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大数据+人工智能+桥梁预警=?
看北斗如何给桥梁“治未病”

www.scol.com.cn  (2017-12-07 10:16:38)  来源:四川日报  
编辑:尹勇  

□本报记者 祖明远

12月6日,论坛上来了几位专家,有大学桥梁专业的教授,有行业公司的副总经理,还有轨道交通工程专家,讨论的是如何用北斗等新技术改善桥梁、轨道等基础设施安全养护工作。

“初步估算,全国的桥梁、涵洞等基础设施的养护,将是一个每年数千亿元的大市场。通过大数据和人工智能,桥梁会自我预警,在问题刚出现的时候‘治未病’,要采集这些数据,离不开北斗卫星导航技术。”四川九洲北斗导航与位置服务有限公司副总经理向常淦说。

实时监测桥隧健康 将成为万亿元产业

从业20年,长安大学公路学院桥梁工程系梁鹏教授亲眼见证了行业的飞速发展。随着中国基础设施建设的一日千里,对桥梁、轨道等工程健康监测日益受到关注。“这一行就像‘桥梁医生’,提前发现和预防问题,如同中医的‘治未病’一样。”梁鹏说。

但过去只能人工携带设备到桥上现场作业。这就像体检一样,由于医生技术和设备有差异,拍的片子未必准确,有误诊的可能。

北斗卫星导航以及相关技术的发展,让梁鹏看到了规范“拍片子”的可能。通过在桥上安装各种传感器,采集应力、位移、加速度等数据,可以排除人工操作的不稳定性。

以某座跨度1000多米的大桥为例,通过安装在其上的1000多个各类传感器,可以做到不间断监测桥梁情况。“犹如重症监护室一样,实时监测各项关键指标的变动。”梁鹏说。

初步统计,中国已有200-300座大桥采取了加装传感器进行安全监测,这一数据远远超过其他国家。每座大桥加装传感器费用从百万元到千万元不等,而据估算,类似的桥梁中国有约5000座,而且还需要未来持续进行数据采集、分析等工作。

梁鹏认为,这至少是一个每年数千亿元的产业,“如果将该模式拓展到轨道、涵洞等领域,可能会是个万亿元的行业。”梁鹏说。

以“大数据”为起点 伴随的是“人工智能”

在行业上有一句说法:北斗犹如“产业之盐”,往往可以对传统产业进行“提味”。在桥梁安全监控的各项数据中,最关键的是位移、应力等,而北斗卫星导航技术其精度可达到毫米级,是传感器中的关键。

11月初,四川九洲北斗导航与位置服务有限公司中标,将为绵阳市主城区内的22座桥梁加装安全监测系统。这22座桥中,涵盖了斜拉桥、悬索桥、拱桥、梁桥四种类型,其中最多的一座桥加装了近千个传感器。由此采集到的信息,是这个行业发展中宝贵的数据财富。

这吸引了梁鹏等专家的注意。桥梁不同于汽车等机械产品,汽车拥有大量相同的个体,可以建立损伤样本,通过对比制作数据分析模型。而桥梁各不相同,每一座桥的安全监测系统也有差异。要深入分析数据,建立相关模型,离不开大量数据的采集。

因此,在中国(绵阳)科技城工业技术研究院的牵头下,九洲北斗导航与位置服务有限公司与四川省安全技术研究院、西南交通大学达成合作,共同成立中国(绵阳)科技城北斗安全监控技术实验室。

“我们采集数据,后续的专业分析,需要队友来提供支持。”向常淦说。

形成大数据后,更加广阔的前景将不断延伸——通过深度学习,人工智能将可以实现。例如,在医学影像领域,人工智能的识别率和稳定性已经达到了较高的水准,一定程度上可以将医生从分析报告中解脱出来。

在桥梁安全监测领域,梁鹏认为,5-10年左右,人工智能将从数据中自我学习进化,未来的桥梁、涵洞等基础设施将可以自主监测、自我预警。“仿佛一个生命体一样,桥梁的维护也将更加简便。”梁鹏说。

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