主持人:

各位网友大家好，今天我想给大家科普一个关于公路桥梁防灾治病的知识。

  其实我们身边的公路桥梁有时候也会生病，如常年高负荷运行而积劳成疾，或因山洪泥石流、塌方等自然灾害导致突发疾病。那有没有更好的办法及早发现和跟踪病情，并及时治疗呢？

今天我们有请到了专门为此疑难杂症把脉开方的“技术医生团队"—四川公路设计院董事长罗玉宏，公司智能监测中心主任吴涤，他们作为公司团队代表将向我们介绍团队最新研发的高科技---工程结构智能监测相关技术的创新和应用。罗董事长你好，吴主任，你好。

四川公路设计院党委书记、董事长罗玉宏:

主持人好，人民网的网友大家好，我是罗玉宏。

主持人:

请问罗董，在此次抢险中，是否运用到了这项新技术？起到了怎样的效果？

四川公路设计院党委书记、董事长罗玉宏:

20日中午，雅西高速姚河坝大桥高位塌方发生后两小时，我们在交通运输厅的统筹安排下，派出了桥梁、地质、岩土、检测、监测等专业12名技术人员到现场配合开展灾损调查、检测监测等工作。

我们先后共派出4批15人，其中有6人来自我们公司的公路长大桥建设国家工程研究中心四川分中心（山区桥梁防灾减灾技术研究中心），这个分中心是本月19日，我们公司与张喜刚院士团队刚刚合作组建的，是专门研究山区桥梁防灾减灾及建管养技术创新的，业务以我们公司的智能监测中心为依托。

吴涤主任就去了现场，专门负责桥梁及边坡监测方面的工作。现场如何运用这项新技术以及取得的效果，请他来给大家介绍下。

四川公路设计院工程结构安全智能监测中心主任吴涤:

好的，各位网友！我们智能监测团队的技术人员和设备在20号当天晚上就抵达了现场，21号上午在现场踏勘后确定了监测方案，21号下午开始监测系统的部署工作，23号凌晨基本完成监测系统的部署工作。在23号下午交通运输部李小鹏部长视察现场抢险工作时，我们向小鹏部长汇报了监测工作的开展情况，并现场演示了应急抢险智能监测预警系统，得到了小鹏部长的充分肯定和认可。

在这次抢险工作中开展智能监测的目的有两个：一是保障现场边坡危岩体清除等施工作业过程中现场的施工人员和装备安全，如遇有二次灾害发生，提前预警；二是保障左幅桥开放单幅双向通行后，左幅桥梁结构的运营安全。

围绕这两个目的，我们首先采用边坡雷达和三维激光扫描等新技术对危岩体的变形位移情况进行连续实时监测，同时采用拉线式位移计对坡顶铁塔周边地表的变形进行实时监测。此外，对面临姚河坝大桥崩塌体正面冲击风险的左幅桥进行了智能监测，主要监测桥墩的倾斜度、梁体的位移情况、以及裂缝宽度的发展变化等。相关的监测指标一旦超过预警值，我们的工程结构安全智能监测云平台就会自动通过短信、微信向现场人员发布预警消息，施工作业人员可提前撤离，现场交通可临时管制，尽最大可能减少损失。

通过智能监测，为左幅桥尽早开放单幅双向通行创造了条件，为现场抢险的施工作业人员提供了安全保障。左幅桥在9月26日就开放了交通，现场抢险工作也比较顺利，智能监测是帮上了大忙的。

主持人:

在这次突如其来的应急处理中，我们也进一步了解到了这项新技术所发挥的积极作用。那我们也想了解下，研发这项新技术背后的公司和团队，请罗董事长为我们介绍一下。

四川公路设计院工程结构安全智能监测中心主任吴涤:

好的，主持人！

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，前身是四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，成立于1953年。持有工程设计公路行业、市政、工程勘察等20多个国家甲级资质，涵盖勘察设计、咨询监理、试验检测、智能监测、岩土施工等16个业务版块。现有职工1500余人，拥有全国工程设计大师、享受国务院政府特殊津贴专家、四川省工程勘察设计大师等各类优秀专家70余人。经过近70年不断发展，公司在山区公路测设、桥梁设计技术、山岭隧道设计技术、公路抗震减灾综合技术和科研试验等多个领域达到国内领先水平，设计了6万余公里普通公路、5000余公里高速公路、400余座大型桥梁、1000余座公路隧道，创造了雅西高速、雅康高速等大批经典工程，获得国内外各类奖项500余项，国家专利200余项，先后获得“全国工程勘察设计先进企业”“全国交通运输系统先进集体”“全国交通运输行业抗震救灾先进集体”等荣誉称号。

