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英国国度公路管制局(National Highways)正在寻求桥梁潜在舛错早期无损检测(NDT)技巧，推进发展结构的自我监测和保重才能。

结构探月谋略

在职何公路网中的桥梁及结构所面对的最大威迫之一即是钢材的腐蚀，而钢材时常齐被包裹在混凝土中。

国度公路管制局是一家国有公司，厚爱打算、改善、管制、运营和保重英国的紧要谈路网——逾越4500英里的高速公路和连结国度并推进经济增长的主要谈路。

糯米粽，作为端午节最具代表性的传统食品之一，是由糯米和各种馅料包裹而成的。糯米粽的营养丰富，糯米中含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质，能提供人体所需的能量。同时，馅料的种类多样，有肉类、豆类、果蔬等，可以根据个人口味选择。糯米粽的制作过程繁琐，但是味道香糯可口，是端午节不可或缺的美食之一。

尽管贫瘠荒凉、寸草难生，但撒哈拉沙漠也并非一无是处，这里覆盖着包括摩洛哥、阿尔及利亚、利比亚、埃及、苏丹、尼日尔、毛里塔尼亚和马里等十几个国家，而据相关学者测算，撒哈拉地区的平均日照时间超过每年3600个小时，部分区域更是超过4000小时。在当今世界，光照就是能源，能源就是生命，撒哈拉坐拥如此优越的光照条件，可想而知多么诱人。

公路管制局觉得，改日的桥梁保重应包括结构自身的监测和保重，并需要通过“顶端”技巧来达成这一出息。因此，算作“结构探月”（Structures Moonshot）步地中的一项究诘，为匡助达成桥梁的自我监测和保重，公路管制局长入阿特金斯公司(Atkins)和雅各布斯公司(Jacobs)，在2023年6月开动了一项竞赛，饱读吹应用先进的传感器、成像技巧、机器学习算法、东谈主工智能等顶端科技，研发全新的舛错无损检测技巧（NDT），发现潜在的桥梁结构舛错，防护于未然，处理老化桥梁的使用、管制、保重和安全问题。

据国度公路管制局结构部副主任兼“结构探月”步地发起东谈主科林·乔治（Colin George）说：“英国悉数的结构齐有健全的保重和查验轨制，但如果能找到新的方法来尽早发现舛错，这将澈底转变英邦交通集聚基础方法中的桥梁保重、安全和着力。”

“结构探月”谋略的根柢想法是最大限制地运用近期快速发展的技巧，来顶住在管制和保重老化桥梁的安全和使用方面日益严峻的挑战。

科林·乔治说：“咱们的方针是减少谈路集聚入彀划外的滋扰次数，这将为谈路使用者带来更好的体验，并最终达成传统上由现场东谈主员进行的查验和监测等行为的自动化。同期，咱们但愿有时找出市集上已有的最好技巧，并尝试开拓性的新念念法，以致是咱们可能还莫得念念到的东西。”

胜出的参赛单元将获取一个宝贵的契机，从已退役的A14亨廷顿铁路高架桥（A14 Huntingdon Railway Viaduct）上进行取样，对其鼎新完结进行实桥测试。这也将提供一个平台，在这座桥梁被打消之前向国度公路管制局和更平日的行业展示技巧家具，并考据其完结。测试完结还将匡助参与者优化其保重处理有谋略的有用性和适用性。测试完结公布于众之后，不错促进悉数这个词行业的配合和共同学习。

来自Atkins公司的交通运载部技巧总监克里斯·蒙代尔（Chris Mundell）暗意：“这个独有的步地将使咱们对交通基础方法中一些最复杂、最逶迤的结构的现象有更深刻的了解，并将澈底转变国度高速公路监控和管制这些结构现象的步地。”

相同，Jacobs公司的无损检测照拂人詹姆斯·沃森（James Watson）补充说：“老化的桥梁结构给全天下关节基础方法的悉数者极度发射的驾御社区带来了精深的保重背负。这项究诘是测试新兴检测技巧后劲的宝贵契机。通过在技巧层面比拟不同点，并探索新的和行将推出的方法，究诘完结不错转变国度公路管制局英邦交通集聚基础方法的步地，以进步改日的安全性、弹性和可靠性。”

这项竞赛极度热心具有以下两种特征的钢构件：后张法结构中的钢筋以及混凝土半连结处的钢筋。

据称，这些钢构件更容易恶化，且很难对里面情况进行查验，时常需要干扰性技能进行评估，导致谈路临时阻塞，影响交通出行。

算作竞赛的一部分，将进行两轮测试。第一轮测试将聘任一些老到的无损检测（NDT）技巧，这些技巧之前已被步地团队详情用于进一步究诘，当今尚未用于国度公路管制局厚爱统领的结构中。第二轮测试的要点是之前在可行性究诘阶段详情的新兴技巧，以及通过竞赛发现的技巧。这可能包括使用东谈主工智能和机器学习来最大限制地减少东谈主为滋扰，并促进自动查验和费力监控。

“不错说，这项究诘步地进一步加强了英国国度公路管制局在后张法桥梁管制的人人源泉地位。”克里斯·蒙代尔说谈。

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数据的挑战

有人人称，通过东谈主工智能和机器学习不错为桥梁的自我监控和保重铺平谈路。运用机器学习技巧评估从财富中获取的数据，将使咱们有时以自动步地大范围监测和评估这些结构。其中，卫星图像会抓续采集大面积的数据，因此会缩小大范围东谈主工评估这些数据的本钱。究诘东谈主员正入部属手开荒将卫星监测的数据分析功能，纳入建筑环境财富悉数者使用的数字信息模子中，并探索从这些不断增长的大型数据连合索求关节想法的可能性。方针是基于卫星数据，进行更有用的监测和运营保重，进步财富的全生命周期性能和质料。

钢筋的腐蚀主淌若由氯离子局部顺心钢筋上的钝化层引起的。氯离子来自除冰盐或海洋环境表露。因此，需要知谈通过障翳混凝土的氯离子剖面与钢筋位置的关系。这有助于详情不同结构元件的腐蚀风险，以及不错聘任哪些救助方法来裁减这种风险。

来自Centura集团的营销总监John Drewett觉得：如果有时趁早发现风险，那么不详的阻止涂层可能就饱和了，但如果钢筋中也曾存在浓度较高的氯离子，那么阴极保护系统可能更恰当。管制咱们的公路基础方法需要一整套无损检测成就和告诫丰富的桥梁查验员，他们知谈在那处寻找以及怎样使用成就并解释完结。过多的数据自己即是一个问题。

另外，算作基础方法的悉数者和运营商，在作念出保重政策或投资等决策之前，需要获取联系基础方法现象的准征服息。因此，开荒先进的结构监测方法不错促进趁早发现可能的结构恶化，延伸结构的使用寿命。当今，起初进的技巧和处理有谋略是在给定的时期拒绝内评估结构的现象，仅在进行测量时提供快照。在评估时，这种方法的完结受环境条目（举例环境温度）的影响很大。导致桥梁故障的身分有许多，包括当然灾害、碰撞、过载、劣化和疲钝开裂（如果不加以遏抑，可能会导致倒塌，并可能导致桥梁关闭）。正因如斯，一些科研机构的究诘要点放在了开荒一种独有的传感器，监测钢构件的疲钝裂纹。而这些身分阐明注解了对自主、连气儿和遥远监测系统的病笃需求。

本文刊载 / 《大桥养护与运营》杂志 2023年 第3期 总第23期

作家 / 托马斯 · 约翰逊

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