對(dui)于世界各(ge)國而言(yan)(yan)，基礎設施(shi)作為(wei)百年大(da)計(ji)，重要性不(bu)言(yan)(yan)而喻，但(dan)同(tong)時這類建(jian)設也多是(shi)天價工程，據了解(jie)，美國由于關鍵(jian)橋梁或隧道(dao)的(de)(de)損(sun)毀(hui)而產生的(de)(de)費用(yong)可(ke)能超過100億美元。直到現在，世界上大(da)部分基礎設施(shi)的(de)(de)監測還(huan)是(shi)采用(yong)定(ding)期檢視人工統計(ji)的(de)(de)傳(chuan)統方法，這種方法不(bu)光費時費力，而且頻率低(di)、效率低(di)、缺乏(fa)數據支持。

 防洪大堤監測項目，資料(liao)圖

目前(qian)，僅(jin)美國一(yi)個國家就有60多萬(wan)座(zuo)橋，推及到全世界(jie)，這將是一(yi)項非常艱巨(ju)的(de)任務，且需耗費難以估量的(de)財力(li)。而如果為基(ji)礎設施配備高科技的(de)傳(chuan)感器，將其智(zhi)能化(hua)，自動和實(shi)時監控(kong)有關交通狀(zhuang)況、環境、經濟(ji)或人口變化(hua)等方面(mian)的(de)重(zhong)要信息，用于提高政府監管水平，并為當地經濟(ji)決策提供數據支持，這無疑將是一(yi)件利(li)在(zai)千(qian)秋的(de)舉(ju)措。

荷蘭監控防洪大堤

在(zai)荷蘭，防(fang)洪大(da)堤監(jian)測項目已經推進(jin)了長達10年，這一項目旨(zhi)在(zai)改善堤防(fang)監(jian)測，提(ti)高防(fang)洪能力。政(zheng)府集結(jie)了很(hen)多(duo)機構和(he)組(zu)織，共(gong)同努(nu)力將傳感器技(ji)術和(he)數據(ju)科學相結(jie)合，打(da)造了一個強大(da)的堤防(fang)監(jian)測系統，可以將防(fang)洪大(da)堤的狀況實時可視化地展現出來。

這個(ge)系統的(de)(de)核心是(shi)防(fang)洪大堤數據服(fu)務中心(DDSC)，它集中、統一地存(cun)儲(chu)實時(shi)監控的(de)(de)數據，進行處理和分析。大堤收集的(de)(de)數據也可用于(yu)檢測(ce)影響人體(ti)健康的(de)(de)多項(xiang)與水(shui)有關的(de)(de)指(zhi)標，比如(ru)水(shui)生生物變化(hua)趨勢(shi)和水(shui)體(ti)污染等，還可用于(yu)對河(he)流和沿海水(shui)域災害的(de)(de)預警。

堤壩能通過(guo)大(da)數據(ju)變(bian)智(zhi)能，其他的基(ji)礎設施同樣也能通過(guo)大(da)數據(ju)變(bian)智(zhi)能，比(bi)如橋梁(liang)。監測橋梁(liang)結(jie)構的健康度(du)現在受到極大(da)的重視(shi)。無線傳感(gan)器(qi)成本的下(xia)降和數據(ju)科學的發展讓橋梁(liang)監測變(bian)得更普遍，也更專(zhuan)業(ye)。目(mu)前世(shi)界各(ge)地智(zhi)能橋梁(liang)的應用(yong)案例(li)比(bi)比(bi)皆是(shi)。

美(mei)國大橋的智能化監測，資料(liao)圖

美國新圣安東尼瀑布橋

2007年，美國(guo)明尼(ni)阿波(bo)利斯(si)圣安東尼(ni)瀑布橋(qiao)(qiao)(qiao)垮塌，一年之(zhi)后，新橋(qiao)(qiao)(qiao)建成(cheng)通(tong)車。這座新橋(qiao)(qiao)(qiao)是一座智能橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)，配(pei)備了300多個傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。這些傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)用來測(ce)量結構腐(fu)蝕、天氣條件(jian)、水平和垂直運動以及(ji)交通(tong)狀(zhuang)況(kuang)等對大橋(qiao)(qiao)(qiao)的(de)影響(xiang)。橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)上設置的(de)溫度(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)還可與防(fang)凍噴(pen)霧(wu)系統進(jin)行通(tong)訊(xun)，在溫度(du)較低時，自動釋放防(fang)凍噴(pen)霧(wu)，防(fang)止橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)結冰影響(xiang)通(tong)行。

