關于我們     研究所概況
重慶交通大學交通信息工程與控制研究所成立于****年，共有技術人員30多名，其中高級職稱9人，具博士學位6人。學科涵蓋電子、計算機、通信、橋梁、力學、光電等，形成多學科交叉互補的組合。主要致力于高新信息技術及交通信息技術方面的研究和應用。領先實現了機敏網仿生結構裂縫監測方法、點激光投射撓度監測系統等多種先進方法技術，近三年申報和獲得四十余項國家專利。與多家國外研究機構有長期合作關系。
研究所主要提供交通基礎設施相關單一或成套儀器和技術服務。與研究所合作的后期配合廠商具備專業資質及較強的生產配套能力。
關于我們     技術成果
針對目前國內外橋梁垮塌事故頻繁，本研究所圍繞橋梁健康監測展開了多年研究。在傳感器及系統壽命、系統便利性與經濟性、監測數據有效解析等方面均提出了有效解決方案，實現了多個橋梁健康監測瓶頸突破。在此基礎上，形成了傳感、數據傳輸、在線評估應用及相關管理機制與協議的成體系橋梁結構健康監測系統，并在眾多橋梁進行了實際應用。
其中機敏網仿生裂縫監測方法被院士鑒定為“屬國際首創，達到國際領先水平”；撓度監測方法被院士鑒定為“經濟實用，性能可靠，實現重要創新，達到國際先進水平，具有明顯的社會、經濟效益和良好的應用前景”。目前橋梁健康監測相關技術已獲得了發明專利9項、實用新型專利9項。同時裂縫仿生監測系統已通過重慶市科委、重慶市計量質量檢測研究院的標定校準。 
1、專家鑒定意見
院士鑒定意見如下圖所示：
 

                     
                        趙國藩院士鑒定意見                                                    楊士中院士鑒定意見
2、鑒定證書
重慶市科委、重慶市計量質量檢測研究院等機構鑒定和認證證書如下圖所示：

重慶科委鑒定證書                                               重慶市計量質量檢測研究院鑒定證書
 
3、專利證書
本系統獲得的相關專利如下圖所示：
 

 一種用于結構損傷監測的網絡傳感系統           位移/撓度檢測和監測方法                 張力線視頻撓度測量裝置及方法              

       自動化應變測量和監測系統及其方法               張弦可控的振弦式應變儀             結構裂縫仿生監測系統及其監測方法

 

 神經網絡仿生裂紋傳感器                        弱衍射激光準直裝置                  采用無線供電的無線存儲設備   

用于橋梁荷載實驗的無線遙控式撓度測量系統        遠程應變測量采集器                 多點撓度快速測量系統                      

橋梁線形自動測繪系統                        多功能橋梁安全監測系統                  橋梁震動智能供電系統

國家專利
[1]國家發明專利：一種用于結構損傷監測的網絡傳感系統.專利號：ZL200410063073.1
[2]國家發明專利：位移/撓度檢測和監測方法.專利號：ZL200510057473.6
[3]國家發明專利：張力線視頻撓度測量裝置及方法.專利號：ZL200610095083.2
[4]國家發明專利：用于橋梁荷載實驗的無線遙控式撓度測量系統及其測量方法.專利號：ZL200810069529.3
[5]國家發明專利：橋梁健康監測網絡的傳感器電源管理系統及方法；200910104282.9
[6]國家發明專利：壓電陣列融合機敏網結構裂縫監測系統及監測和安裝方法；200910103936.6
[7]國家發明專利：自動化應變測量和監測系統及其方法.專利號：ZL200810233390.1
[8]國家發明專利：張弦可控的振弦式應變儀.專利號：ZL200910103935.1
[9]國家發明專利：結構裂縫仿生監測系統及其監測方法.專利號：ZL200810069808.X
[10]國家實用新型專利：神經網絡仿生裂紋傳感器.專利號：ZL200620111072.4
[11]國家實用新型專利：弱衍射激光準直裝置.專利號：ZL200620111261.1
[12]國家實用新型專利：采用無線供電的無線存儲設備.專利號：ZL200820099499.6
[13]國家實用新型專利：用于橋梁荷載實驗的無線遙控式撓度測量系統.專利號：ZL200820097957.2
[14]國家實用新型專利：遠程應變測量采集器.專利號：ZL200820099052.9
[15]國家實用新型專利：多點撓度快速測量系統.專利號：ZL200920126826.7
[16]國家實用新型專利：橋梁線形自動測繪系統.專利號：ZL200920126829.0
[17]國家實用新型專利：多功能橋梁安全監測系統.專利號：ZL200820097916.3
[18]國家實用新型專利：橋梁震動智能供電系統.專利號：ZL201120016638.6
 

