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截至2023年底，我国公路桥梁约有108万座，这些桥梁每天承载着车辆的通行，是公路交通大动脉的重要组成部分，其安全运行及长期性能受到社会和业界的高度关注。
和人体需要监测身体指标一样，桥梁的健康运行与维护，也需要各项监测指标作为依据，然而传统的挠度监测设备由于自身技术条件、环境改变以及人工操作等因素，在精度和环境适应性方面存在不足。
近期，有公司基于多年的行业实践和技术积累推出视觉位移监测系统，可用于桥梁主梁竖向、水平位移指标的长期监测。在测量距离为20米时，测量的误差不超过±0.1毫米，数据采集频率最高50Hz，且帧间波动更小，捕捉桥梁细微变化；更有强光抑制、特定波段成像算法加持，无惧环境干扰，为桥梁实时精准测量“把脉”。
桥梁运维场景数字化
助力保障桥梁健康运行和交通安全
桥梁主梁的位移变化也称挠度，是桥梁监测最为核心、也必不可少的一项指标。该指标受车辆荷载影响不断变化，挠度变化超过阈值或者挠度出现了长期下挠趋势，意味着桥梁结构可能出现了问题，需及时重点维护。
视觉位移监测系统由高分辨率4K相机、红外补光灯和免供电靶标组成，通过自动定位靶标并换算像素位移比，实现亚像素级精度的靶标动态位移监测。据计量检测机构校准检定及用户现场测试，测量精度最高可达±0.1mm@20m，即在测量距离为20米时，测量的误差不超过±0.1毫米。
相机采用全局曝光传感器(GMOS)，成像时间更短，挠度高频变化状态下，捕获变化更快速、无变形，测量更精准。采集频率最大可达50Hz，即每秒至少进行50次采样，同步实现多靶标监测，可更完整地捕捉到通行车辆对桥梁挠度的影响。此外，利用自适应滤波技术，将帧间波动控制在10ms以内，以确保数据的连续性，还原更多桥梁形变细节。
图源：千龙网
无惧环境干扰，相机自动标定
稳定有效监测保障桥梁健康运行
环境干扰是影响测量精度的一大因素，比如传统的液压测量方式，会因热胀冷缩影响测量精度，而视觉测量方案，则容易受到雨雾、强光等环境干扰。
基于底层图像处理能力的深厚积累，海康威视视觉位移监测系统采用自有AI ISP技术成像，利用强光抑制、特定波段成像算法，消除顺逆光、雾气、高温热浪、水面反射等对成像的干扰，稳定监测确保数据的有效性。
靶标设计也颇具匠心。传统供电靶标安装时需人工测量靶标和相机的距离、靶标之间的距离，且每年都需启用专用桥检车逐一更换，维护成本较高。视觉位移监测系统所配备的靶标免供电、免外场人工标定，按照设计要求把靶标固定在主梁下方或箱梁内，相机内命名靶标编号，相机即可自动标定，有效避免了人工误差。如遇遮挡自动告警，成像效果清晰稳定。
智能联动，风险溯源
桥梁守护多一重保障 多一份安心
视觉位移监测系统采集的位移数据，还可自动关联桥面视频，形成一套集监测预警、可视化、风险溯源的一体化监测系统，保障桥梁设施安全运行。
相机采用双快门技术，支持一机多用，可同步兼顾高频测量与视频监测，掌握桥梁周边实时情况，多一重保障，多一份安心。
图源：千龙网
此外，针对桥梁单跨度50米以内、取电取网困难的场景，还推出了视觉位移监测系统低功耗版本，采用太阳能取电，补光灯和相机一体，支持固定时段及桥面过车触发启动测量，满足不同桥梁运维场景数字化监测需要，共同守护桥梁健康与交通安全。
▎资料来源：千龙网
▎图片来源：千龙网
来源：养护与管理微信公众号
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