公路桥梁结构监测，是谁在喊“狼来了”？

健康生活 2025年08月01日 20:13 2 admin

（创作：木雨）在公路桥梁结构监测领域，尖锐的警报声本应是守护安全的哨音，却日益陷入"狼来了"的尴尬境地。高误报率频繁惊动运维部门进行不必要的现场排查，造成高速公路封闭、交通管制等连锁反应。更严峻的是，持续的"假警报"消耗着各方信任。当真实险情悄然逼近时，响应机制的迟滞风险正同步攀升。深究其因，设备局限、僵化阈值与系统定位偏差三者共同编织了这张"误报之网"。

一、设备之困：感知系统的先天缺陷

1、传感器性能与环境挑战

部署于野外的传感器常年暴露在严苛环境中。温度剧烈变化（如夏季桥面超60℃至冬季零下）引发材料膨胀或收缩，导致应变片、位移计等产生显著的"温漂"误差。桥梁在重型货车反复冲击下的高频振动，会加速传感器老化、松动，其采集的"超限位移"数据实际多为系统自身失常而非结构变形。

2、电磁干扰与信号失真

桥梁沿线高压线、变电设施的强电磁环境，对低频动态采集（如裂缝计）造成严重干扰。雨雪侵入接线盒、腐蚀接口、线缆被动物啃咬导致绝缘破损，都会产生瞬时异常峰值信号。

3、系统健康自检缺位

多数系统无法自动识别传感器失效（如断线、电池耗尽）或采集通道的偶然故障（如信号放大器瞬态失调）。一个松动的振动加速度计，在风振时产生的"假异常峰值"会被系统误判为结构共振险情，直接触发封桥指令。

二、阈值僵局：一刀切判定背离桥梁真实行为

1、"死线"难敌"活桥"动态

桥梁结构响应天然具有时变特征。有些钢箱梁桥的梁端位移每日受日照温差驱动循环变化可达80-150mm，远超多数系统静态设定的单一安全限值。这意味每日白昼多次"被超标"，引发无效警报。类似情况也发生在大型车载通行时桥梁振动的临时增强。

2、静态逻辑忽略耦合荷载

系统往往孤立判定单一测点阈值。但实际桥体常处风-车-温等多因子联合作用中。如强侧风天气下，主塔轻微摇摆伴随机动车群引发的扭转响应可能瞬时触发传感器"报警"，但仍在结构承载弹性范围内。

3、高敏保守设定的代价

担心漏报追责，促使管理者过度压低阈值。这虽提升安全冗余度，却使大桥在遭遇密集重载车队通行时的正常响应被判定为"持续异常"，被迫启动大规模封路检查流程。

三、定位偏差：结构监测预警≠灾后紧急报警

1、本质差异被漠视

结构监测系统的核心目的往往在于“事前预警”——在结构性能明显退化或潜在损伤发展的早期阶段发出警示，以预留检查和维修时间窗口。这与灾害后要求瞬间触发的“灾后报警系统”（强调响应速度与全覆盖）存在本质差异。例如：结构预警可以选取代表性一跨或数跨，而灾后报警的孔跨选择是否也完全一致有待商榷；对结构健康监测可以“深思熟虑后”预警，而灾害险情要求0.1S级争分夺秒报警等。

2、误报的社会成本悬殊

一次火灾误报只需重启警报器；而一条繁忙特大桥的监测误报，将触发路警封控、疏散匝道拥堵车流、调度检修车等动作，每小时造成的拥堵损失就可能超百万元。频繁行动会令管理方进入"警报麻木"状态。

3、忽视长期演变特征

真正的结构预警往往需要识别偏离“基线健康状态”的缓慢变化趋势，系统需要具备"时域分析"能力，依赖于长期稳定可靠的数据积累与智能模型分析，而非灾后报警有可能只需确认瞬时峰值超越限值这样突出变化就行了。