湖北：桥梁“体检”用上“聪明CT” 桥梁荷载试验首次引入AI系统

4月的湖北省赤壁市长江边，春风吹拂。望着主塔高耸矗立的赤壁长江公路大桥，46岁的高级工程师赖敏芝对湖北日报全媒记者说，这座桥的桥梁荷载试验实现历史性突破，用上湖北交投智能检测公司自主研发的AI可视化指挥调度系统，系全国首创。
荷载试验，是大桥通车前最后一次“体检”，是检验桥梁整体施工质量和结构受力性能的一项关键工序。赖敏芝比喻，AI可视化指挥调度系统，犹如给桥梁“体检”装上聪明的“大脑”，像CT一样既提高了试验数据精准度，又增加了检测工作效率。
30分钟采集3.6万个数据
时钟回拨到2021年5月2日深夜，由湖北交投投资建设的世界跨径最大的钢混结合梁斜拉桥赤壁长江公路大桥启动荷载试验——54辆满载重卡“碾压”大桥，测试大桥应变、挠度。
赤壁大桥受力结构复杂，需测试参数多，给试验带来难度，每小时要收集万余个数据。
两座主塔之间搭起的帐篷里，作为现场唯一的女性，赖敏芝带领四五名技术人员紧张工作，这是荷载试验“指挥部”。有两台大屏幕上，显示着重卡车排列的三维模型，数据实时刷新，而系统像CT扫描一样，自动采集试验中桥梁的应力、位移、温度、塔偏等关键数据。遇到“问题”数据，系统会自动报警——这就是桥梁荷载试验AI可视化指挥调度系统，主要应用于大跨径复杂桥梁荷载试验。
“传统的桥梁荷载试验，是人海战术，数据传递主要靠对讲机口头传达、人工抄写后递送，数据传递不仅慢，还会产生误差，影响指挥中心的判断。”赖敏芝透露，新的AI可视化指挥调度系统将采集结果通过4G/5G无线网络上传至可视化平台，并通过数据处理功能进行实时分析、预警，现场人员从80人减少到40人，荷载时间从8天缩短至4天。
不仅省时，采集数据更精确。据悉，通过大桥上安装的1200多个传感器，信息快速传递到可视化大屏，采用三维视图实时展示当前工况测试内容、测点布置，半小时可采集3.6万个数据，准确率达100%。同时，实现试验过程动态展示，试验现场远程监测，试验数据实时采集、自动分析与预警，分析效率大幅提升。
“有了这个‘聪明’的大脑，哪怕坐在200公里外的武汉总部，也能实现远程指挥。”赖敏芝说。
让桥梁“延年益寿”
坐拥长江最长岸线的湖北，眼下正兴建多座跨江大桥。湖北交投自主研发“桥梁荷载试验AI可视化指挥调度系统”，已成为大跨径桥梁智能化检测的一大利器。
湖北交投智能检测公司桥隧检测事业部部长沈伟介绍，人工智能（AI）技术应用于桥梁检测工程起步较晚，在桥梁荷载试验方面尚无类似经验，新产品研发历时3年，经历无数次失败的摸索，终于取得历史性突破。
沈伟称，随着我省需进行荷载试验的大桥、特大桥数量越来越多，尤其是大跨径桥梁，结构受力复杂，首次将AI技术运用到桥梁荷载试验中，不仅提高效率，还能机器换人，降低安全风险。
据悉，“桥梁荷载试验AI可视化指挥调度系统”目前已在宜都、嘉鱼、赤壁、武穴、棋盘洲等长江大桥进行应用实践，“十四五”期间还将在丹江特大桥、燕矶、李埠等世界级大桥上大显身手。
眼下，湖北武汉正在打造覆盖全产业链的“中国桥都”，桥梁产业已达千亿级规模，覆盖桥梁设计、建造、监理、材料、智能检测等全产业。湖北交投智能检测公司董事长杜辉称，智能检测，是高速公路建设的“工程质量守护神”“绿色交通践行者”，在这一产业补链强链，先后研发“桥梁施工监控系统”“桥梁荷载试验AI可视化指挥调度平台”“智慧监理云平台”等智慧平台，有利于瞄准工程建设和养护前沿技术数字化、智能化方向，针对桥梁、隧道等公路基础设施，开展全寿命周期、全要素数字化建设和养护科学决策技术研究，成为交通强省的开路先锋。