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摘要:文章在了解公路橋梁養護技術發展現狀的基礎上，以信息化監控技術為依托，搭建了公路橋梁養護系統，利用系統模型分析該系統的主體功能和運行穩定性。結合工程實例，證實了該公路橋梁養護系統的穩定性以及系統設計思路的正確性。

關鍵詞:信息化監控;公路橋梁;養護

在推動我國現代化經濟建設不斷發展的過程中，橋梁工程技術起著至關重要的作用。公路橋梁建設項目竣工投入運營后，直接影響橋梁使用壽命的因素主要有:橋梁的施工質量、后期的養護管理，其中，對于橋梁養護而言，始終貫穿于整個橋梁全壽命周期，可想而知，具有非常重要的作用。為此，不斷探索、鉆研、創新橋梁養護技術已經成為當前橋梁工程技術人員重點關注、研究的內容。本文將信息化監控技術應用于橋梁工程養護中，經過技術人員的不斷鉆研、探索，公路橋梁養護技術體系已經逐步趨于完善，而對于橋梁養護技術的探討，也不再是單一的一門專業、學科，其中融合滲透了力學、機械、計算機等多個專業。基于此，文章展開了對橋梁養護技術的研究，并重點對信息化監控技術的應用做了闡述分析，其效果很明顯。

1公路橋梁養護技術發展概況

1．1我國公路橋梁養護技術

伴隨著我國公路交通建設水平的大力發展，公路橋梁養護技術也有了相應的提升，在一些領域內的養護技術已經實現了世界領先的水平，公路橋梁精準定位養護系統已經成熟完善，如:GIS精準定位技術的應用，不僅節約了養護時間、養護成本，工作效率也明顯提高，縮短養護周期的同時大大延長了公路橋梁的使用壽命。此外，對于公路橋梁病害的前期診斷、預防方面的研究要多些，如，在橋梁養護體系中，利用災害預警機制應對各種自然災害取得了一定的成績。在我國，對于公路橋梁養護系統的研發，現已通過驗收投入使用到我國眾多橋梁養護工程中，該系統又分為多級養護系統，綜合養護效果極佳。此外，還有基于多模式識別下的公路橋梁養護系統等等，到目前為止，我國公路橋梁養護工程已經實現自動化、智能化。如圖1所示，即為我國公路橋梁養護技術的概況。

1．2信息化監控技術的應用概況

我國公路橋梁建設進程中，廣泛應用了信息化監控技術，融合程度相對較高。信息化技術根據工作流程的環節不同，主要包括有信息處理、監控、存儲、加工等技術。其中，信息化監控技術使用計算機網絡對數據庫數據進行抽取、分析，綜合應用多媒體技術集成功能，形成公路橋梁養護的系統性數據，從而進行科學化、精準化的養護決策，為養護方案提供決策支撐。信息化監控技術核心架構如圖2所示。

2公路橋梁信息化監控養護系統設計

2．1明確主體功能

對公路橋梁實施養護的工作，既要監測公路橋梁的使用過程，也要提前制定養護方案，以及對養護工作的驗收鑒定。因此，在設計基于信息化監控的公路橋梁養護系統時，一定要將系統的幾個主體功能充分考慮在內:公路橋梁投入使用后的全程檢測，要確保檢測到的數據具有很高的精準度;由于天氣或者其他因素所致，對公路橋梁可能會引發的病害做一般預測分析;對于后期養護工程，需要制定一份可操作性較強的養護方案;從養護實施與驗收的角度分析，整個系統的流程設計要具備完整性和高效性。如表1所示，即為公路橋梁信息化監控養護系統的主要功能。從表1可以看出，在信息化監控技術的依托下，公路橋梁養護系統應用范圍中，有兩個重要的主體功能，一個是對公路橋梁養護使用情況的數據精準檢測主體功能，一個是公路橋梁養護實施階段的高效性主體功能，這兩種主體功能分布占比都達到了30%，屬于1級養護范疇。而公路橋梁養護驗收的完整性及養護方案的可操作性分布占比都在15%左右，這兩個主體功能重要程度為2級。常見危害的一般性主體功能分布占比為10%左右，重要程度為3級。

2．2構建系統模型

依據前述明確的系統主要功能，以信息化監控技術為架構核心，構建系統模型。該系統模型基礎架構以網絡、交換機為依托，將計算機、服務器、數據庫和應用軟件融合于該系統模型的基礎架構中，利用視頻監控的視頻數據處理方法，對視頻圖像數據進行編碼后得到的數據包，傳輸到服務器中，運用傳感器采集數據，在兩者綜合對比分析下，對傳送的數據包以及各指標進行處理判斷，最后形成具有較高可行性的公路橋梁養護方案。如圖3所示，即為公路橋梁信息化監控養護系統的模型框架。

2．3判別系統性能

基于信息化監控技術的公路橋梁養護系統的穩定性St判別公式:St=co(Ef∪Pr∪In∪Ge∪Op)(1)其中，St代表系統的穩定性，Co、Ef、Pr、In、Ge、Op分別代表綜合指數、高效性、精準性、完整性、一般性、可操作性指標。Ef、Pr、In、Ge、Op的取值范圍通常是［0，1］;St的取值范圍為0．75－0．85，當最終數值介于這一范圍時，表示該系統的性能最為穩定，取得了預期效果。因此，可導出St的邊界判別條件如下:0＜St≤1，系統穩定運行St＞1，{系統失穩運行(2)

3工程應用案例

3．1工程概況

以華北某省會城市的沿河公路大橋為例，該公路大橋于2010年開始施工，2016年結束，2018年經過驗收后通車。該公路大橋總長590m，東起所在省會城市的新建路，西至迎賓路。在2019年、2020年的養護規劃中明確要求，無論是養護的精準性，還是時效性都要以節約養護成本為中心。如表2所示，即為該大橋的信息化監控養護工程設備信息。

3．2評估系統性能

將30臺傳感器分別設置安裝于沿河公路大橋的各個關鍵位置，對具體的使用情況進行監測監控，隨后將監控獲得的數據傳回到系統進行分析處理，根據分析結果制定具體的養護方案。采用公路橋梁養護的信息化監控系統，提取該公路橋梁中Ef、Pr、In、Ge、Op等數值，根據系統穩定性判據，評估沿河公路大橋信息化監控系統的運行性能，結果如表3所示。從上述表4中可以看出，沿河公路大橋信息化監控系統性能運行結果介于0．36－0．73之間，根據判別標準，可以判斷該系統穩定運行，性能良好。

4結語

本文重點分析公路橋梁養護工程中應用信息化監控的效果。在介紹我國公路橋梁養護技術概況的基礎上，基于信息化監控技術，設計了公路橋梁養護系統，結合某省會城市沿河大橋為例，搭建公路橋梁養護信息化監控系統，對系統主體功能進行了具體分析，根據系統模型得出可行的養護方案。通過對系統綜合分析對比，完成對公路橋梁養護的評估，從而證實了該系統模型設計的可行可靠度。

作者：楊航 單位：河北高速集團有限公司石黃分公司