桥梁轻量化监测有几种类型?
轻量化监测系统是近年来交通基础设施智慧化领域的热点概念,已密集出现在国家级政策文件中。2024 年 4 月 30 日发布的《关于进一步推动公路桥梁隧道结构监测系统工作实施方案》明确提出,2025 年需完成 150 米以上桥梁监测系统建设,并组织开展部分桥梁轻量化结构监测试点;《交通强国建设纲要》也明确要求 “推广桥梁长期监测技术”,将中小桥梁纳入城市生命线工程体系。

从学理化定义来看,桥梁轻量化监测并非简单的 “简化监测”,而是以 “低功耗、易安装、高集成、低成本” 为核心特征,通过微型智能设备与先进算法,实现桥梁关键状态参数的精准感知、智能分析与高效预警的技术体系。其核心要义是在控制建设与运维成本的前提下,满足不同场景下的桥梁安全管理需求。从政策解读角度,推广的轻量化监测系统需具备三大核心特质:适配中小桥梁规模化覆盖需求、兼容现有数字化管理平台、能够打通 “监测 - 预警 - 处置” 的闭环管理链路,最终实现桥梁安全保障与养护效率的双重提升。
实践中,桥梁轻量化监测并未形成统一范式,而是随着政策导向与技术发展呈现出明显的类型分化,不同类型的设计理念、技术路径与应用场景各有侧重:
一、早期针对性轻量化监测(江苏先行模式)
这一类型是轻量化监测概念的雏形,最早由江苏省率先提出并通过地方政策推广应用,2025 年 1 月实施的《桥梁轻量化监测系统建设规范》(DB32/T 4987-2024)更是为其提供了首个地方技术标准。
其核心设计理念是 “按需监测、精准聚焦”,主要针对中小跨径桥梁的特点 —— 这类桥梁数量庞大、分布零散,无法承担长大桥梁动辄数百万的监测系统建设成本。监测对象并非全域覆盖,而是经过筛选的 “有需求桥梁”,例如服役超 25 年、技术状况评定等级较低或存在撞击风险的桥梁。监测内容聚焦关键安全参数,避开复杂的多维度监测,重点关注支座位移、桥梁动挠度、裂缝宽度等直接关系结构稳定的核心指标,通过针对性监测及时发现刚性位移、疲劳损伤等显性风险,实现 “花小钱办大事” 的监测目标。
二、应急导向型轻量化监测(数字化转型政策驱动)
2024 年 5 月 1 日财政部、交通运输部联合发布的《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》,将桥梁智慧监测纳入重点建设任务;同年广东梅大高速、陕西柞水两起桥梁安全事故后,行业对风险监测与灾后报警的关注度显著提升;2025 年 3 月交通运输部办公厅发布的《公路自然灾害监测预警系统技术指南(试行)》,进一步明确了风险监测与灾后报警的技术要求,推动轻量化监测向应急导向转型。
这一阶段的轻量化监测设计方案相对简化,通用配置为振动倾角一体机 + 桥上摄像机 + 现场报警装置,设计目标定位为 “灾后报警为主、监测预警为辅”。但从技术原理分析,这类方案存在明显局限:单一参数监测难以全面捕捉结构异常前兆,简单的硬件堆砌缺乏智能算法支撑,导致既难以实现有效的事前预警,也无法保障灾后报警的精准性与及时性。工程实践中,部分省份为追赶建设进度,存在 “先装设备、后理逻辑” 的现象,使得监测系统未能充分发挥实际效用。

三、养护数字化导向型轻量化监测(全覆盖赋能模式)
随着政策要求从 “重点监测” 向 “全面覆盖” 演进,多地开始推动轻量化监测系统的全域部署 —— 不仅包括高风险桥梁,也逐步延伸至普通服役桥梁。这一背景下,“数据赋能养护决策” 成为轻量化监测的核心设计理念,即监测系统不仅要实现安全预警,更要生成可直接用于养护管理的数据支撑,推动桥梁管理从 “被动抢险” 向 “主动防控” 转型。
这类轻量化监测的核心诉求是数据的实用性与连续性,需要通过多维度参数采集、智能化数据分析,为桥梁全生命周期养护提供科学依据。万宾科技的 WITBEE® 桥梁结构健康监测系统正是这一类型的典型实践,其解决方案深度契合养护数字化需求,构建了 “感知 - 分析 - 应用” 的全链条技术体系:
在感知层,采用轻量化设计理念,传感器轻巧便携、安装简便,可最大程度减少对桥梁结构本身的影响,同时降低施工与维护成本。监测范围覆盖结构、外部荷载、气象环境三大核心维度,包括位移、沉降、倾斜、加速度、裂缝宽度、索力等关键指标,实现桥梁关键受力点与易损部位的全方位监测。
在分析层,集成北斗卫星导航、4G/5G 通信与 AI 算法技术,通过边缘计算对实时采集的数据进行快速处理,自动识别异常行为模式,构建 “黄色 - 橙色 - 红色” 三级预警体系,一旦发现潜在风险,可通过云平台即时发出预警,为养护干预提供及时依据。针对数据缺失问题,系统还能通过历史数据与周边设备数据补全,保障数据连续性。
在应用层,搭建云端可视化管理平台,支持用户通过任意互联网设备远程监控桥梁健康状况,查看实时数据与健康评估报告。通过大数据分析技术,系统可对桥梁长期运行数据进行深度挖掘,为桥梁寿命预测、养护计划制定提供科学支撑,真正实现 “按需养护”,降低结构管理养护成本,延长桥梁使用寿命。

结语
桥梁轻量化监测的类型分化,本质上是政策需求、技术发展与管理目标三者动态适配的结果。早期针对性监测解决了 “监测覆盖难” 的问题,应急导向型监测回应了 “安全预警急” 的诉求,而养护数字化导向监测则满足了 “管理效能升” 的长远需求。
在实际应用中,必须明确所采用的轻量化监测类型,因为不同类型的设计理念差异直接决定了数据分析方法与应用方式的选择:针对性监测需聚焦核心参数的趋势分析,应急导向型监测需强化报警响应的时效性,养护数字化导向监测则需注重数据的全生命周期价值挖掘。
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