當(dāng)前位置:首頁(yè) > 行業(yè)應(yīng)用 > 移動(dòng) 4.0: 采用 OSiMaB 實(shí)現(xiàn)道路系統(tǒng)數(shù)字化
不斷增長(zhǎng)的交通量和環(huán)境影響會(huì)對(duì)橋梁造成破壞。為確保基礎(chǔ)設(shè)施的可用性,消除交通瓶頸并優(yōu)化交通流,對(duì)德國(guó)境內(nèi)約 40000 座橋梁結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行全面評(píng)估至關(guān)重要。
已經(jīng)很高的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)通過(guò) OSiMaB 項(xiàng)目得到進(jìn)一步提升,為未來(lái)提供更安全的保障。
挑戰(zhàn)
橋梁損壞影響了客貨運(yùn)輸?shù)捻樌M(jìn)行。由于貨運(yùn)量、環(huán)境影響和化學(xué)侵蝕的不斷增長(zhǎng),對(duì)德國(guó) 40000 座橋梁結(jié)構(gòu)的狀況進(jìn)行可靠評(píng)估是不可避免的。為了在早期階段發(fā)現(xiàn)損壞并預(yù)測(cè)未來(lái)的損害,必須用前瞻性的系統(tǒng)來(lái)對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。
解決方案
智能橋梁的使用旨在提高生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面的可持續(xù)效率。實(shí)時(shí)的永久和整體狀態(tài)監(jiān)測(cè)允許在早期階段修復(fù),防止基礎(chǔ)設(shè)施的損壞。智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)還可對(duì)問(wèn)題區(qū)域識(shí)別。
結(jié)果
HBM與 BASt、ITC工程、柏林技術(shù)大學(xué)、波恩大學(xué)和Hasso Plattner研究所一起共同開(kāi)發(fā)了橋梁監(jiān)測(cè)的整體方案。
作為 mFUND 研究計(jì)劃的一部分,德國(guó)聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部(BMVI)資助了基于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用的移動(dòng) 4.0 研發(fā)項(xiàng)目。OSiMaB(橋梁在線安全管理系統(tǒng))是 mFUND研究計(jì)劃的一部分,聯(lián)邦公路研究所提供國(guó)家資助。
OSiMaB 的項(xiàng)目合作伙伴,包括HBM、聯(lián)邦公路研究所、ITC工程、柏林技術(shù)大學(xué)、波恩大學(xué)和哈索·普拉特納研究所,制定了一個(gè)目標(biāo),即為公路橋梁的安全性和可靠性的實(shí)時(shí)評(píng)估創(chuàng)建一個(gè) 自適應(yīng)的模塊化系統(tǒng),它可以隨時(shí)適應(yīng)其他橋梁。系統(tǒng)必須記錄所有相關(guān)的影響、反應(yīng)和損壞,并全面評(píng)估橋梁狀況 - 既包括 當(dāng)前橋梁狀況,也包括結(jié)構(gòu)件和整個(gè)橋梁 剩余使用壽命的預(yù)測(cè)。
OSiMaB 會(huì)對(duì)橋路健康監(jiān)控系統(tǒng)帶來(lái)哪些變化?
