智能技术赋能桥梁工程：从激光测量到BIM管养

智能技术赋能桥梁工程：从激光测量到BIM管养

公路桥梁工程作为城市发展的重要基础设施，离不开先进的测量技术和测绘技术的支持。从传统的光学测量到现代的GPS技术，再到高精度的激光测量技术，这些黑科技不仅提高了工程测量的精度和效率，还为施工过程提供了精准的空间定位信息。特别是在复杂地形和恶劣天气条件下，这些技术的应用大大提升了工程质量和安全性。让我们一起揭秘这些改变公路桥梁工程面貌的黑科技吧！

激光雷达（LiDAR，Light Detection and Ranging）是一种先进的遥感技术，通过发射激光脉冲并测量反射光返回所需的时间来精确测定目标的距离、形状和位置。它能够生成高分辨率的三维点云数据，提供周围环境的详细信息，广泛应用于自动驾驶汽车、机器人导航、地形测绘和安防监控等领域。在自动驾驶中，激光雷达与其他传感器如摄像头和毫米波雷达协同工作，实现对车辆周围环境的全面感知，支持障碍物检测、路径规划和动态避障等功能。激光雷达具有高精度、长距离探测能力和优秀的空间分辨率，即使在复杂和低光照条件下也能提供可靠的环境数据。现代激光雷达系统还具备多线束扫描能力，能够覆盖更广的角度范围，并且逐渐向固态化和小型化发展，以适应更多应用场景。

在公路桥梁工程中，激光雷达技术被广泛应用于地形测绘和结构检测。通过激光扫描，可以快速获取桥梁及其周边环境的三维数据，为设计和施工提供精确的参考。此外，激光雷达还能用于桥梁健康监测，通过定期扫描对比，及时发现结构变化和潜在隐患。

随着无人机技术的不断发展，其在公路桥梁工程中的应用越来越广泛。无人机搭载高分辨率相机和激光雷达等传感器，可以实现对桥梁的全方位、高精度检测。相比传统的人工检测方式，无人机测量具有以下显著优势：

1. 全覆盖检测：无人机可以轻松到达桥梁的各个部位，包括底部、支座、桥塔等难以到达的区域，实现全面覆盖的检测。

2. 高效率作业：无人机搭载专用相机，高速对焦，每秒可拍摄两张照片，每天可检测5000平方米的区域。

3. 智能化识别：通过AI算法，无人机系统能够自动识别和测量各种缺陷，识别精度可达0.05mm。

4. 数字化管理：检测数据可以自动映射到GIS-BIM数字化平台，实现缺陷的可视化管理。

以温州鳌江特大桥为例，该桥是一座斜拉索桥，主跨320米，主桥桥塔高102.4米。珈鹰科技采用无人机平台进行桥梁整体病害信息的精细化采集，应用自研算法实现了病害的识别测量与定位，结合轻量化三维实景模型数字底座完成了桥梁病害的三维可视化。通过温州鳌江特大桥的实践案例表明，珈鹰方案具有较高的实用价值，既能够利用无人机技术替代人力，有效保障检测人员的安全，又相较于其他方式如桥梁检查车等，能显著降低支出，在全面高效检测的同时满足业主安全运维和成本控制的要求，获得市场青睐。

建筑信息模型（BIM）技术在桥梁工程中的应用，为智能化管养提供了新的解决方案。通过建立三维数字模型，BIM技术能够实现对桥梁全生命周期的管理，从设计、施工到运维阶段都能提供精准的数据支持。

桥梁智能化管养平台融合了人工智能大语言模型（LLM）、物联监测技术、边缘计算和智能网关、BIM技术、结构损伤诊断技术和安全性评估技术，实现了桥梁外观自动化巡检和结构健康监测。具体应用包括远程手动巡检、自动化巡检和病害信息标注等，为桥梁维护管理提供了智能化解决方案。

例如，通过在桥梁的关键部位通过影响识别的方式，结合AI识图、BIM模型、边缘计算等技术，成功实现了桥梁外观的自动化巡检。这项创新技术的核心是以BIM模型为底座，将实际病害标注于BIM模型上，从而将桥梁日常巡检引入虚拟与现实的互动状态，为桥梁维护管理带来智能化体验。用户只需点击BIM模型上的桥梁部位，即可直观查看实际场景。该技术不仅能够实现远程的手动巡检，还具备了预设路径的功能，摄像头可按照预设路径实现自动化巡检，并记录病害信息，极大地解放了人力，提高了巡检的效率。裂缝、锈蚀、路面破损等病害信息可以直观地呈现在BIM模型上，为决策者提供了更全面、直观的桥梁状况数据。

随着科技的不断进步，公路桥梁工程的测量技术也将迎来更多创新。例如，结合5G通信技术，可以实现更快速的数据传输和远程控制；利用物联网（IoT）技术，可以构建更全面的桥梁健康监测系统；人工智能（AI）的应用将进一步提升数据分析和预测能力。

这些黑科技的不断发展和应用，将为公路桥梁工程带来更高的精度、效率和安全性，为城市交通的可持续发展提供坚实的技术支撑。