二、应用领域
本项目所提技术适用于城市桥梁与隧道结构安全运维领域。
三、技术原理
本项目的核心技术原理为：采用高性能传感、海量数据挖掘与分析、多源数据融合等多技术综合的方式，研发桥梁集群结构状态的时空关联机制与全域监测技术，提出隧道结构全域状态的高密度测点应变光纤监测技术，建立多技术融合的桥隧结构安全智能检测装备及快速评定方法，实现准确诊断及预警城市桥梁与隧道结构的运营安全风险，从而保障城市桥梁与隧道结构的运营安全。
四、性能指标
1.可同步实现分布式光纤 100km 监测长度与 20cm 测点分辨率的工程应用级监测指标，结构感知网络测点规模可达 106 量级。
2.提高了应变信息对隧道结构变形状态诊断的灵敏度，实现了沿隧道走向的结构变形连续监测，监测点规模可达十万级以上。
3.将基于荷载试验的桥梁检测平均中断交通时间从 120 分钟/跨降低为 10 分钟/跨；与基于深度学习的隧道结构病害视觉识别方法相比，所提算法效率可提高 30 倍；混凝土结构裂缝宽度自动化识别精度可达0.1mm，该指标比市场同类产品的识别精度高 2 倍。
六、成熟度
本项目的主要成果如下所示：
1.本项目发表高水平论文 68 篇，授权国家发明专利 41 项、实用新型专利 14 项、软件著作权 7 项，编写标准 2 部，编撰学术专著2 部。
2.自 2011 年以来，本项目所研发技术已成功应用于“世界第一宽桥”济南市跨黄河凤凰路大桥、济南市跨黄河凤凰大桥、济南市二环西立交桥梁集群、青岛地铁 8 号线大-青区间城市海底隧道、济南轨道交通 2、3 号线隧道工程等大型桥隧结构。
3.项目所提技术实现了城市桥梁与隧道结构的智慧化运维，近三年来，项目新增销售额 3.27 亿元，新增利润 0.52 亿元，新增税收0.27 亿元。
七、成果的创新性、先进性
1.构建了点式与分布式信息融合的桥梁集群结构全域感知网络和智能监测平台，揭示了剔除环境因素影响的桥梁集群结构状态时空关联机制，提出了复杂环境下桥梁集群结构状态的交叉融合诊断方法，解决了城市桥梁结构全区域响应监测的技术难题。
2.提出了基于全分布应变测点断面曲率的隧道结构状态诊断方法，构建了基于高密度测点应变的隧道结构沉降变形监测方法，提出了基于高密度测点应变的隧道断面水平收敛监测方法，研发了隧道结构全域状态的高密度测点应变光纤监测与预警系统，攻克了长线路隧道结构全域监测的难题。
3.研制了搭载多功能检测平台的悬臂式桥梁多病害智能巡检机器人，研发了基于机器视觉与激光扫描的隧道多病害精细化巡检机器人，建立了
多源检测数据并行的桥梁与隧道结构安全快速评定方法，解决了城市桥隧结构安全快速检测与诊断的难题。

八、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见
本项目所研发的技术将有效保障桥梁与隧道结构在运营期间的安全性、完整性和适用性，目前，智慧化运维已成为保障桥梁与隧道结构运营安全的必然发展趋势，而面向智慧化运维的高端装备产品具有巨大的市场需求。
面向桥梁与隧道结构智慧化运维的巨大市场需求，本项目以高性能感测、机器视觉、数据挖掘、异常诊断等多技术综合为手段，研发基于桥隧结构监检测技术，研制桥隧结构运营安全智能检测机器人，开发桥隧结构群智能化运维软件系统。与现有技术相比，上述高端装备产品具有明显的技术优势，例如现有国内桥隧结构运营安全监测技术的最长监测距离为100km，本项目所提高端装备可实现最长监测距离150km，最大传感网络节点规模百万级的性能指标，属于桥梁与隧道智慧化运维市场中的高技术产品，竞争力极强，市场占有率可达近15%左右，产品达产后可达近千万元的年产业规模。
本项目所提关键技术自首次应用以来，已应用于“世界第一宽桥”济南市跨黄河凤凰路大桥、济南市二环西立交桥梁集群、青岛地铁 8 号线大-青区间城市海底隧道、济南轨道交通 2 、3 号线隧道工程等大型桥隧结构，填补了国内外相关领域的部分技术空白，显著提升了上述桥隧结构运营安全保障与应急抢通能力。