合作方式
1、 產品合作：提供相應的監測系統及相關產品，同時提供必要的技術支持及服務，幫助用戶完成相應的監測任務。
2、 監測服務：提供監測服務，提供監測解決方案，按要求完成相應的監測服務，并提供相應的監測報表。
3、 代理：我們誠招各地代理，歡迎來電咨詢（023-62652123）；

 
工程案例
1、 土坎烏江大橋
簡介
土坎烏江大橋屬于渝湘高速公路（重慶至長沙）武隆至水江路段。該橋斜跨烏江，斜交角約為45度，采用連續剛構形式。主橋長420米（110+200+100），采用左右幅分別設計，主跨200米預應力砼連續剛構跨越烏江。
 
土坎烏江大橋
系統介紹
本研究所根據該橋的特點，針對主跨結構設計并安裝了成套橋梁健康監測系統。系統由仿生裂縫監測系統，準直點激光投射式撓度監測系統，振弦式應變監測系統以及溫度監測系統和各系統傳感器的相應信號采集和控制器、電源、防雷設備、防盜設施、現場控制中心及遠程監控中心（服務器）構成。
    
           腹板內側裂縫傳感器         撓度標靶
 
監測系統界面
該成套橋梁健康監測系統能夠實時采集數據，并將數據通過無線網絡傳送到遠程監控中心，為專家評估橋梁健康狀況提供詳實、準確的數據支持。
2、 馬桑溪長江大橋
簡介
馬桑溪長江大橋位于重慶市上界高速公路大渡口區馬桑溪至巴南花溪鎮先鋒村區間，距下游李家沱長江大橋6公里，西接成渝高速公路，橫跨成渝鐵路，通過東西交通道與城區各主干線連接。主橋上部結構為179米+360米+179米的三跨預應力鋼筋混凝土雙塔雙索面斜拉橋，主梁截面形式采用預應力混凝土分離式三角箱型斷面。橋面寬為30.6米，分為獨立的左右兩幅橋。
 
馬桑溪長江大橋
系統介紹
針對馬桑溪長江大橋的索塔病害情況，設計了針對該橋的裂縫監測系統。各監測點的數據傳送回現場控制中心后，再通過無線網絡傳到遠程監控中心，從而對索塔的開裂情況進行長期實時監控。
   
索塔外壁仿生裂縫監測系統           索塔內壁中間處理器
 
監測系統界面
該系統在2008年5.12汶川大地震中仍處于服役狀態，對主橋索塔在地震發生前后的裂縫情況進行了可靠的監控，為震后橋梁安全評估提供了詳實的數據參考。
3、 太平莊大橋
簡介
太平莊特大橋位于渝黔高速公路綦江縣東溪鎮，為跨越東溪河的跨河大橋。該橋主橋為62.78+110+62.78米連續剛構，兩題采用單箱單室三向預應力變高度箱梁。橋寬24.5米，主橋橋墩為雙薄壁墩。
 
