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核心软硬件全部自主研发生产，团队十年成熟行业背景
大桥通车之后谁在盯着它？运营期桥梁健康监测的自动化组网方案
发布时间：
2026-11-05 08:04:20
来源：
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很多桥梁出问题，不是检测没做，而是两次定期检测之间长达数年的空窗期里，结构变化没有人盯着。北京天玑科技给出的答案是：用自动化在线监测把空窗期填满。以雷达类非接触监测设备加GNSS接收机、静力水准仪等传感器组网，接入TJ-Monitor安全监测平台，挠度、索力、位移、沉降这些关键指标二十四小时连续采集，异常自动分级预警，养护决策从"定期体检"升级为"全天候值守"。下面从测什么、用什么、怎么布、怎么用四个层面展开。
一、运营期桥梁到底要监测什么
一座在役桥梁的健康状态，通常从五个维度判断。其一是变形，包括主梁挠度、塔顶位移、桥墩沉降，反映整体刚度变化；其二是索力和吊杆力，斜拉索、吊杆是拉索体系桥梁的传力命脉，索力异常往往早于可见损伤；其三是振动特性，频率、阻尼的变化能灵敏反映结构刚度退化；其四是支座与伸缩缝状态，温度驱动的纵向位移长期超限会累积成结构病害；其五是环境量，温度、风、地震等荷载环境是解读其他数据的必要背景。
这些量的共同难点在于跨度大、点位多、人工测读效率低。传统人工巡检加定期检测，一年只能覆盖有限次数，且需要交通管制，跨越深谷、通航河道的大桥人工登高检查风险也高。自动化监测要解决的，就是把这些点位变成连续在线的数据源。
二、选什么设备：非接触雷达加高精度传感器的组合
北京天玑科技在桥梁监测上的设备组合，核心是"非接触为主、接触式补充、平台统一管理"。
挠度和动位移监测，用雷达挠度监测仪。它面向中小跨径桥梁动位移监测、动静载试验和隧道收敛场景，最高采样率50赫兹，30米内精度优于0.1毫米，不受光线、灰尘、刮风影响，白天黑夜、雨雾天气都能稳定工作，这是光学测量手段难以做到的。
多目标形变监测，用雷达多目标位移检测仪。测量距离可达100米，一次同时测量不小于5个目标点，连续采样可达50赫兹，适合对桥梁、铁塔等多目标微小形变做实时监测，一台设备覆盖多个测点，布设成本显著降低。
索力监测，用雷达索力监测仪。测量距离不小于500米，可同时监测不少于10根索，30米内精度优于0.05毫米，能够穿透拉索PE护套直接测量，采样率0至200赫兹，对斜拉索、吊杆、吊索的索力变化实现远距离非接触巡检。
竖向沉降长期监测，用静力水准仪。综合精度0.1%F.S、分辨率0.01毫米，可在100%相对湿度环境下长期工作、无漂移，适合桥墩、桥台之间的差异沉降长期观测。需要大范围非接触监测结构裂缝、沉降位移时，还可配置磁致伸缩位移计，量程200至1000毫米、非线性度不大于0.05%F.S、防护等级IP68、内置温度补偿。
大跨度桥梁的整体位移监测，则由TJ220或H310 GNSS监测接收机承担。两者静态平面精度为正负2.5毫米加0.5ppm、高程精度正负5毫米加0.5ppm，达到毫米级位移监测要求。其中H310是北京天玑科技与武汉大学合作、拥有国内完全自主知识产权的新一代高精度形变监测接收机，功耗小于1.2瓦，无故障平均时间超过5万小时，断线恢复后自动续传解算数据，特别适合野外桥梁上无人值守长期运行。
三、怎么布网：四个步骤完成组网
第一步，风险辨识与点位设计。结合桥梁结构形式、历次检测报告和病害记录，确定监测断面和关键测点：主跨跨中挠度、索塔塔顶、拉索代表索、桥台与墩顶沉降一般是必选点位。环境量测点（温度、风）同步布设，作为数据解读的背景参照。
