源清慧虹吴猛：智能无线传感破解桥梁结构健康监测难题

源清慧虹作为我国交通基础设施智能化行业领军企业，携基础设施结构健康监测解决方案亮相。源清慧虹CTO吴猛受邀发表《低功耗智能无线传感桥梁健康监测系统应用》的演讲时表示，随着经济和技术的发展，桥梁等交通基础设施正在由事后性管养转变为预防性管养，无线智能传感监测与检测技术是保障基础设施安全和高效运行的新一代技术手段。

随着经济社会的快速发展，我国桥梁的运营管理与不断增长的交通需求之间的矛盾依然突出，通道效应、瓶颈效应依然存在。如何建好、用好、管好桥梁，特别是早期建成的长大桥梁，如何提升桥梁的安全性、耐久性和使用功能已成为桥梁工程界的巨大挑战。

源清慧虹作为源自清华大学的国家级高新企业，核心技术源自于国家863计划，创立初衷就是为了通过自主研发的低功耗无线传感技术保障桥梁等基础设施的结构安全，并推动中国桥梁结构监测技术与全球领先技术同台竞争。

吴猛在演讲时表示说，传统的桥梁结构安全监测面临诸多技术瓶颈，比如，传感器寿命低，长期稳定性不足；传感器布设受现场环境影响严重，灵活性较差；传感器部署稀疏，不能有效覆盖结构关键信息；数据采集、传输不够便捷，现场部署、维护工作量大等。源清慧虹基于无线传感器及云平台的基础设施结构安全监测解决方案，传感器寿命长达8-12年；为布设有线网络困难或者无条件布设有线网络的基础设施监测提供了良好的解决方案，同时兼具布设和维护便捷、节省人力和时间成本等诸多优势。

对于源清慧虹的无线传感、结构分析等优势技术，吴猛做了以下总结。

结构健康监测技术能够在时间维度上获取大量数据，弥补了过去检测手段的不足。要想长期稳定的获取数据，必须发展适合于长期监测的技术。目前市面上传感器的寿命普遍较短，并非专门针对长期监测场景设计。源清慧虹选择低功耗技术为主要方向，传感器寿命长达8-12年。

结构监测系统需要对结构的环境、荷载、整体或局部响应进行监测，以便全方位了解桥梁的输入荷载、力学表现以及输出响应。然而，桥梁自身空间体量较大，且相当数量的桥梁（尤其是中小桥）现场环境条件较差、供电条件不足、施工难度大。源清慧虹将无线传感技术作为核心方向，极大降低了传感器的布设难度，具有极高的灵活性和易用性，为健康监测系统的大规模应用提供了有力支撑。

桥梁结构健康监测系统的最终目的，是能够通过数字化、自动化、智能化的手段，为桥梁的管理、养护、维修等过程提供支持。智能技术能够充分挖掘数据价值，为管养赋能。具体来说，源清慧虹通过前端智能算法提升数据有效信息密度，端云协同技术提升数据自动化处理分析能力，结构分析算法提升结构评价及预警水平。

源清慧虹物联网完整“端+边+云”技术与服务体系

经过20年的发展，源清慧虹构建了完整的物联网“端+边+云”产品、技术与服务体系，并对该体系注册慧虹昆仑（端：传感器等节点）、慧虹祁连（边：网关、中继等）、慧虹太行（云：数据服务云系统、行业云应用等）三个商标，研发了权威机构认证的23种无线传感器和31套安全评估软件，构筑了具有自主知识产权的基础设施结构安全监测服务保障体系，提升交通基础设施安全应急能力。

目前源清慧虹已应用于国内外数百座各种类型的桥梁等基础设施的长期监测，技术实力和服务能力得到了高标准的验证。

源清慧虹连续五年服务于交通运输部“国家干线路网监测项目”，通过智能索力传感器和USB网关大幅提升工作效率，现场高效排查异常索力；在泸州桥梁隧道群上实现全天候实时动态监测，仅90天即完成近4000个传感设备的安装部署，宜宾地震后1小时内出具应急响应函，为政府部门应急处置提供依据；为无锡市蓉湖大桥打造的当时世界上监测网络规模最大、监测参数种类最多的桥梁结构无线传感系统连续8年稳定运行至今；为全球山区第一高塔峡谷大桥（大桥主塔高243.5米）——赤水河红军大桥部署无线传感器+光纤环网总线+私有云的健康监测解决方案，实现全指标监测；参与数个超级工程——港珠澳大桥、舟山跨海大桥、泉州湾跨海大桥的长期监测任务；为中老铁路一桥一隧进行施工期及运营期的全生命周期监测，保障铁路桥隧施工安全，提升管理水平。借助中台技术，在交通领域的基础上，源清慧虹快速构建了针对能源、文保等行业的解决方案，服务更广阔市场，保障人民生活出行和企业安全生产。