智能系統(tǒng)可于建筑物多個(gè)生命周期階段(施工、維護(hù)、運(yùn)行)。通過(guò)將它們集成到建筑過(guò)程中,可以在早期階段檢測(cè)并記錄偏離目標(biāo)狀態(tài)的情況。在維修方面,對(duì)狀況的永久性評(píng)估和在狀況發(fā)生變化時(shí),為建筑當(dāng)局提供短期高度相關(guān)信息。在智能系統(tǒng)的幫助下,可持續(xù)地提高生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面的效率。
OSiMaB 開(kāi)發(fā)的是一個(gè)整體概念,用于監(jiān)測(cè)聯(lián)邦主干道網(wǎng)絡(luò)中的橋梁。橋路實(shí)際狀況監(jiān)測(cè)由一個(gè)預(yù)測(cè)性監(jiān)測(cè)部分加以補(bǔ)充,以便及早發(fā)現(xiàn)損壞、預(yù)測(cè)未來(lái)?yè)p壞和規(guī)劃維修措施。在全封閉的情況下,最好的方案是減少道路交通堵塞。對(duì)道路施工承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)也有降低成本的作用,因?yàn)轭A(yù)見(jiàn)性的規(guī)劃會(huì)規(guī)避橋梁的進(jìn)一步破壞,調(diào)配規(guī)劃可以及早進(jìn)行。
OSiMaB 使用現(xiàn)有聯(lián)邦主要道路網(wǎng)聯(lián)邦數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù),施工測(cè)量點(diǎn)和模擬模型數(shù)據(jù)作為輔助信息。借助于創(chuàng)新的評(píng)估算法,基于這些數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)橋梁狀態(tài)評(píng)估和未來(lái)維護(hù)狀態(tài)預(yù)測(cè)的智能系統(tǒng)。這些新的 OSiMaB 評(píng)估算法是這個(gè)概念的重點(diǎn)。
在過(guò)去的幾年里,OSiMaB 已經(jīng)合并和完善了建筑數(shù)據(jù)集和交通數(shù)據(jù),以開(kāi)發(fā)所需的評(píng)估算法。OSiMaB 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正在具有代表性的橋梁結(jié)構(gòu)上連續(xù)運(yùn)行,以收集數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)用于測(cè)試已經(jīng)開(kāi)發(fā)的算法,以進(jìn)一步改進(jìn)數(shù)據(jù)分析能力。
關(guān)于 OSiMaB 的 7 個(gè)問(wèn)題: 德國(guó)聯(lián)邦公路研究所、mFUND項(xiàng)目橋梁在線安全管理系統(tǒng)(OSiMaB)的項(xiàng)目協(xié)調(diào)員 Andreas Socher 的采訪。
HBM 與聯(lián)邦公路研究所(BASt)、ITC工程、柏林技術(shù)大學(xué)和Hasso Plattner研究所共同開(kāi)發(fā)了橋梁監(jiān)測(cè)的整體概念。為了驗(yàn)證OSiMaB的算法,分析相關(guān)的橋梁參數(shù)并開(kāi)發(fā)評(píng)估系統(tǒng),有必要對(duì)具有代表性的橋梁進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。對(duì)于OSiMaB,A45高速公路上的一座橋充當(dāng)了一個(gè)示范結(jié)構(gòu)。橋梁結(jié)構(gòu)由 HBM 提供、安裝和調(diào)試,完整的測(cè)量技術(shù)解決方案。
大約150個(gè)模擬傳感器測(cè)量各種物理量,如應(yīng)變、位移、加速度、傾角、溫度和噪聲。一臺(tái)攝像機(jī)還與橋上的觸覺(jué)傳感器同步記錄交通流。為了能夠分析不同傳感器之間的相關(guān)性,整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)是完全同步的。
HBM 模塊化 QuantumX 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和 catman AP 軟件組成了完整的測(cè)量采集系統(tǒng)。監(jiān)控版 catman 在這里起著關(guān)鍵作用,其用于系統(tǒng)的設(shè)置、計(jì)算、可視化、在線分析以及基于本地和云的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò) LTE 路由器和 VPN 連接到服務(wù)器。用作遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。獲取的數(shù)據(jù)流用于項(xiàng)目合作伙伴ITC Engineering的建筑數(shù)據(jù)建模(BIM)。
點(diǎn)擊了解 OSiMaB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳情。
數(shù)據(jù)集: 52340個(gè)建筑數(shù)據(jù)記錄,包括來(lái)自1736個(gè)自動(dòng)測(cè)量點(diǎn)和10684個(gè)地點(diǎn)的道路交通普查數(shù)據(jù)。
項(xiàng)目資金: € 2.94 million
持續(xù)時(shí)間: 5/2017 - 12/2020
項(xiàng)目工程師: 14
項(xiàng)目參與者: Federal Highway Research Institute (BASt), HBM - Test & Measurement, ITC Engineering, the Technical University of Berlin, the Hasso Plattner Institute 和 the University of Bonn.
聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部:
聯(lián)邦公路研究所:
德國(guó)無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì):