一、方案背景

近年來，隨著交通基礎設施規模的持續擴大，大量橋梁進入服役中后期，結構安全監測需求日益迫切。橋梁在長期運營中受車輛荷載、環境侵蝕、材料老化等因素影響，結構性能逐漸退化，極端天氣與突發事故更可能誘發安全隱患。二傳統人工定期巡檢存在周期長、盲區多、數據離散等局限，難以實時掌握橋梁真實狀態與安全參數。

為此，某交通管養單位要求建設一套橋梁結構健康監測系統，實現對橋梁關鍵部位的多參數實時采集、遠程傳輸與智能預警，推動養護模式從“被動搶修”向“預防性養護”轉變。對此，物通博聯提供高效可靠的物聯網解決方案。

二、前期調研

經過現場調研，橋梁需接入的監測設備及數據類別如下：

1、應變傳感器：主梁關鍵截面應變、拉索索力（振弦式/光纖光柵式，RS485，ModbusRTU協議）。

2、振動傳感器：主梁加速度、橋墩振動（MEMS加速度計，RS485，ModbusRTU協議）。

3、位移傳感器：支座位移、伸縮縫位移（LVDT或磁致伸縮式，RS485，ModbusRTU協議）。

4、環境傳感器：風速風向、空氣溫濕度、橋面結冰（RS485，ModbusRTU協議）。

5、視頻監控設備：橋面交通狀況與結構外觀（IP攝像機，以太網口，RTSP協議）。

三、系統架構及選型

1. 感知層

在橋梁主梁跨中、支座區、橋墩等關鍵部位布設應變、振動、位移傳感器，橋面部署風速風向儀與溫濕度計，塔頂或橋面制高點安裝IP攝像機。傳感器通信接口以RS485為主，協議統一為ModbusRTU；視頻設備通過以太網口接入。

2. 傳輸層

采用物通博聯WG581工業智能網關作為橋梁現場數據匯聚節點，支持接入多路RS485傳感器與以太網視頻設備，通過4G網絡將數據上報至云端平臺。

3. 平臺層

橋梁健康監測云平臺接收各網關上報的MQTT數據，解析后存入時序數據庫，并提供可視化大屏、實時監測、歷史曲線、閾值告警及報表管理等功能模塊，實現從結構感知到安全評估的閉環管理。

四、實現功能

1、結構參數實時監測

對橋梁應變、振動、位移、風速等多要素進行實時數據采集，生成可視化曲線與趨勢分析，輔助管養人員掌握結構健康狀態演變。

2、遠程監管與移動查看

管理人員可通過手機端或電腦端遠程查看各橋梁實時數據與設備狀態，隨時隨地掌握橋梁運行情況，提升巡檢效率。

3、智能告警與靈活通知

針對應變超限、振動異常、設備離線等情況設定多級告警策略，通過微信、短信、郵件等方式推送至相關負責人，確保及時處置。

4、數據報表與養護決策支持

系統自動生成監測日報、設備運行報表、告警統計表等，支持按橋梁、按時間段導出，為養護計劃制定與資源調配提供數據支撐。

5、斷網續傳與數據完整性保障

網關支持斷點續傳與本地數據緩存，在4G網絡臨時中斷時自動保存數據，恢復后補傳，確保監測數據的連續性與完整性。

6、跨系統數據共享

平臺提供標準API接口，可將監測數據推送至上級交通監管平臺或省級橋梁監測聯網系統，助力區域橋梁群數字化管養協作。