數字三維橋梁健康監測系統能夠建立一套完備、系統化、自動化、智能化的橋梁整體結構健康監測、分析、預警、評估系統，專門針對橋梁生命線和安全評估建立完備的安全風險防控體系，通過現代化的自動化監測與安全評估技術，實現大橋在運營期內的科學信息化管養，提高管養效率并避免出現重大的結構安全事故。
圖1 建設目標
技術路線
系統采用數據采集與傳輸、橋梁實景三維建模、橋梁數字孿生、橋梁實時監測等技術手段。對橋梁進行監測感知設備布設，融合物聯網、無線網絡進行數據傳輸，融合橋梁及周邊環境實景三維數據，將實時監測數據映射到橋梁實景三維場景中，實現數字化、智慧化橋梁管養。
圖2 技術路徑
建設內容
橋梁數字孿生場景
公司依據自身航測領域優勢，實現多源空間數據采集，基于自研地理信息云平臺（FGIS)，浸入化融合傾斜三維數據、DOM/DEM、BIM等多源多種類數據，構建橋梁的數字孿生場景，橋梁資源要素多維可視化呈現，準確獲取空間位置信息，精確定位橋梁病害隱患，擬態物理感知，為橋梁監測、分析和運維工作，提供智慧化支撐。
圖3 橋梁實景三維
綜合運維平臺
橋梁綜合運維平臺，通過橋梁結構安全健康監測系統的建設及運行，可準確、全面掌握橋梁運營期的環境參數及結構響應參數，并通過數據的分析對橋梁的使用狀態和力學行為進行預警和初步評估，為橋梁的安全運營提供有力的保障。
圖4 平臺架構圖
要素綜合監測
（1）變形監測
采用光纖光柵靜力水準儀實時監測監測橋梁基礎沉降變形監測，從整體上把握橋梁健康和安全狀態。
（2）載荷監測
采用光纖光柵式表面應變計對橋面有代表性斷面進行應力監測，可以了解作為主要承力構件的受力狀態，診斷橋梁的病害，為控制車輛載荷和橋梁結構的疲勞分析提供數據支撐。
（3）索力監測
部署磁通量傳感器監測主塔拉桿和主跨吊索力。索力監測用于監測懸索橋吊桿作為局部構件受力情況。
（4）振動監測
通過前端部署磁電式傳感器監測橋梁振動，橋梁動力特性參數和振動水平是橋梁整體安全的標志，橋梁材料的強度的退化會引起結構振動特性的改變。
（5）裂縫監測
數字裂縫計用于監測橋梁裂縫的發展趨勢，從而判斷結構承載能力。安裝部署數字裂縫計對橋梁關鍵部件進行實時監測。
（6）環境參數監測
通過在橋梁表面安裝溫濕度和風力風向傳感器用于監測橋梁關鍵部件的溫度、濕度、風力風向相關參數，為橋梁結構性能分析提供依據。
隱患實時監測一張圖
將隱患監測信息全面、精確地顯示在實景三維場景中，將地理實體與監測數據融合并進行直觀呈現與綜合分析，以不同顏色表示構件隱患的程度，為管理者提供交互式、可視化的三維分析工具。
圖5 監測一張圖
風險統計分析
該模塊提供對監測數據的分析功能，可通過選取時間段來對待分析的監測物理量進行展示，也可進行相關的統計分析及相關性分析等。
圖6 統計分析
橋梁檢測報告
系統根據采集的數據、其它監測系統及常規檢查養護系統的信息，通過在線評估、離線評估，完成結構狀況月度報告、年度報告、突發事件評估報告、預警報告等，以便對大橋的安全性、耐久性、使用性給出定性或定量的評估。
圖7 檢測報告一鍵輸出