太平莊大橋
系統介紹
根據大橋的情況設計了包括裂縫監測、撓度監測、應變監測、溫度監測在內的成套橋梁健康監測系統。
  
裂縫傳感布安裝效果        激光撓度監測系統點標靶
 
監測軟件界面
該系統在2008年5.12汶川大地震中仍處于服役狀態，對主橋索塔在地震發生前后的裂縫發生情況進行了可靠的監控，為以后震后橋梁安全評估提供了詳實的數據參考。

4、 河耳溝大橋
簡介
安穩大橋位于渝黔高速公路綦江縣安穩鎮，為跨越跳魚河而設置的一座特大橋。大橋全長454米，主橋為122+210+122米連續剛構，梁體采用單箱單室三向預應力變高度箱梁。
 
安穩大橋

系統介紹
橋梁在中跨合攏段張拉底板預應力束施工工程中，曾出現混凝土被崩裂脫落的質量問題。針對該橋的特點，設計了包括撓度監測、應變監測、溫濕度監測在內的成套健康監測系統。各監測系統的監測數據傳輸到現場控制中心后，通過無線網絡匯總到遠程監控中心，經過分析處理后，給專家提供準確的數據參考。
              
激光撓度監測點標靶       振弦式應變監測系統

該系統在2008年5.12汶川大地震中仍處于服役狀態，對橋梁在地震發生前后的狀態進行了可靠的監控，為以后震后橋梁安全評估提供了詳實的數據參考。
 
監控軟件界面
5、 高家花園大橋
簡介
重慶嘉陵江高家花園大橋位于沙坪壩區高家花園與江北區石馬河之間，是主城外環高速跨越嘉陵江的公路橋梁。主跨240米預應力混凝土連續剛構橋。
 
高家花園大橋
系統介紹
大橋于2009年9月意外發生火災，為評定其事故后的通行安全狀況，根據業主要求三天內安裝撓度監控系統對該橋的撓度變化進行監控，然后將數據實時傳輸回遠程監控中心，并在2個月的時間內實現對該橋撓度變化進行實施監控，而其他方法難以同時達到如此短時間內安裝、0.1mm精度的動、靜態撓度實時監測（每分鐘40幀圖像采集）的要求，為專家和業主判斷橋梁火災后橋梁安全情況提供了迅速、準確的數據資料。
     
橋墩處的投影標靶         跨中合攏段激光發射器
 
監控軟件界面
 
監測方法介紹
1、 裂縫監測系統
混凝土橋梁病害發展、性能退化及結構失效多源于裂縫的發生和發展。因此裂縫狀態監測是混凝土橋梁安全監測中最重要的內容之一。
針對此監測問題，我們提出的裂縫仿生監測方法通過模擬動物肌膚神經系統對損傷的感知機理，在國內外首次突破了裂縫遠程監測這一世界性的難題，實現了大型橋梁結構裂縫的遠程在線監測。
 

裂縫仿生監測方法示意圖        算法及監測過程示意圖
利用仿生裂縫監測系統能夠實現對橋梁局部和總體結構裂縫的早期（裂縫萌生期）識別和損傷跟蹤分析，幫助橋梁維護人員進一步綜合了解橋梁結構的失效行為、路徑及結構的準確極限狀態。
 
仿生機敏網及中間處理器
該方法在2006年由重慶市科委組織的評審會中，經由中國工程院院士為組長的鑒定組鑒定為“成果屬國際首創，達到國際領先水平”；經重慶市計量質量檢測研究院進行標定，機敏網裂縫仿生監測系統所能監測到的最小的裂縫寬度為0.02mm，所監測裂縫寬度中值為0.03mm，并能夠反映出裂縫產生的時間和位置。
主要參數：
名稱            型號               參數
 
