北斗“把脈”橋梁隧道

專家認(rèn)為，初步估算，全國的橋梁、涵洞等基礎(chǔ)設(shè)施的養(yǎng)護(hù)，將是一個每年數(shù)千億元的大市場。通過大數(shù)據(jù)和人工智能，橋梁會自我預(yù)警，在問題剛出現(xiàn)的時候‘治未病’，要采集這些數(shù)據(jù)，離不開北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)。

實時監(jiān)測橋隧健康將成為萬億元產(chǎn)業(yè)

從業(yè)20年，長安大學(xué)公路學(xué)院橋梁工程系梁鵬教授親眼見證了行業(yè)的飛速發(fā)展。隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一日千里，對橋梁、軌道等工程健康監(jiān)測日益受到關(guān)注?！斑@一行就像‘橋梁醫(yī)生’，提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)防問題，如同中醫(yī)的‘治未病’一樣?！绷葫i說。

但過去只能人工攜帶設(shè)備到橋上現(xiàn)場作業(yè)。這就像體檢一樣，由于醫(yī)生技術(shù)和設(shè)備有差異，拍的片子未必準(zhǔn)確，有誤診的可能。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，讓梁鵬看到了規(guī)范“拍片子”的可能。通過在橋上安裝各種傳感器，采集應(yīng)力、位移、加速度等數(shù)據(jù)，可以排除人工操作的不穩(wěn)定性。

以某座跨度1000多米的大橋為例，通過安裝在其上的1000多個各類傳感器，可以做到不間斷監(jiān)測橋梁情況?！蔼q如重癥監(jiān)護(hù)室一樣，實時監(jiān)測各項關(guān)鍵指標(biāo)的變動?！绷葫i說。

初步統(tǒng)計，中國已有200-300座大橋采取了加裝傳感器進(jìn)行安全監(jiān)測，這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國家。每座大橋加裝傳感器費用從百萬元到千萬元不等，而據(jù)估算，類似的橋梁中國有約5000座，而且還需要未來持續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析等工作。

梁鵬認(rèn)為，這至少是一個每年數(shù)千億元的產(chǎn)業(yè)，“如果將該模式拓展到軌道、涵洞等領(lǐng)域，可能會是個萬億元的行業(yè)?！绷葫i說。

以“大數(shù)據(jù)”為起點伴隨的是“人工智能”

在行業(yè)上有一句說法：北斗猶如“產(chǎn)業(yè)之鹽”，往往可以對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行“提味”。在橋梁安全監(jiān)控的各項數(shù)據(jù)中，最關(guān)鍵的是位移、應(yīng)力等，而北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)其精度可達(dá)到毫米級，是傳感器中的關(guān)鍵。

11月初，四川九洲北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)有限公司中標(biāo)，將為綿陽市主城區(qū)內(nèi)的22座橋梁加裝安全監(jiān)測系統(tǒng)。這22座橋中，涵蓋了斜拉橋、懸索橋、拱橋、梁橋四種類型，其中最多的一座橋加裝了近千個傳感器。由此采集到的信息，是這個行業(yè)發(fā)展中寶貴的數(shù)據(jù)財富。

這吸引了梁鵬等專家的注意。橋梁不同于汽車等機(jī)械產(chǎn)品，汽車擁有大量相同的個體，可以建立損傷樣本，通過對比制作數(shù)據(jù)分析模型。而橋梁各不相同，每一座橋的安全監(jiān)測系統(tǒng)也有差異。要深入分析數(shù)據(jù)，建立相關(guān)模型，離不開大量數(shù)據(jù)的采集。

因此，在中國(綿陽)科技城工業(yè)技術(shù)研究院的牽頭下，九洲北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)有限公司與四川省安全技術(shù)研究院、西南交通大學(xué)達(dá)成合作，共同成立中國（綿陽）科技城北斗安全監(jiān)控技術(shù)實驗室。

“我們采集數(shù)據(jù)，后續(xù)的專業(yè)分析，需要隊友來提供支持。”向常淦說。

形成大數(shù)據(jù)后，更加廣闊的前景將不斷延伸——通過深度學(xué)習(xí)，人工智能將可以實現(xiàn)。例如，在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，人工智能的識別率和穩(wěn)定性已經(jīng)達(dá)到了較高的水準(zhǔn)，一定程度上可以將醫(yī)生從分析報告中解脫出來。

在橋梁安全監(jiān)測領(lǐng)域，梁鵬認(rèn)為，5-10年左右，人工智能將從數(shù)據(jù)中自我學(xué)習(xí)進(jìn)化，未來的橋梁、涵洞等基礎(chǔ)設(shè)施將可以自主監(jiān)測、自我預(yù)警。“仿佛一個生命體一樣，橋梁的維護(hù)也將更加簡便?！绷葫i說。

（來源：四川日報 作者：祖明遠(yuǎn) 編輯：陳飚）