我们公司的智能监测团队组建主要基于两点：

一是四川特殊的地形地质条件为智能监测业务发展提供了市场需求。全省公路网中很大一部分位于山区，其桥梁、隧道、高危边坡等工程结构物总体规模大、长大桥隧比例高，且公路沿线地震、泥石流、滑坡等山地灾害频发。近年来，在四川省交通运输厅的领导下，作为省内重特大灾害交通应急抢通保通主要技术支持单位，我们每年都会派出大量技术专家参与灾害调查、应急处治、灾后重建等工作。我们在参与抢险救灾、道路检测与养护设计的过程中深切感受到，传统人工巡检的手段在极早发现工程结构病患和应对突发事件等方面的局限，而智能化监测预警技术则可弥补其不足。

二是传感测试技术和网络通信技术的快速发展，尤其是5G和物联网技术的推广应用，为智能监测领域发展提供了实现路径。其实我们在15年前就开始了智能化监测预警技术的研究，但受限于早期传感测试技术和网络通信技术的发展水平，相关研究与应用推进缓慢。如今，随着交通运输行业与互联网的深度融合，公路基础设施的建设与养护正逐步走向信息化、智能化，公路基础设施的智能化监测预警是其中的一个重要发展方向，蓬勃兴起的信息化技术为实现这一目标提供了可能。

因此，我们在2018年成立了“工程结构安全智能监测中心”，也就是今天介绍的智能监测团队，现有专业技术人员20余人，专门从事工程结构安全风险智能化监测预警技术的研究与应用。他们自主研发的“工程结构安全智能监测云”已服务于雅康、雅西等众多项目。两年来，他们已发表高质量科技论文十余篇，申报国家发明专利2项，获得实用新型专利1项、软件著作权5项，编制发布地方性技术指南4部，获得国家科学技术进步奖和中国公路学会信息化创新技术奖各1项。

主持人:

我们通过对桥梁、隧道、高危边坡等工程构造物的技术状态和运营安全风险进行全天候远程实时监测，再结合传统人工巡检成果进行专业化、智能化的数据处理分析，可实现及时的安全预警和科学的安全评估，为公路安全运营和养护维修决策提供技术支撑。具体作用主要体现在以下4个方面：

一是在地震、山洪、滑坡及泥石流等极端灾害易发频发路段和季节，可争取在灾害对桥隧等工程结构造成破坏前，及时预警和快速响应，避免或减少生命财产损失。

二是及早发现桥隧结构自身病害和安全隐患，并为病害成因分析和维修加固处治提供技术依据，及时采取相关处治措施，将安全隐患消除于萌芽状态。

三是依托我们研发的监测云平台，可建立安全预警与应急响应、安全评估与养护决策支持两个联动机制。在保障路网运营安全的同时，提高公路养护管理的信息化和智能化水平。

四是长期监测成果的积累可用于验证桥梁、隧道及边坡工程的设计预期，有助于持续改进和升级设计技术和理念，促进设计创新。

以上这些效果对建设智慧交通而言都是非常重要的。

主持人:

那么，智能监测团队在工作中会遇到哪些难题？团队又是如何攻坚克难的？团队的核心竞争力是什么？

四川公路设计院工程结构安全智能监测中心主任吴涤:

好的，谢谢主持人！

山区公路，尤其是艰险偏远的山区公路，往往是桥梁、隧道、边坡防护工程相互交接，且多种自然灾害相互叠加。给我们的监测工作带来以下几大难题：

一是如何科学地选取监测指标和布设测点？既覆盖主要安全风险，又要使项目预算经济可行，这个比较难把握。

二是在无电源、无网络的偏远山区，如何快速可靠地完成传感设备的现场安装和集成，而且要降低系统长期运维成本？

三是电子设备故障和环境干扰都容易造成预警误报，造成“狼来了”的恶性循环，如何使安全预警及时又准确？

四是国家和行业现行技术标准体系不完善，已有的少量标准又不适用于四川复杂严峻的工程条件。

对于以上四大难题，我们都针对性提出了解决措施。

第一，我们运用基于卫星遥感、无人机航飞，以及人车搭载的激光扫描等先进技术手段，获得多维测绘遥感成果，对全路段的地质风险进行普查筛选，确定需要重点监测的点位，再依托公司深厚的桥、隧、地质岩土和工程风险管理等专业技术积累，对单个工点的安全风险进行辨识分析，在技术和经济层面选取综合最优的监测方案，“让好钢用在刀刃上”。

第二，我们研发了低功耗、免维护的无线传感采集设备以及配套的无线组网技术，对网络环境要求很低，现场连电都不需要通，3到5年更换一次电池即可。这样，我们就可以根据现场条件，灵活采用“无线+有线”相结合的组网集成方案，使传感器安装、系统集成和维护都非常方便，成本也可控。

第三，我们通过大量研究，找到了一般监测系统的预警“漏报”或“乱报”的问题根源，在于它们的报警逻辑和阈值体系过于单一且不专业。为解决这个问题，我们提出了基于状态特征指标的阈值体系和专业的预警逻辑规则，大幅降低了预警误报的概率，预警准确率达80%以上。