裂縫監測寬度（中值） 0.04mm～0.2mm
裂縫監測寬度靈敏度 0.02mm～0.16mm
裂縫監測寬度精度 0.01mm～0.02mm
尺寸 2.5m*0.9m（根據監測要求定制）
網格尺寸 10cm*10cm（根據監測要求定制）
機敏線數量 80（根據監測要求定制）
單根機敏線長度 <6m
裂縫監測長度靈敏度 10.1cm（由網格尺寸決定）
工作環境 0～70℃，相對濕度≤90%
最佳安裝溫度 25℃
工作電壓 AC220V

2、 撓度監測系統
橋梁位移變形監測是利用測量手段，對橋梁各控制斷面的位移變形進行監測，并描繪相應的位移變形影響線和影響面以檢測各控制部位位移變形狀態，從而為總體評估大橋的承載能力、營運狀態和耐久能力提供依據。因此，橋梁變形監測系統是橋梁健康監測的一個重要組成部分。
針對此監測問題，我們提出利用準直半導體點光源激光發射器、具有半反射效應的投影靶、視頻采集設備和電腦組成的基于激光投射的漫反射式變形監測方法
 
             基于激光投射的漫反射式撓度監測方法示意圖
利用該方法，測量精度可以達到±0.2mm，且不隨監測距離發生變化，有效克服了以前撓度監測方法應用于大型橋梁結構上的各種問題，實現了簡單、方便、高精度的橋梁位移、撓度、沉降監測。
經中國工程院院士鑒定，鑒定結論為“經濟實用，性能可靠，實現重要創新，達到國際先進水平，具有明顯的社會、經濟效益和良好的應用前景”。
   
激光發射器                                    投影標靶
3、 溫濕度監測系統
對于大型的混凝土橋梁而言，外界因素中溫度和濕度所引起的荷載是引起橋梁變形和應力變化的主要荷載之一。如果不對橋梁在運營過程中的溫度和濕度進行監控，就無法準確計算橋梁變形及應力變化中的溫度效應，從而無法對橋梁結構的安全狀態進行正確地評判。
針對此監測問題，我們采用長期工作穩定性很高的溫/濕度傳感器及溫濕一體采集器，對溫/濕度數據進行采集，從而為橋梁建康狀況的分析提供重要參考。溫度測量精度0.1℃，采用串口（RS485）與上位機相連，進行命令及數據的傳輸。
 
溫/濕度監測系統
主要參數
項目 參數
濕度測量量程 1%～99%
濕度測量精度 ±3.0%RH
回差 ±2.0%RH（典型值）
年漂移 ±0.5%RH（典型值）
溫度測量范圍 -10℃～+85℃
溫度測量精度 ±0.5℃

4、 應變監測系統
橋梁結構在外荷載作用下，內部產生應力，不同部位的應力值是評定橋梁結構工作狀態的重要指標。目前直接測定橋梁結構截面的應力值還沒有較好的方法，一般的方法是先測定應變，而后通過應力應變的關系間接測定應力。應變量測在橋梁結構試驗中有極重要的地位，往往還是其他物理量量測的基礎。
針對此監測問題，我們研發了振弦式應變傳感監測系統，利用掃頻激振的方法對振弦傳感器可靠激振，從而測得鋼弦的準確自振頻率，進而推算出結構物所受應力情況。相應的應變采集器實現對多通道（帶溫度8通道，不帶溫度16通道）傳感器數據的采集。
 
