韩国建设技术研究院22日表示,结构研究本部Park Youngsu研究团队开发出一套“基于物联网的自律型缆索监测系统(以下简称系统)”,可自动感知桥梁缆索中出现的异常信号,并自主分析缆索状态、预测潜在问题。


用于搭载电缆自律监测算法的初始样机。韩国建设技术研究院提供

用于搭载电缆自律监测算法的初始样机。韩国建设技术研究院提供

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斜拉桥作为采用缆索支撑方式的代表性结构物,因结构效率高、外观美观,在桥梁建设中被广泛采用。在现场,大部分斜拉桥都会对加速度、应变、温度、风速等进行实时采集和管理。尤其是对缆索张力的精密监测,被视为安全管理的核心要素。


但现有的有线测量系统在将传感器与记录仪(数据采集装置)连接后,为了保护缆索,还必须额外敷设管道,存在这一问题。


为解决这一问题,虽然已经开始使用物联网传感器,但大多数传感器的功能仍局限于简单的数据传输和设备控制。


因此,只能以集中处理的方式来运行海量数据,最终无法充分发挥物联网核心——分布式处理的优势,暴露出明显局限。即便利用传感器测量缆索的运动,要将其换算为张力数值仍然存在技术制约。


为解决上述问题,研究团队将传感器与算法进行一体化集成,开发出一套系统:可自动感知桥梁缆索中产生的异常信号,并自主分析缆索状态,从而预测潜在问题。


该系统可在传感器端对采集的数据进行本地分析,仅将有意义的信息通过无线(LTE)方式发送,因而耗电量低,同时具备无需额外无线基础设施即可通信的优势。


系统内部配备了256GB存储空间,即使发生通信故障,也能稳定地存储并重新发送数据。


菲律宾潘吉尔湾大桥已安装测量系统并进入试运行阶段。韩国建设技术研究院提供

菲律宾潘吉尔湾大桥已安装测量系统并进入试运行阶段。韩国建设技术研究院提供

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研究团队将该系统于去年在首尔奥林匹克大桥两处缆索上进行试点应用时确认,其张力测量数值的精度高于既有有线测量系统(平均误差率0.5%)。


此外,研究团队还在去年将所开发技术应用于气象厅国立气象科学院运营的宝城气象观测塔(高307米),再次验证了其优异性能。由开发的传感器测得并传送至服务器的数据中,数据接收率达到99%,张力探测率达到98.5%。


建设研究院目前正为进军东南亚市场,在菲律宾Panguil Bay Bridge上安装该系统,以验证其在当地的适用性。



建设研究院院长Park Seongyu表示:“研究团队开发的技术,是一种可在需要实时处理海量数据的环境中得到有效应用的设施安全管理方法。建设研究院今后也将持续开展研究开发工作,确保在各类社会基础设施中实现高可靠性的安全管理。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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