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国内首台!武汉科技大学团队研发“桥梁医生”
2025-11-12 10:10:00
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  近日,由武科大人工智能与自动化学院熊凌教授团队、武汉科大电控设备有限公司研发团队联合研发的油电混合型智能行轨式桥检车控制系统,在宜攀高速新市金沙江特大桥成功完成首次全系统通电运行。

  该桥检车及控制系统是我国首台位于桥底的双向跨越式油电混合智能型桥检车,系统采用磷酸铁锂电池供电或柴油动力发电合并充电运行。全系统通电运行标志着智能桥梁检测技术取得重要突破,为桥梁检测与维护提供强有力的技术支持。

  新市金沙江特大桥是连接四川省宜宾市屏山县新市镇与云南省昭通市绥江县南岸镇的重要控制性工程之一。该桥于8月20日合龙,大桥全长1867米,主跨680米,宽25.5米,承担着大量交通流量,桥梁安全维护任务艰巨。

  突破传统,智能赋能

  传统的桥梁检测车多依赖人工操作存在效率低、风险高、数据精度有限等问题,面对我国交通基础设施维护的迫切需求,研发团队决心打造一款全新的“智能桥梁医生”。

  这款桥检车最大的特点在于其高度智能化的控制系统。熊凌教授团队及武汉科大电控设备有限公司发挥人工智能算法及自动控制专长,集成高精度多传感器、先进智能控制、先进控制及机器学习算法,实现智能桥检车对混凝土主梁、桥梁底部和桥梁支座等的检测、维修及养护。

  混合动力系统是其另一创新。系统采用磷酸铁锂电池供电或柴油动力发电合并充电运行,兼具环保性与长续航能力,解决了传统桥检车在无外部电源的桥底环境中作业的难题。

  攻坚克难,开拓创新

  研发之路坎坷波折,技术瓶颈接踵而来。但研发团队团结一心、沉着应对,以技术创新破难题。

  实时数据驱动下的多系统协同与控制算法自适应性不足是首要挑战。研发团队构建了集成化智能控制平台,通过平台统一调度传感器、执行机构及算法模块,实现了车辆行驶状态的自动调节、路径自主规划与任务智能执行。

  多传感器数据冗余、噪声干扰及信息融合精度不足等问题同样棘手。团队通过多源数据融合与智能校准技术,建立了高精度的状态监测体系,保障了作业过程的安全性与稳定性。

  安全可靠性更是重中之重。整车采用双传感器冗余配置,关键部件实现备份,同时配备自动故障诊断、声光报警以及紧急停止功能,一旦出现异常情况可自动报警并停机,确保设备与人员安全。

  此外,设备支持4G/5G远程监控与故障诊断,模块化设计便于升级维护,显著提升桥梁运维的智能化水平和可靠性。具备自主分析和远程控制功能,可实时监测桥梁结构健康,及时发现并反馈潜在问题,为后续检修提供科学依据。

  核心技术:五大亮点彰显创新实力

  智能能量管理与协同控制技术。通过自适应控制算法实现油电动力的智能切换与能量优化分配,在不同工况下保持高效、平稳的运行状态。

  多源信息融合与状态感知技术。将视觉、姿态、环境等多类传感数据融合处理,实现设备姿态、行驶环境及桥梁状态的全面感知与动态监测。

  智能路径规划与精准控制技术。基于环境感知与任务规划算法,实现车辆自主路径生成、自动行轨转换及精准位姿控制,提升作业智能化水平。

  裂缝识别与图像智能分析技术。融合高分辨率成像与深度学习算法,自动提取裂缝特征,实现桥梁表面缺陷的高精度检测与定量分析。

  集成化智能控制与数据管理平台。平台集成车辆控制、检测任务调度、数据采集与远程监控功能,构建集检测、分析、管理于一体的智能化桥检系统。

  完美首秀,潜力无限

  此次系统通电运行顺利完成,系统各项功能正常,验证了其在实际环境中的可靠性,为未来大规模推广奠定基础,智能桥检车电控系统的成功应用展示了智能检测技术在基础设施安全管理中的巨大潜力。

  熊凌教授团队研究方向为模式识别与智能系统,研究内容涉及工业应用的多个领域,如桥梁检测车智能控制与检测、炼钢过程自动化、焊接机器人焊缝识别与路径规划、石油钻具失效检测等。团队注重科技落地,研究成果在各个研究领域都获得了应用方的认可。(通讯员:谢诚宇 黄瑛)

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