11月7日,全省科技大会暨全省科学技术奖励大会在南京举行,江苏省委书记信长星、省长许昆林等出席大会。在本次颁奖大会中,共有265个项目获得2023年度江苏省科学技术奖,其中,一等奖45项(通用项目40项、专用项目5项),二等奖73项(通用项目64项、专用项目9项),三等奖147项。东南大学土木工程学院牵头的的项目“桥梁非接触式快速检测与轻量化监测关键技术及应用”荣获江苏省科学技术奖一等奖。
获奖项目情况
该项目由东南大学张建、吴刚教授领衔,东南大学、苏交科集团股份有限公司、广东交科检测有限公司等单位共同完成。项目依托苏通大桥、虎门大桥等重大工程,以快速检测-轻量化监测-检监测融合的诊断评估为研究主线,建立了面向桥梁运维应急的快速检监测关键技术、方法与平台,突破了人工检测效率低、监测系统成本高、运维应急分析难等瓶颈。主要创新成果包括:
(1)桥梁结构智能检测。针对桥梁体型庞大且高墩/高塔/桥底/水下等部位难以高效精准检测的难题,发明了融合非接触感知与深度学习的桥梁病害快速检测方法及空-地-水装备;提出了以移动式主动激励为特色的结构内部缺陷与内在动力特征快速检测方法;建立了基于无人机多视角倾斜摄影的桥梁几何信息快速获取与基于三维重建模型的桥梁多尺度自适应巡检策略。技术成果广泛应用于长三角、珠三角地区国省干线桥梁群检测与应急工程。
创新点1 结构智能检测
(2)桥梁轻量化监测。针对现有结构监测复杂繁琐成本高的局限,提出了应对光影变化复杂环境的靶标自动匹配等光学测量理论并研发了高精度、动静态、强鲁棒、长期稳定、具备边缘计算实时解算功能的结构微变形实时监测相机传感网络;发明了结构变形连续性自适应相位解缠绕和多参考点解耦算法并形成具有自主知识产权的桥梁远距离、高精度微变形多点同步测量的微波干涉雷达设备;研发了针对铰缝损伤、车辆超载、裂缝超限、梁体倾覆等特定场景需求的桥梁靶向监测方法与具备非接触式感知、云边协同、低成本、易安装特色的桥梁轻量化监测系统。在江苏省城市生命线工程、公路桥梁轻量化监测工程展示出快速高效、低成本的明确优势。
创新点2 结构轻量监测
(3)结构诊断评估应急。针对结构检测与监测数据分离无法有效支撑桥梁性能评估的行业难题,建立了检监测数据与物理模型双驱动的结构多尺度随机评估理论;提出了融合检测数据与温度场模拟的桥梁火灾热-力耦合分析方法与应急处治对策,建立了融合快速检测数据与响应监测数据的桥梁断索应急评定理论;构建了结合三维建模实现桥梁全息可视化与多源数据融合分析管理的数字孪生运维应急平台。以上述技术为核心建立了公路长大桥梁结构健康监测数据两大省级平台与交通部安全应急数字化试点工程。
创新点3 结构诊断评估
项目获授权发明专利42项(美国2项),国际期刊年度最佳论文和ESI高被引论文各2篇,获国际ISHMII学会Mufti奖章、IASCM学会Kobori奖章,学术专著获评国家政府出版奖-图书奖。成果应用苏通大桥、虎门大桥等重大工程与江苏省、广东省国省干道公路中小跨径桥梁监测等养护管理集群工程。权威专家鉴定“成果达到国际领先水平”。