科技创新护航桥梁安全——吉林省交通科学研究所成功研发桥梁垮塌简易感知报警系统

 来源：吉林省交通科学研究所     作者：沈若廷 孔祥龙

　　近年来，党中央、国务院高度重视公路桥梁安全运行，要求加强监测预警，完善应急预案，及时排查处置重点地区和关键领域风险隐患，确保人民群众生命财产安全和社会大局稳定。省交通运输厅第一时间落实省委省政府、交通运输部决策部署，组织开展公路桥梁垮塌监测报警装置研究与应用，持续强化公路运行安全风险隐患排查，推广实用监测预警技术，切实提高公路桥梁基础设施灾毁预警报警能力，最大限度保障人民群众生命财产安全。

　　7月起，省交通科研所成立攻坚专班，制定工作方案，开展“桥梁垮塌简易感知报警系统”研发。历时两个多月的时间，经过方案论证、设备研发、试验测试、桥梁模型试验和桥梁现场试验，验证了本次研发的“桥梁垮塌简易感知报警系统”具有良好的可靠性和稳定性，同时具有报警信息联动响应快速、造价低廉，便于施工、易于维护等优点。

　　桥梁垮塌简易感知报警系统由灾害桥梁监测感知电路、报警触发电路、报警触发模块、主控芯片控制模块及远程传输模块、报警平台、供电装置、报警装置等部分组成。其原理是采用闭合电路法，通过感知线路的通断来判断桥梁是否垮塌，感知线缆布设于桥梁的侧面及底面形成闭合回路，两侧连接到距离桥头100米双向路侧监测立柱上的主控箱内，主控箱通过太阳能板+蓄电池组供电，当桥梁处于正常工作状态时，监测线缆有弱电流通过，主控箱的主控芯片判定桥梁处于正常工作状态。当桥梁任何一片梁发生垮塌事故时，线缆被梁体切断电流中断，主控芯片通过逻辑判断触发报警喇叭、爆闪灯实现现场报警，同时，4G无线模块将灾毁桥梁报警信息以手机短信、报警电话的形式发送给相关人员，PC平台侧显示灾毁桥梁所处路段、桩号等基本信息。

　　在厅公路管理处、省公路管理局、省公路交通应急保障中心、松原市公路服务中心、延边州公路管理处及德惠市、敦化市交通运输局和公路管理段大力支持和具体指导下，现场试验选取了松原市G302七家子二号桥、创业大桥，德惠市农村公路沐石河大桥、惠民大桥，敦化市G201松江第一桥等5座桥梁开展现场试验验证，桥梁类型包含箱梁、T梁、空心板梁、双曲拱与T梁组合梁。

　　吉林省松原市七家子二号桥，位于G302珲阿线，双幅桥，桥梁左幅中心桩号为K789+601，右幅中心桩号为K789+602，桥梁全长106米，跨径总长100米，共5跨，单孔跨径20米，单幅全宽12.75米，为预应力箱梁结构。

　　吉林省松原市创业大桥，位于G302珲阿线，双幅桥，桥梁左右幅中心桩号均为K851+212，桥梁全长205米，跨径总长200米，共10跨，单孔跨径20米，单幅全宽12.75米，为预应力T梁结构。

　　吉林省德惠市惠民大桥，位于长山—兴盛线，单幅桥，桥梁中心桩号为K5.425，桥梁全长240米，共12跨，单孔跨径20米，为空心板梁结构。

　　吉林省德惠市沐石河大桥，位于刘德线，单幅桥，桥梁中心桩号为K25.912，桥梁全长107.04米，跨径总长100米，共5跨，单孔跨径20米，为空心板梁结构。

　　吉林省敦化市松江第一桥，位于G201国道鹤大线，单幅桥，桥梁中心桩号为K810+805，桥梁全长213.6米，为上承式双曲拱与T梁组合结构。

　　实施完成的5座试验桥梁中梁桥监测线缆呈矩形脉冲式布设于每跨梁底跨中和边梁腹板外侧，确保桥梁的每跨任意一片梁发生损坏垮塌时，系统均能够感知产生报警信号。拱桥与T形梁组合式结构中，主要承重的拱圈和梁底均布设感知线缆，结构中任意构件发生损坏则会产生报警信号。安装完成后均开展了现场模拟垮塌试验验证，试验测试了系统响应时间、路侧声光报警装置即时触发、报警短信息和报警电话触发、报警平台联动等功能，验证了系统可靠性和稳定性。

　　目前，桥梁垮塌简易感知报警系统已完成研发和试验验证。下步，我所将全力配合各级交通运输主管部门和公路管理机构做好重点桥梁垮塌监测简易感知报警系统应用，构建全省公路桥梁灾毁联网监测体系，为提升我省公路桥梁灾毁报警处置能力、最大限度减少桥梁灾毁造成的人民生命财产损失贡献吉林交科智慧和力量。