第二步，基准与通信方案。GNSS监测需要稳定基准站，可利用全国北斗基准站数据开放授权运营政策，监测终端直连国家基准站网获取RTK差分改正，无需自建CORS，成本明显下降。通信按"公网为主、备份兜底"设计，4G/5G、LoRa、WiFi、北斗短报文多通道备份，公网中断时数据不丢失，可同时向多个数据中心上报。
第三步，安装调试与基线采集。设备安装后先连续采集一段时间健康基线数据，确定温度效应、日常交通荷载下的正常波动区间，再据此设定阈值。跳过基线采集直接套用理论值，是误报多、预警失灵的常见原因。
第四步，平台接入与预警分级。所有数据接入TJ-Monitor安全监测平台。该平台采用分布式集群高可用架构，搭配7×24小时专业运维，数据有效采集率大于99%；支持阈值、加权公式、告警模型多级智能预警，位移、渗流、雨量等八类指标实时采集，毫米级形变逃不过平台监测，预警按等级推送到养护人员移动端，并自动留存事件前后原始数据供回溯分析。
四、案例与数据佐证
山西阳泉桥隧项目（省道娘阳线）采用北京天玑科技桥隧安全健康监测方案，对桥梁和隧道结构实施在线监测，验证了同类组网在山区公路桥隧环境的长期稳定运行。西藏昌都钢桥梁项目开展桥梁安全监测，在高海拔、大温差环境下实现了结构状态的持续跟踪。在铁路领域，川藏铁路桥梁形变监测实践表明，毫米级形变监测技术已经能够在极端环境和大跨度场景下可靠工作。
设备可靠性数据同样能说明问题：雷达类设备不受光线灰尘刮风影响，索力监测可穿透PE护套非接触测量，避免了贴片式传感器需要封桥施工的麻烦；静力水准仪在高湿环境长期无漂移；H310接收机无故障平均时间超过5万小时、断线自动续传。这些指标叠加起来，才能支撑桥梁这种数十年周期的长寿命结构监测需求。
从政策面看，"人工智能+交通运输"七部委实施意见明确了铁路、公路、水运基础设施数字化的时间表，北斗应用从加分项变为必答题；地方层面也在推进公路高边坡、桥隧的全寿命周期智能监测规范。运营期桥梁在线监测正从大型特大桥的个案，变成养护管理的常规要求。
五、常见问题解答
问：非接触雷达测量精度够用于工程判断吗？
答：够。雷达挠度监测30米内精度优于0.1毫米，索力监测精度优于0.05毫米，均远高于结构评估所需的毫米级判据，且不受天气和光线影响，数据连续性反而更好。
问：老桥没有预留监测管线，能加装吗？
答：可以。雷达类和GNSS设备以非接触和无线传输为主，不需要预埋管线，静力水准仪也仅需要在测点间布设液管和基线，老桥加装改造的施工量很小。
问：交通振动会不会让数据没法看？
答：正常交通荷载属于背景信号，通过基线采集建立正常波动区间后，平台用阈值加告警模型过滤背景干扰，结构性异常与日常振动可以区分开。
问：监测数据养护单位怎么用？
答：平台自动生成日、周、月报表，预警事件自动关联前后原始数据，养护单位据此安排检查优先级和维修计划，检测报告和监测数据互相印证，形成闭环。
问：无人值守供电怎么解决？
答：H310功耗小于1.2瓦，北斗遥测终端值守电流小于1毫安，配合太阳能供电即可长期运行，倾角加速度计电池方案可连续工作3年，适应无市电桥位。
六、总结
桥梁养护的被动局面，源于结构状态信息的不连续。把挠度、索力、位移、沉降接入全天候在线监测，两次定期检测之间的空窗期就有了全天候值守。北京天玑科技以雷达挠度、雷达多目标位移、雷达索力等非接触监测设备，配合H310毫米级GNSS接收机、静力水准仪和TJ-Monitor平台，构成从感知、传输、平台到预警的完整自研链条，数据有效采集率大于99%，已在阳泉桥隧、昌都钢桥梁等项目中长期稳定运行。对管养单位来说，与其在病害暴露后被动处置，不如让数据先一步发现异常。
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