建立精确的监测网络

在我们的眼中，伴随我们日常生活的结构似乎是静止的、不可改变的。气候条件、老化、人类活动、地质变化和其他因素会改变这些结构，并对努力维护我们的经济和日常生活所依赖的建筑的健康构成挑战。

结构性能并非总是可以通过设计和模拟预测的。意外的桥梁故障不能仅仅阻止你上班或回家。缺乏适当的监测和维护也可能导致城市完全孤立，甚至造成生命损失。因此，工程师需要在所有自然物理条件下准确及时地检测任何结构运动。

为了了解任何结构的完整性和变化，工程师现在拥有结构健康监测（SHM）工具，以获得任何结构的当前状态、退化和演变的清晰图像，从而快速做出明智的决策。

以UBPOS公司为主导的联合会成员，包括诺丁汉大学地理空间学院的学者和来自徕卡GeoSoSts、GVL、Amey、运输苏格兰和中国铁路的工业合作伙伴，正在开发GeoSHM（GNSS和结构健康监测观察）。为用户提供集成解决方案的系统，以实时监控和评估不同类型资产的运行状况。欧洲航天局（欧空局）意识到维护大跨度桥梁的结构安全和运营面临的挑战，通过综合应用促进（IAP）方案为该赠款提供了支持。

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具有远程实时监控任何资产的能力至关重要。GeoSHM使用徕卡Geosystems全球导航卫星系统接收器和软件收集的实时数据，与联合体开发的GeoSHM变形分析员一起分析桥梁的运行条件。

Leica Geosystems的GNSS监测系统通过生成桥梁的三维实时位移和倾斜来提供完整的图像。GeoSHM将数据转换成有用的信息提供给最终用户，并通过基于web的界面提供精确的变形信息，使桥梁管理员能够了解正常荷载条件下桥梁的加载和响应效果。

桥梁管理员可以根据当前条件来测量结构设计模型的性能，以识别极端天气条件下的异常变形，并检测到毫米级的运动。当变形超过指定参数时，GeoSHM变形分析器会发出早期和紧急警告。通过这种方式，GeoSHM提供了一种全天候监测服务，通过迅速识别结构故障并在事故发生后评估桥梁，方便了有针对性的维护。

“我们选择徕卡Geosystems产品的高定位精度和可靠性。bob综合app下载的GR10,GM30接收器和徕卡GNSS蜘蛛软件稳定、易于使用，并提供了出色的结果，”诺丁汉地理空间研究所GeoSHM项目负责人孟晓林博士说。“集成徕卡地球系统全球导航卫星系统技术使我们能够简化流程、节省时间、远程控制和监控项目状态。”

测试平台

位于苏格兰中东部的长跨度悬索桥福斯公路桥是GeoSHM的试验台。该桥于1964年落成，是当时欧洲最长的钢质悬索桥。当这座桥在20世纪50年代设计时，工程师们无法预测这条连接苏格兰东南部和东北部的重要走廊需要承受的交通流量。这座桥最初的设计是每天维持3万辆汽车的交通流量，但通常情况下，它所能承受的流量是最初设计的两倍。

与许多其他跨径悬索桥一样，福斯路桥必须抵抗最具挑战性的条件，如意外变形、异常交通荷载、温度变化、大风和极端潮汐。因此，桥主和基础设施管理人员迫切需要了解制定维护计划的行为，该计划允许对桥梁的健康状况进行快速、有针对性和自动化的评估，以确保成本效益高的维护和管理。

一个你可以信任的传感器网络

目前，GeoSHM服务从四个永久性的徕卡地球系统GNSS接收器和两个测量风速的风速仪收集福斯公路桥的数据，但该联盟将进一步扩大该项目。徕卡GNSS Spider软件为控制和操作安装的GNSS参考站和网络提供了专业的解决方案。GNSS接收器通过互联网实时采集数据，并通过Leica Spider将数据输出，为GeoSHM变形分析软件分析桥梁的健康状态提供定位。

一个徕卡GR10参考站设置在桥的顶部，三个徕卡GM30监控接收器设置在整个桥，从GNSS卫星获取数据，并通过光纤网络发送到本地枢纽。GNSS数据通过安全的互联网连接发送到诺丁汉大学的中央处理中心进行处理，在那里它与从桥梁传感器收集的数据进行集成，以产生毫米精度和高分辨率的变形和位移变化信息。在控制中心，将进一步处理的全球导航卫星系统数据作为变形信息与遥感使用的雷达合成孔径雷达技术结合起来，以测量长期结构趋势和当地环境影响。

经过验证的解决方案

GeoSHM项目使用Leica Geosystems监测技术和其他传感器，旨在建立一个最先进的系统，可以解决桥梁和其他关键基础设施的结构变形监测挑战，通过将参考监测系统与多个利益相关者的参与相结合的模型。作为下一步的发展，GeoSHM将在中国的一些桥梁上进行扩展。

GeoSHM通过使用Leica Geosystems的GNSS解决方案和GeoSHM变形分析引擎，证明了对这一关键交通基础设施的深入了解和监测可以延长和保护老化桥梁的寿命。徕卡GNSS监测解决方案通过有针对性的检查和及时识别潜在的结构损伤，提供重要信息，降低维护成本。