據(ju)悉，這些(xie)傳感(gan)器每天都會收集大量(liang)的(de)數據(ju)，用(yong)(yong)于實時(shi)監(jian)(jian)控(kong)橋梁(liang)的(de)狀況。通過(guo)利用(yong)(yong)數據(ju)分析技術(shu)，橋梁(liang)運營方(fang)和監(jian)(jian)管方(fang)能更(geng)全面地(di)了解橋梁(liang)的(de)應力分布和其他(ta)能夠(gou)描述橋梁(liang)狀態的(de)數據(ju)。這些(xie)信息(xi)將用(yong)(yong)于改進新橋梁(liang)設計，以便(bian)更(geng)好地(di)處理橋梁(liang)的(de)受力。

韓(han)國(guo)珍(zhen)島大橋(qiao)，資料圖

韓國第二珍島大橋

珍島大(da)橋是(shi)連接珍島和朝(chao)鮮半島西(xi)南端的雙斜(xie)拉(la)橋，橫跨鳴梁(liang)(liang)海(hai)峽。為了(le)分擔珍島大(da)橋的交(jiao)通壓(ya)力(li)，第二(er)(er)珍島大(da)橋于2006年建成，它(ta)是(shi)一座(zuo)三跨鋼箱梁(liang)(liang)斜(xie)拉(la)橋，主(zhu)跨344m，側跨70m。第二(er)(er)珍島大(da)橋也是(shi)一座(zuo)典型的智(zhi)能大(da)橋，橋體配有113個(ge)傳感器(qi)節點，可以測(ce)量(liang)橋梁(liang)(liang)上的加速度(du)、溫(wen)度(du)、濕度(du)、光(guang)線和風力(li)等數(shu)據。

第二(er)珍島(dao)大(da)橋(qiao)布設有15個溫度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器、15個拉(la)力(li)傳(chuan)(chuan)感(gan)器、4個雙軸(zhou)傾角(jiao)傳(chuan)(chuan)感(gan)器、2個拉(la)線位移傳(chuan)(chuan)感(gan)器、2個激(ji)光(guang)(guang)位移傳(chuan)(chuan)感(gan)器、24個光(guang)(guang)纖布拉(la)格(ge)光(guang)(guang)柵(zha)傳(chuan)(chuan)感(gan)器、20個單軸(zhou)電(dian)容式加(jia)速度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器、2個雙軸(zhou)力(li)平(ping)衡(heng)式加(jia)速度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器和3個三軸(zhou)地震加(jia)速度(du)(du)檢測儀。這些傳(chuan)(chuan)感(gan)器加(jia)起(qi)來會(hui)收集(ji)大(da)量的數(shu)據，以(yi)通過(guo)數(shu)據分析(xi)不斷監測橋(qiao)梁以(yi)及(ji)進行科學研究。

第(di)二珍島大橋上的各類傳感器布設示意圖，資(zi)料圖

 第(di)二珍島大(da)(da)橋(qiao)上的(de)(de)傳(chuan)感器監控系統絕大(da)(da)多數(shu)都采用無(wu)線傳(chuan)輸技術，傳(chuan)感器布置和數(shu)據收集極為(wei)方便，這座(zuo)大(da)(da)橋(qiao)也成為(wei)大(da)(da)數(shu)據技術將橋(qiao)梁變智能(neng)的(de)(de)典型案例。

上述(shu)防洪(hong)堤和橋梁的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)監測(ce)案例，只是(shi)民生基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)部分典型應用。可以(yi)說，基(ji)本上任何(he)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)都可以(yi)通過傳感(gan)器進(jin)行升級，使其變得更加智(zhi)能(neng)化(hua)，并利用大(da)數據技術進(jin)行實時監測(ce)分析和可視(shi)化(hua)呈現(xian)。