桥梁保护： 动态称重与结构健康监测相结合，防止坍塌

桥梁对于基础设施的正常运行至关重要，但由于超重卡车的频繁通行，桥梁的耐久性往往大打折扣。采用精确测量技术来保护桥梁，对于及早发现和缓解结构问题至关重要。纽约布鲁克林皇后高速公路目前就采用了这种系统。在这里，奇石乐的动态称重 (WIM) 传感器不仅能自动监测商用车辆，还能直接对卡车重量进行执法。

在美国，超过 25 万座桥梁的使用年限已超过 50 年，其中 15 万座被认为存在缺陷或已经过时。如果其中任何一座桥梁的状况进一步恶化，当局可能需要关闭它们，从而造成严重的交通中断。动态称重 (WIM) 和结构健康监测 (SHM) 或状态监测等现代技术提供了一种解决方案。

在纽约直接强制执行卡车重量

特别是超载车辆对路面和整体结构造成巨大压力。随着车辆重量的增加，桥梁承受的压力也成倍增加，超重卡车造成的损害远远大于符合规定的卡车。遗憾的是，重量限制往往被忽视，限制了其保护桥梁完整性的效果，这就是商用车辆执法的作用所在。

为了解决这一问题，奇石乐的动态称重解决方案为世界各地的交通部（DOT）和桥梁业主提供了帮助。例如，纽约市交通局（NYSDOT）在布鲁克林皇后高速公路（BQE）上启动了全国首个自动 WIM 直接执法项目，以解决卡车超重问题。该系统允许交通部仅使用 WIM 数据直接执行卡车重量限制，是美国唯一的此类执法站点。

Weigh In Motion系统采用压电传感器，可提供不受温度变化影响的高精度免维护数据。坚固耐用的石英晶体可承受 30 吨或更大的车轴载荷，具有较高的固有频率和出色的线性度。这些传感器与路面无缝集成，可实现快速、非侵入式安装，并能以高达 120 公里/小时的速度实时监测车辆重量。这项技术不仅有助于监测交通荷载，还能帮助桥梁业主评估结构健康状况，制定维护计划或计重收费计划，防止超载损坏。 

桥梁结构健康监测

将 WIM 系统与结构健康监测（SHM）相结合，可为桥梁工程师提供更完善的解决方案。SHM 测量系统基于加速度计、应变计和其他类型的传感器，这些传感器被放置在桥梁的关键点上。例如，加速度计可测量混凝土桥墩中心的振动，或监测整个结构，以记录桥梁固有频率的任何显著变化，这表明可能存在损坏。测量结果的质量取决于传感器的灵敏度、频率范围、温度稳定性和线性度。测量专家奇石乐提供的加速度计具有 0 至 1500 Hz 的宽频率范围和 -55 至 +125°C 的工作温度范围。

结构健康监测系统可对桥梁的移动、振动和挠度进行实时监测，而 WIM 系统则可收集普通和超载卡车的实载数据。通过这种综合方法，可以精确计算出桥梁在标准荷载假设之外的剩余预期寿命。

展望未来，动态称重系统和结构健康监测系统可通过第三方技术进一步增强，以收集来自多个地点的详细数据，从而更深入地了解各州的繁忙交通模式。人工智能技术在汇总和分析大型数据集、促进数据驱动的交通管理、提高道路安全、保护公路和桥梁方面发挥着至关重要的作用。未来，奇石乐解决方案和人工智能支持的网络摄像头技术可以提供更详细的数据，使交通管理部门能够追踪超载车辆的确切路线、跟踪未投保的驾驶者并开出罚单。