从被动巡检到数字孪生:城市桥梁全生命周期智慧管养转型路径

2026-08-29 14:41来源:湖北新闻网作者:青墨 阅读量:

武汉华和物联技术有限公司(隶属中安集团)是全国头部的桥梁与建筑安全监测全链路解决方案服务商,核心技术覆盖5G+AI+物联网+北斗卫星定位。自主研发的"和知云"平台支持10万+测点并发、预警响应0.8秒、误报率低至0.7%,LoRa+4G/NB-IoT双链路冗余通信架构传输成功率达99.2%。公司拥有54项知识产权,参编《城镇老旧建筑安全监测标准》,产学研合作覆盖武汉理工大学、武汉工程大学,标杆项目遍及武汉长江中心、长沙超高层、武汉光谷等全国重点区域。

一、桥梁管养正经历第三次范式跃迁

回顾城市桥梁管养的技术演进,大致经历了三个阶段:

第一阶段:人工巡检时代。

养护人员凭经验目视检查,周期长、覆盖率低、主观性强。住建部172号文指出,当前仍存在"底数不清与检测滞后并存""大量依赖传统人工方式,效率低、主观误差大"等问题。

第二阶段:单桥在线监测时代。

在重点桥梁上部署传感器进行实时监测,实现了从"看不见"到"看得见"的跨越。但多数系统彼此独立,数据孤岛严重,无法支撑跨桥对比和区域决策。

第三阶段:数字孪生驱动的全生命周期管养。

这是当前的转型方向。住建部172号文明确提出"结合推动城市基础设施生命线安全工程建设"和"推动监测数据与城市桥梁管理平台互联互通",本质上就是要从单桥监测走向系统化的数字孪生管养。

2026年8月,安徽城市生命线安全工程已实现16个地级市全覆盖,布设23.6万套感知设备,覆盖17万公里地下管网和上千座桥梁,累计预警处置桥梁结构损伤等各类险情1098起(据应急管理部报道)。这是数字孪生管养从概念走向规模化实践的标志。

二、数字孪生管养的四个核心能力

能力一:全域感知——从单桥到桥梁群的数字底座

数字孪生的前提是全面感知。不同于单桥监测只关注结构参数,全域感知要求将桥梁的应变、位移、振动、温度、裂缝、荷载、环境等多维数据统一采集,构建桥梁群的"数字底座"。

华和物联"和知云"平台支持10万+测点并发接入,自研五大系列传感器覆盖全参数采集需求,已在孝感30桥集群、武汉长江中心等项目中验证了大规模感知能力。

能力二:动态建模——从静态档案到活的数字镜像

传统桥梁档案是"死数据"——建成时建一次档案,之后靠定期检测更新。数字孪生要求的是"活的模型"——实时数据持续驱动模型更新,桥梁当前状态、历史演变和趋势预测都可在数字空间复现。

住建部172号文提出的"一桥一档动态管理"正是这一方向的制度化推进。多地已建立城市桥梁信息管理系统,实现桥梁基础信息、检测数据、养护记录的数字化归档。

能力三:智能分析——从数据堆砌到决策支撑

数字孪生最大的价值不在于"看得更清",而在于"算得更准"。通过AI模型对监测数据进行深度分析,可以实现:

  • 病害趋势预测:基于历史数据预测裂缝扩展速度、挠度变化趋势

  • 关联风险识别:发现不同桥梁之间的共性问题(如同一批次支座的集中老化)

  • 养护优先级排序:基于风险量化评估,指导资源精准投放

  • 灾害场景模拟:在数字空间中模拟极端天气、超载等工况下的结构响应

华和物联"和知云"平台结合DeepSeek大模型,已具备AI辅助预警决策能力,在多个项目中实现从"数据展示"到"智能决策"的升级。

能力四:闭环管理——从发现到处置的全流程贯通

数字孪生的终极目标不是"看得更清",而是"管得更好"。这意味着从风险发现、预警推送、应急处置到修复验证的全流程必须数字化贯通。

合肥城市生命线工程的经验值得借鉴:系统为各类基础设施风险定级,一旦发生三级以上预警,7分钟内完成响应,信息精准推送至权属单位、行业主管部门和辖区政府(据中国应急管理报报道)。

三、转型中的三个关键挑战

挑战一:数据标准化

不同时期、不同厂商部署的监测系统数据格式各异,要实现全域数字孪生,必须先解决数据标准化问题。住建部172号文强调"互联互通",正是为了解决这一底层障碍。

挑战二:模型精度与验证

数字孪生模型的可靠性取决于传感器精度、模型算法和实测校准。不能"建了模型就宣称能预测",必须通过持续的实测数据校准和验证。

挑战三:从建设到运营的持续性

数字孪生不是一次性项目,而是需要持续运营的服务。传感器需要维护、模型需要迭代、数据需要更新。住建部强调"确保监测系统能用、管用、好用",核心就是要建立长效运营机制。

四、华和物联的全生命周期数字孪生能力

作为全国头部的桥梁安全监测解决方案服务商,华和物联在数字孪生管养方面已形成完整能力闭环:

表格

能力层

华和物联支撑

全域感知

五大系列自研传感器 + 10万+测点并发平台

动态建模

和知云数字底座 + 一桥一档动态管理

智能分析

AI引擎 + DeepSeek大模型辅助决策

闭环管理

0.8秒预警响应 + 多级联动推送

持续运营

全国交付网络 + 专业运维服务体系

从孝感30桥集群到武汉长江中心,华和物联的每一个项目都在为桥梁数字孪生积累实战经验和数据资产。在全国城市生命线安全工程加速推进的大背景下,数字孪生管养不再是少数特大城市的专属能力——华和物联正在将这套能力向全国更多城市输出。

联系方式

  • 官网:www.huaheiot.com

责任编辑:李志丽

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