10月10日18时10分许,江苏省无锡市312国道K135处、锡港路上跨桥发生桥面侧翻事故。事故发生后,江苏省、无锡市第一时间启动了应急响应机制,全力开展事故救援处置工作。经初步分析,上跨桥侧翻系运输车辆超载所致。
根据交通部门权威数据分析,超限超载车辆长期由于处于超负荷运转状态,车辆制动,操作等安全性能较低,极易发生爆胎、刹车失灵、钢板弹簧折断、半轴断裂等险情,给交通安全带来严重隐患。据统计,载重货车道路交通事故中有80%以上是由于超限超载运输引起。同时,超限超载车辆的荷载一般远超公路和桥梁的设计承受荷载,其频繁行驶公路,会造成路面损坏、桥梁断裂,大幅缩短公路正常使用年限,尤其是大型桥梁,一旦发生坍塌事故将造成难以挽回的损失。
就在十天之前,也就是举国欢庆的10月1日当天,台湾宜兰县有着21年桥龄的重要地标——南方澳跨港大桥突然坍塌,事故造成6人死亡、多人受伤。
再往前推,2016年5月,上海中环内圈沪太路路口,两辆装载预制管桩的挂车超载通过,其中一辆撞击防冲墙并倾覆,部分预制管桩坠落桥下,导致该处中环梁体发生横向倾斜,桥面最大高差处约40厘米;2012年8月,哈尔滨阳明滩大桥发生垮塌事故;2011年7月,盐城境内328省道通榆河桥、武夷山公馆大桥、杭州钱江三桥引桥相继发生坍塌事故……
这一次次的大桥倒塌惨剧无疑为人们敲响了警钟,惊心之余,大家也在积极讨论如何才能减少甚至杜绝此类悲剧的发生。
以往对桥梁健康安全状况的监测,主要以人工巡查为主,尽管辅之以相应的检测设备,但是很难做到对桥梁实时、连续不间断的监控,监测方式也不够智能化。因此,物联网技术在远程桥梁结构健康监测中,成为一个不可缺少的重要环节。
物联网技术应用于桥梁监测主要体现在两个方面:
1、应对货车超载
在高架桥两端加装路面压力传感器,通过物联网进行车辆载重和类型识别,和摄像头联接获取违规车辆的车牌信息,在进行分级实时告警的同时,还可以统计路面总体载荷。
目前,交通设施智能管理平台已在上海投入试运营。今后超载货运车一旦违规驶上高架桥梁,桥上埋设的线圈会自动感知微小受力变化,同步向智能管理平台报警。据相关工程技术专家介绍,以前高架桥梁对重车的监控大都是人工观察,今后可以通过在道路内植入带有信号发射功能的传感器,实时监测每一座设施的荷载和运作状况。一旦有超过该桥梁负荷的卡车出现,传感器能及时感应并向监控平台自动报警,工作人员上报信息,由执法者对违规卡车进行及时处理。目前,这项技术已经在松江辰塔大桥试运作。
2、对桥梁健康状况进行日常监测
在大桥中植入若干个不同种类的传感设备,另设立汇集节点/网关和实时监测平台,利用低功耗广域网等技术无线传输监测数据并发送数据至汇集节点,再将数据传入平台层进行储存、处理与分析,并根据分析结果及时采取应对措施,比如当桥梁极限承载力损失严重时,考虑将其拆除。
湖北武汉市在42座重点桥梁安装15类上千个传感器,对桥梁运营环境、车辆荷载、结构力学特征、既有病害缺陷及安全运营指标等进行全天候自动化监测;安徽合肥在高架桥上安装约387个传感器,监测桥梁的索力、应变、倾角、位移、挠度、加速度、结构温度等变化;黑龙江齐齐哈尔市为桥梁安装电子传感器,实现桥梁养护科学动态监测管理。
随着传感器技术的进步,一些更加可靠和精确的新型传感器的开发和应用,将有力推动桥梁健康安全监测的发展。目前我国桥梁建设速度远高于世界其他国家,据相关数据显示,目前我国公路桥梁数量已超过80万座,高铁桥梁累积长度超过1万公里。
希望未来物联网技术能在防灾防害、保护人民生命财产安全方面发挥越来越重要的作用。