          應變數據采集單元
該系統具有結構簡單、堅固耐用、抗干擾能力強、測值可靠、精度與分辨力高和穩定性好等優點；其輸出為頻率信號，便于遠距離傳輸，可以直接與微機接口。
主要參數
 模式一 模式二
通道數 8通道 16通道
測頻范圍 400-3000Hz 400-3000Hz
測頻精度 <1Hz <1Hz
頻率分辨率 0.01Hz 0.01Hz
是否有溫度測量 有 無
測溫范圍 －50℃～+100℃ 　
測溫精度 1℃  　
溫度分辨率 0.1℃  　
接口類型 RS232/RS485 RS232/RS485
工作溫度 0℃～70℃，相對濕度≤90%
工作電壓 AC220V
5、 索力（體外預應力）監測系統
拉索是斜拉橋和懸索橋的重要組成部分，在橋梁運營期內，準確掌握拉索的索力分布和變化有助于監測拉索的狀態，分析索力對橋梁結構內力的影響和正確指導索力校正，為進一步監測提供依據。
針對此監測問題，我們利用單向加速度傳感器測量索力。利用加速度傳感器拾取拉索在環境激勵下的振動信號，經過濾波、放大和頻譜分析，再根據頻譜圖來確定拉索的自振頻率，然后根據自振頻率與索力的關系確定索力。該類型加速度計具有精度高、靈敏度高、可靠性高、壽命長等優點；廣泛用于橋梁等大型結構低頻振動監測。
 
加速度傳感器測量索力示意圖
 
索力傳感器                    數據采集單元
主要參數
項目 參數
索力測量范圍 10～10000kN
索長范圍 2～500M
測量精度 0.5%±0.001Hz
工作溫度 0℃～70℃，相對濕度≤90%
工作電壓 AC220V

根據不同情況也可采用拉索測力環測量斜拉索索力。該傳感器不僅測量精度高、長期穩定性好，而且信號可以遠距離傳輸，能自動克服溫度對測量的干擾，安裝使用方便。
6、 風速風向監測
通過安裝風速風向實時監測系統，能了解橋梁環境風力、風向的變化情況，為分析橋梁的工作環境、評定行車安全狀況、驗證橋梁風振理論提供依據。
針對此監測問題，我們采用風向風速儀。該儀器具有性能可靠、功能齊全、精度高、操作方便等特點，具有瞬時、二分鐘和十分鐘平均風向風速處理、顯示、大風告警等功能。主機可任意設置報警值，可存儲前一日24小時數據，配有RS232接口，可與上位機進行通信，輸出前一日24小時的整點、三小時數據和全天極大值及出現時間、大風告警持續時間等數據。
主要參數
名稱 參數
風速 1m/s～60m/s
風向 0°～360°
啟動風速 ＜0.8m/s
誤差 風速＜0.4m/s，風向±3°
接口類型 RS485/RS232
工作電壓 AC220V
工作環境 0℃～70℃，相對濕度≤90%

7、 結構動力特性監測
橋梁動態性能的改變反映了橋梁剛度性能的改變。通過對主梁和索塔振動的監測，不僅可以識別主梁結構的動態特性參數，還可以實現對主梁結構承受波動載荷歷程的記錄。振動特性的監測可采用加速度傳感器來實現，但在選擇傳感器時要充分考慮傳感器的技術性能（頻率范圍、靈敏度、采樣特性等）。
針對此監測問題，我們采用單向加速度傳感器。該類型加速度計具有精度高、靈敏度高、可靠性高、壽命長等優點；廣泛用于橋梁等大型結構低頻振動監測。
  
加速度傳感器                 數據采集單元
主要參數
名稱 參數
量程 ±2、±4、±8
噪聲 99

接口 RS485/RS232
工作電壓 AC220V
工作環境 0℃～70℃，相對濕度≤90%

8、 關鍵區段及交通流視頻監測
本系統選用含視頻、稱重傳感器等車流量檢測系統來實施關鍵區段及交通流視頻監測。
采用第三代視頻技術，全數字高清攝像機來實施關鍵區段及交通流視頻監測，系統圖像分辨率達1024*768像素，重車車型識別率達99.5%；同時利用車輛稱重傳感器來測量行駛中車輛的重量，該系統靜態計量精度符合國家III級標準，動態計量精度優于0.2%F.S。
 
交通監控系統

9、 塔頂偏位監測系統
采用精密傾角儀，對索塔偏移進行監測，這種傾角儀適用于自動化集中監測，具有長期穩定，靈敏度高、精度高、不受溫度影響等優點。
  
傾角儀