智能监测系统在果子沟大桥的应用

　　1、案例名称

　　本次申报案例名称为：智能监测系统在果子沟大桥的应用。

　　2、单位名称

　　申报单位名称：新疆公路桥梁试验检测中心有限责任公司。

　　3、项目总体介绍

　　党的十九大至二十大明确提出建设交通强国的宏伟目标，在数字中国的战略背景下，关于智慧交通政策频出。2021年公路交通运输部印发的《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》(交办公路〔2021〕21号)将全国11座桥梁列为结构健康监测系统建设试点。其中，新疆果子沟大桥被确定为试点桥梁之一。

　　果子沟大桥全长700米，为双塔双索钢桁架斜拉桥，大桥北起蒙琼库勒，上跨果子沟峡谷，南至将军沟隧道，是通往新疆伊犁的重要民生工程。为动态掌握果子沟大桥梁结构运行状况，降低果子沟大桥梁运行重大安全风险，于2021年开展了智能监测系统在果子沟大桥的应用。

　　图3.1 新疆果子沟大桥

　　果子沟大桥健康监测系统系统以桥梁全寿命周期管理为核心理念，构建多维度监测与数字化管理体系，致力于全方位保障桥梁运营安全。在新疆地区开创性应用基于机器视觉图像识别的动态挠度监测设备与北斗 GNSS 位移栈定位系统，成功攻克严寒、大纵坡等极端环境下的监测技术难题。

　　图3.2 动态挠度仪器及布置意图

　　图3.3 动态挠度数据

　　目前，系统在全桥关键结构与截面布设了10类 166个传感器，(测点总体布置如图)形成全覆盖的数据采集网络，可实时获取桥梁环境荷载、结构响应及形态变化的定量数据，实现危险状态快速感知与超限智能报警，有限监管桥梁运营期结构状态演变趋势。

　　图3.4 传感器数量级安装布置示意图

　　图3.5 系统平台示意图

　　此外，系统以全寿命周期管理为主线，提出将桥梁运营安全监测、桥梁检测、综合评估电子化人工巡检及桥梁养护维修建议等功能集中于一体的平台进行管理，为桥梁安全高效、经济可靠运营提供成套技术支撑，全力助推新疆交通运输事业高质量发展。

　　图3.6 监测系统模块组成示意图

　　4、主要做法

　　(1)构建多元传感器监测网络

　　针对果子沟大桥的复杂环境与结构特点，在桥梁关键部位如结构应力最大处、位移最大处、几何变形最大处、结构模态控制点及风力荷载主要监控点等，精心布置了多种类型的传感器。涵盖用于环境监测的空气温湿度传感器;用于荷载源监测的风荷载、交通荷载和温度荷载传感器;以及用于桥梁响应监测的挠度、位移、偏位、应力/应变、拉索索力和振动监测传感器，实现对大桥全方位、多角度的实时数据采集。

　　(2)打造高效数据采集与传输体系

　　建立了稳定可靠的数据采集系统，能够快速、准确地收集各类传感器传来的数据。同时，运用先进的通信技术，搭建高速数据传输网络，将采集到的数据实时、稳定地传输至数据处理与控制系统，确保数据的时效性与完整性，为后续的数据分析与评估提供坚实基础。

　　(3)建立科学结构健康评估系统

　　评估系统作为整个智能监测系统的核心，包含红线预警、桥梁承载能力评估和详细评估等多个关键模块。基于实时监测数据与历史数据的对比分析，结合桥梁结构力学原理，对桥梁的承载能力进行动态评估。一旦监测数据触及红线预警指标，系统立即启动预警机制，向相关管理部门和工作人员发送预警信息，以便及时采取相应措施，保障桥梁安全。

　　(4)引入电子化人工巡检辅助机制

　　在依靠智能监测系统进行实时监测的同时，引入电子化人工巡检机制作为补充。巡检人员借助移动智能终端设备，按照预设的巡检路线和标准，对桥梁进行定期实地检查。检查过程中发现的问题可通过终端设备实时上传至监测平台，与智能监测数据相互印证、补充，形成更为全面、准确的桥梁健康状况报告。

　　5、取得成效

　　(1)优化桥梁养护决策

　　基于长期积累的大量监测数据与科学的评估结果，能够精准掌握桥梁各部位的实际状况，为桥梁养护维修工作提供了有力的数据支持。改变了以往传统的定期养护模式，实现了根据桥梁实际需求进行针对性养护，大大提高了养护资源的利用效率，降低了养护成本。

　　(2)提高道路通行效率

　　智能监测系统与交通管理系统实现有效联动，通过对交通流量、桥梁结构状况等信息的综合分析，能够及时对交通进行合理疏导与调控。在遇到恶劣天气或桥梁出现局部故障时，能够快速制定交通管制方案，引导车辆安全、有序通行，减少道路拥堵情况的发生，提高了道路的整体通行效率。

　　(3)推动行业技术进步

　　果子沟大桥智能监测系统的成功应用，为国内山区复杂环境下的桥梁监测提供了宝贵的实践经验与示范案例。其创新性的技术应用与系统架构设计，推动了公路桥梁监测领域的技术发展，提升了新疆在公路桥梁建设与监测领域的行业影响力。

　　新疆公路桥梁试验检测中心有限责任公司

　　2025年9月24日