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科技筑基 智慧赋能——学校三号桥智能监测系统即将上线,数字孪生校园迈入新阶段

作者:   来源:      发布日期:2025-03-08   浏览:

导语

2024年,随着学校数字孪生校园智慧管理平台完成初期建设,三号桥作为重点示范工程,规划率先启用结构健康监测系统,通过埋设高精度传感器,桥梁实现全生命周期数据的动态采集与智能分析。这一项目既是校园基础设施智能化管理升级的实践起点,更构建了智能建造与GNSS融合的应用范式,深度释放数字孪生在设施全周期管理中的技术势能,为中国-东盟共同推进数字孪生职业教育体系建设和跨境科研协作筑牢基石。

、数字孪生启新章:数字孪生校园从规划到落地

在智慧城市发展浪潮下,学校依托广西基础设施三维数字孪生工程研究中心,于2023年启动“数字孪生校园”战略规划,以物联网、大数据与人工智能技术为支撑,构建虚实联动的校园管理中枢。2024年,平台完成初期建设任务,形成“一核三翼”架构——以智能监测与数据采集为核心,覆盖环境感知、设施运维、安全预警三大功能模块。

目前,平台部署的传感器节点,拟对低空经济科创中心、图书馆等新建项目进行实时监测,涵盖建筑沉降、结构应力、环境参数等指标。通过融合BIM模型、GIS地理信息与运维数据,平台构建起三维可视化校园数字底座。以三号桥为例,其传感器数据实时接入平台后,机器学习算法可建立桥梁“健康档案”,精准预测混凝土老化趋势与荷载变化,为校园二期建设提供科学依据。

二、校园三号桥智展锋芒:技术赋能的智慧样本

1、工程设计与施工情况

作为连接教学区与宿舍区的交通动脉,目前三号桥已建成并实现高效通行。这座桥梁采用预应力混凝土连续梁体系,全长183米,采用人车分流结构与防撞栏设置保障师生的交通安全。桥梁监测布设方案采用隐蔽式管线工艺,红色线缆通过波纹管包裹,既避免管线外露影响美观,又提升设施抗腐蚀能力。

三号桥监测系统管线、GNSS、应变计局部布置方案示例

2、智能监测系统部署

桥梁规划设置多个监测点位,形成覆盖全结构的立体化感知矩阵

这些传感器数据通过5G专网实时回传至数字孪生平台,结合BIM模型实现三大功能:

环境感知、安全预警:动态评估桥梁荷载能力,极端天气自动触发限行指令

设施运维优化:基于应力-位移关联分析,养护周期从固定间隔调整为按需响应,运维成本降低

设计反馈:积累的力学数据将为后续相关建设工程项目提供参数库支持

三、国际合作共远航:基于中国-东盟数字教育合作框架

在三号桥监测系统建设中,依托梁承龙老师国外访学课题组开展下列三个方面的专项合作,通过联合课程开发、行业技术标准输出,推动数字孪生技术向“一带一路”沿线辐射。

技术适配:针对东南亚湿热气候特点,联合优化有关技术方案指标,提升传感器监测设备在雨季的稳定性

数据验证:建立跨境数据比对机制,通过泰国同类桥梁监测数据校验模型适用性

人才交流:双方互派工程师参与现场调试,探讨职业教育国际合作新模式,培育具备国际视野的职业技术团队

四、未来图景:校园建设从单点突破到全域智能

随着学校二期建设的有序推进,2025年,平台将致力于开发校园健康大模型,实现建筑相关设施设备的故障自诊断与资源动态调度。三号桥作为先行示范,已验证智慧建造和数字孪生结合的独特价值:通过预防性维护降低运维成本,同时为土木工程、人工智能等学科提供真实科研场景。当传感器数据与建筑生命共振,国际合作与技术创新交织,一个更安全、高效、可持续的校园生态正加速成型。

结语

三号桥的每一组传感器数据,既是混凝土结构的“生命体征”,也是数字孪生技术的落地注脚。在这里,本土实践与国际智慧相互印证,基础设施的厚重与数字化的轻盈达成平衡,共同诠释着高校在智慧时代的技术担当与开放胸襟。



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