第四，针对目前相关技术标准不完善且适用性不强的问题，我们与省厅高管局、公路局合作，编制并发布了营运高速公路和普通国省干线公路两部桥梁结构安全风险监测技术指南，还有山区公路混凝土结构桥梁和运营高速公路边坡安全风险监测两部技术指南正在编制，将于年内发布。

至于我们团队的核心优势，总结起来，主要有三方面：

一是公司近70年深厚的桥隧、地质等专业技术积累，抢险救灾实践经验和丰富的专家资源，在系统建设阶段可使监测系统的性价比更高，在系统运维阶段可更精准地研判结构的安全状态。

二是我们自主研发的工程结构安全监测云平台，除满足安全预警、安全评估的需求外，还支持应急响应联动、养管决策技术支持等功能，更符合公路运营管理单位的实际需要和行业习惯。

三是监测团队对山区公路基础设施智能化监测预警技术近15年的研究和应用，尤其是针对山区公路基础设施的安全风险监测，我们具有更丰富的经验。

主持人:

听说你们团队独创的“山区高速公路工程结构集群化安全监测预警技术及信息化系统应用技术”在今年8月召开的“中国高速公路信息化大会”上斩获“创新技术奖”，那么也请吴主任简要介绍一下这项技术。

四川公路设计院工程结构安全智能监测中心主任吴涤:

好的，谢谢主持人。这项技术的核心包括四大要点：

一是刚才介绍的基于结构安全风险辨识的监测指标体系设计成套理论和方法。

二是针对山区高速公路工程结构集群化和信息化管理的需求，我们研发了面向云服务的安全监测平台，实现了跨项目、跨专业的安全监测自动化、远程化、信息化和智能化。就像是编织了一张“云网”，结构风险尽在掌握之中。

三是基于BIM+GIS、INSAR反演分析等现代测绘遥感技术，实现了山区高速公路监测对象及其在线监测设备与地理空间信息和建筑结构信息的融合。

四是运用信息论、大数据统计分析和关联分析等先进技术和数据挖掘方法，建立了以状态特征值为核心的山区高速公路安全预警机制和应急响应机制。

正是基于以上四大核心技术，我们才捧回了这个信息化创新技术奖。

主持人:

我们的智能化结构安全风险监测相比于传统的人工巡检，其优势主要体现在三个方面：

一是全天候的实时监测，可极早发现结构安全隐患，预警更及时，弥补了人工检查间隔周期长的缺点，可满足对突发事件、灾害事件监测预警的需要。

二是智能化监测基于实测数据，对结构安全状态进行定量评估，可克服人工巡检凭借主观经验定性评判的局限和不足。

三是传统的人工巡检在现场检测期间往往需要临时封闭部分或全部车道，而智能化监测工作无需交通管制，对现场交通几乎无影响。

自动和智能监测虽然有上述优势，但受传感设备等价格因素影响，期望短时间完全取代人工检查也是不现实的。我们通常选取桥梁主要承重构件等关键部位、超重车辆荷载以及重大环境风险进行监测，而其余结构及附属设施表观缺陷及病害则由人工巡检进行周期性检查。在可预见的将来，自动化监测和人工检查两种手段会长期共存和互补，但我们预计随着信息技术进步和硬件价格下降，自动化监测终将完全取代人工检查。

主持人:

目前，这项技术已陆续应用于省内雅西、雅康、西攀、仁沐新等10余条高速公路40多个桥梁、隧道、高危边坡的安全风险监测项目，通过工程实践检验，其安全预警准确率超过80%，多次化解重大安全风险事件，减少经济财产损失，在应急抢险、维修加固和恢复重建工程中效果显著。如何推广？总体来讲，要推进全省公路结构设施安全风险监测和预警防控系统与机制，应遵循这些原则：

一是合理配置、发挥实效：项目前期要逐工点研究安全风险隐患和监测需求，合理选取监测指标，确保系统经济、可靠、实用；后期要完善系统管理运行机制，明确管理机构和岗位职责，确保系统持续、正常、有效运行。

二是因地制宜、有序推进：根据结构设施在路网中的重要程度和特殊性，结合安全管理和养护管理实际需求，选择重要和特殊工点先行先试，积累经验后再分步骤、分阶段推广。

三是统筹规划、科学发展：加强顶层设计、统筹协调全省路网监测总体方案制定、系统建设和运维管理，做好区县和市州的监测业务平台与省厅公路局应急指挥平台、养护管理系统的对接，实现省级行业主管部门、市州（集团公司）、区县（项目公司）三级监测数据联网同步、信息共享、统一指挥。

做到以上三点，我们就可以基本实现全省公路的智能监测，将大大推进全省智慧交通建设步伐。至于全国，我相信，只要我们的技术足够创新、在省内推广取得较好成效，这套系统走向全国也是指日可待。

主持人:

刚听了两位嘉宾的介绍，我们也一步了解了工程结构智能监测这项新技术。正是因为有一代又一代公路人对智慧交通不断的探索和钻研，才让我们的出行变得更加安全便捷和智能。好的，今天的访谈到此结束，非常感谢两位嘉宾，也感谢各位网友的收看。