5G工业互联网赋能桥梁健康监测--中国期刊网

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5G工业互联网赋能桥梁健康监测

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：高扬

[导读] 摘要：如果一些桥梁存在异常抖动的问题，为了保证桥梁结构和人员安全，就要对存在存在问题的桥梁进行全封闭性管理，在做好全面检测工作之后，再精准判断桥梁主体结构状况。

        苏交科集团股份有限公司江苏南京 210000
        摘要：如果一些桥梁存在异常抖动的问题，为了保证桥梁结构和人员安全，就要对存在存在问题的桥梁进行全封闭性管理，在做好全面检测工作之后，再精准判断桥梁主体结构状况。目前我国5G工业互联网技术被各个领域充分应用，将其作为桥梁健康监测的主要技术，在提升桥梁健康检测有效性的同时，落实新型基础设施建设工作。
        关键词：新基建；5G技术；工业互联网技术；桥梁健康监测
        【引言】目前我国经济发展速度非常快，在为各大城市扩大桥梁建设规模创造条件的同时，也能逐步完善桥梁基础设施建设体系。一些桥梁在设计、使用年限等多项因素的影响下，已经无法满足车辆通行需求，这就要对桥梁安全进行监测，否则将会对车辆通行安全造成严重威胁。新基建工作已经成为社会整体非常关注的一项内容，将5G工业互联网技术应用其中，不仅能够有效赋能旧基建桥梁健康监测，也能使我国桥梁健康监测行业向新方向发展。本文从桥梁检测痛点入手，展开阐述，针对如何正确利用5G工业互联网，来赋能桥梁健康监测进行全面探讨。
        1桥梁检测痛点
        桥梁在实际运行以及提供服务期间，不可避免的会受到暴雨、光照、雷雨等多种不同自然环境的影响，严重一些还会使桥梁内部结构发生改变。加之，在桥梁使用时间逐步增多的基础上，桥梁自身的内部材料也会产生老化问题，无形中就会增加桥梁安全运行隐患。在全面推行新基建工作之后，都会为新建的大跨度桥梁配置“桥梁健康监测系统”，但是不可否认，其仍然会在后期实际使用和运维方面，存在一些不足急需解决。
        比方说：桥梁健康监测系统在实际运行期间，缺乏科学有效的传感器优化布置算法，这样就会使传感器出现重复问题；实际安装布线和改造工作的成本较高；系统平台自身性能会受到大量原始数据积压，存在数据处理滞后等严重问题；健康监测系统、管理系统、气象及灾害系统平台中，存在“信息孤岛”问题，将而将难以开展数据整合工作。在面对此种问题时，就要对现代化社会的5G技术充分应用，使其充分发挥作用，来实时监控桥梁实际运行状况、精准评估其各项风险等。
        2新基建新思路
        2.15G技术
        5G技术的出现和应用，为各个领域的发展提供了技术支持。在实际落实新型基础设施建设工作期间，将5G技术作为经济社会高质量发展依据，在深入挖掘新型消费和投资形式的同时，也能重新构建具有现代化和智能化特征的生产关系和运维模式，这对于全面提升基础设施运维监测管理效率具有重要帮助。将5G技术与 4G技术进行对比之后，能够显著发现5G技术的数据传输速度更快，并且5G峰值速率能够达到10-20Gbps，5G网络的空口时延为1ms。通过对5G技术充分应用，能够全面满足桥梁检测工作中，在实时数据采集方面提出的各项网络性能要求，具体如表一所示，将5G技术与4G技术关键能力对比事项准确罗列出来，为后续新基建人员高效利用5G技术，开展桥梁健康监测工作提供参考依据。
        表一：5G技术与4G技术关键能力对比表格

        2.2工业互联网技术
        通过对工业互联网进行细致分析，能够发现其具有较强的开放性，同时也是全球化网络的典型代表，能够将人、数据、机器进行有效连接。随着工业互联网技术水平的提升，我国智能制造数字化经济发展水平也在逐步提升。
        通过对工业互联网进行充分应用，能够使桥梁自身运行状态、各类信息系统、运营管理人员之间的信息实现互通互联，使其充分发挥作用，有助于人们细致分析和感知桥梁数据，甚至也能进行实时传输和建模分析；在准确落实桥梁运行数据实时、在线健康监测工作的同时也能为桥梁专家做出精准决策提供帮助，进而使桥梁运维方式向智能化方向创新发展。
        3建设思路
        将5G工业互联网技术，应用到桥梁健康监测系统构建工作中，如图一所示，将5G工业互联网桥梁健康监测系统构成，以及具体内容精准展现出来，不仅能够准确开展桥梁基础设施新型运维数字化、智能化改造工作，同时也能提升系统建设科学性。
        一是全面结合被监测桥梁的实际运行状况，开展传感器等设备部署工作，这样在对桥梁结构安全状况进行实时监测时，也能准确记录各项参数。如果被检测桥梁自身结构状况、车辆运行存在安全问题，就会在第一时间发出相应的预警信号。在实际选取桥梁健康检测参数时，需要严格按照传感器实时监测、人工定期检测相结合的要求，最大程度上保证具体的健康监测内容，能够覆盖结构评估的各项要求。
        二是利用5G技术，有效解决桥梁监控改造期间的布线问题，进而实现各类桥梁传感器数据能够有效的上传到云平台中；同时还要对5G技术的低时延、高宽带、广连接优势进行充分利用，从而满足传感器大规模扩容要求。
        三是为了能够将数据精准的传输到工业互联网平台上，就要对AI、数据建模等多种先进技术进行应用，在细致分析各类数据的过程中，也能准确落实桥梁健康性能指标全方位监测工作。

        图一：5G工业互联网桥梁健康监测系统
        结束语
        总之，随着社会整体的发展，新基建工作备受关注，对于5G技术和工业互联网技术而言，二者都是新基建的重要组成因素。为了能够使5G工业互联网赋能桥梁健康监测，就要做好旧基建数字转型、智能升级等多项工作，在制定科学化监测系统的基础上，为后续车辆在桥梁上安全通行提供保障。
        参考文献：
        [1]金晓.“5G+工业互联网”开启智造新时代[N].金华日报，2021-02-01（A06）.
        [2]邓聪.工业互联网：提速提质稳发展融合创新增动力[N].人民邮电，2021-01-21（001）.