公路站的橋梁巡查工作,具體落實(shí)日常巡查工作人員包括大量的公路站巡查人員、10 個區(qū)縣公路主管部門巡查人員及養(yǎng)護(hù)處巡查人員,人員數(shù)量眾多,技術(shù)能力、責(zé)任心參差不齊【3】。

        3 橋梁巡查系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

        3.1 平臺的選擇

        目前,市場上手持終端設(shè)備的系統(tǒng)幾乎被安卓系統(tǒng)與IOS系統(tǒng)完全占領(lǐng),考慮微信公眾平臺的系統(tǒng)開發(fā)能同時適用于安卓系統(tǒng)和IOS 系統(tǒng)等,可以避免開發(fā)不同移動應(yīng)用程序所帶來的各種問題,并且在現(xiàn)今微信極其普及的情況下,利用云服務(wù)器,開發(fā)基于微信公眾平臺的橋梁巡查系統(tǒng)是完全可行的,因此,選擇微信小程序作為實(shí)現(xiàn)平臺【4】。

        3.2 功能的實(shí)現(xiàn)

        橋梁巡查系統(tǒng)的主要應(yīng)用人群是橋梁巡查人員,各行政區(qū)巡查人員只能看到本行政區(qū)養(yǎng)管的橋梁,保證各行政區(qū)互不干涉。橋梁巡查系統(tǒng)與已有的中國公路橋梁管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時同步,便于信息的保存、查閱、統(tǒng)計與分析。同時,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢、巡查數(shù)據(jù)采集、部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計、地理信息(GIS)、字典維護(hù)、二維碼管理、AI 實(shí)驗(yàn)室等功能。

        4 應(yīng)用效果評價

        通過天津市市外十區(qū)公路主管部門的應(yīng)用,總結(jié)橋梁巡查系統(tǒng)應(yīng)用效果如下:

        1)巡查數(shù)據(jù)錄入的及時性、標(biāo)準(zhǔn)性,確保數(shù)據(jù)資料保存的完整性。橋梁巡查系統(tǒng)的使用,確保養(yǎng)護(hù)處養(yǎng)管的135 座橋梁做到每日的日常巡查、每月的經(jīng)常檢查和三類橋的周復(fù)查、四五類橋的日復(fù)查,能夠確保檢查橋梁病害描述的一致性,確保檢查數(shù)據(jù)上傳的完整性。

        2)數(shù)據(jù)采集終端的多樣性,軟件應(yīng)用的簡易性。數(shù)據(jù)采集終端原則上基于巡查人員個人智能設(shè)備,無論是安卓系統(tǒng)還是IOS 系統(tǒng)或是其他系統(tǒng)均能順暢應(yīng)用。同時,軟件安裝簡便易懂,針對各年齡段人員均能夠方便上手,對手機(jī)等智能設(shè)備空間占據(jù)量要小。

        3)對巡查任務(wù)的軌跡及時間進(jìn)行全過程監(jiān)督。為確保巡查人員對養(yǎng)管橋梁真正進(jìn)行巡查,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,橋梁巡查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了巡查軌跡及巡查時間的跟蹤記錄,形成相應(yīng)檢查項(xiàng)目的統(tǒng)計表,作為督促、監(jiān)督巡查人員工作的依據(jù)。

        4)巡查數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性。巡查數(shù)據(jù)的及時傳遞有利于橋梁維修的及時決策,有利于決策人員與現(xiàn)場巡查人員的及時溝通,便于補(bǔ)充檢查,節(jié)約時間,節(jié)約精力,大大提高工作效率?,F(xiàn)如今,手機(jī)信號已滿足全區(qū)域覆蓋,只是信號有強(qiáng)弱之分,所以,盡量減少數(shù)據(jù)量的傳輸,壓縮照片像素,完全可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施傳輸。

        5)現(xiàn)場巡查高效性。傳統(tǒng)人工檢查需要最少2 個巡查人員同時進(jìn)行工作,1 人記錄1 人攝像。橋梁巡查系統(tǒng)的應(yīng)用將記錄與拍照攝像集成到一部PDA 上,實(shí)現(xiàn)記錄攝像1 人完成,降低人工成本的同時也可降低路巡的安全隱患。

        6)橋梁巡查系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)置,確保系統(tǒng)日常應(yīng)用的安全、便捷和規(guī)范。微信小程序下拉菜單直接進(jìn)入程序;基于已有巡查數(shù)據(jù)進(jìn)行巡查,保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性;下拉病害描述選項(xiàng),保證描述的一致性。

        5 結(jié)語

        隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動控制、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展與成熟,傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)模式已經(jīng)無法滿足快速增長的公路橋梁養(yǎng)護(hù)需求,未來養(yǎng)護(hù)管理部門會大面積地與企業(yè)合作搭建“互聯(lián)網(wǎng)+養(yǎng)護(hù)”平臺或系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)的公眾參與、資源優(yōu)化配置、過程監(jiān)督等制度,推進(jìn)我國公路養(yǎng)護(hù)高質(zhì)量發(fā)展,“綠色”“智慧”“可持續(xù)”等理念都將在未來的養(yǎng)護(hù)工作中得以體現(xiàn)。

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