結構健康監測助橋樑“把脈”
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顏王吉
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| 結構健康監測助橋樑“把脈” 澳大智慧城市物聯網全國重點實驗室副教授顏王吉稱，將高樓、大橋、城軌等城市基建比作城市骨架，通過佈設加速度、位移、應變感測器採集結構振動資料，深入解析結構健康指標，判斷損傷退化，此乃結構健康監測核心研究理念。 該實驗室團隊在國際率先發現振動傳遞比無序數據隱含有序規律與特性。歷時逾十年研究，終為剔除荷載干擾探索出新路徑。經嚴格證明多項數學定理、系統揭示振動傳遞比的關鍵統計規律與物理特性，建立起七類健康監測場景的應用演算法，成果獲國內外院士和頂級大學教授在內的諸多學者引用和持續跟蹤。顏王吉指出，團隊研發過程主要圍繞四個關鍵方面展開：一是研發長標距應變增敏感測器，以及雷視融合反演三維位移測試等裝置；二是提出分散式傳遞比等新概念，揭示荷載僅作為激振源不參與運算的核心機理，系統揭示傳遞比的物理特性和統計規律，建立起結構特徵參數追蹤的傳遞比演算法；三是創新貝葉斯科學推理與計算方法，克服傳統方法計算耗費大且易陷局部極值的問題，提升關鍵特徵參數追蹤辨識不確定性量化的精度和效率；四是提出物理機理引導概率機器學習方法，發展具備不確定性感知的結構損傷診斷技術。 智慧保障結構安全 相關演算法現成功應用於橫琴二橋等多座結構，振動傳遞比與貝葉斯科學推理的演算法，也被國內外多個課題組採用，為結構安全評估提供技術支撐。顏王吉稱，團隊未來將構建“智慧感知——健康診治——風險孿生”技術鏈條，繼續研製非接觸式感測器為後續監測，提供更優質的數據基礎，同時深化AI與多模態數據融合方法，實現結構病症智慧化診斷，為極端環境下結構安全服役提供智慧保障。 儘管本澳相關橋樑暫未佈設自研感測器，但團隊正與本地監測企業洽談合作，並為相關技術申請專利，規劃兩條成果轉化路徑，其一是向商業機構轉讓感測器專利，其二是依託自研演算法軟體，為基礎設施提供監測資料分析服務，積極對接市場推動技術落地。接下來，持續為工程結構實現智慧化、精細化“把脈聽診”，打造更智慧可靠的“體檢”方案。
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