【共建单位资讯】澳门大学：从澳门大学说起港珠澳大桥的维修保养故事……

港珠澳大桥横跨中国的珠江三角洲，连接香港、珠海和澳门，是全球最长的桥隧组合跨海信道，设计寿命120年，其维修、保养和运营殊不简单。作为澳门唯一参与机构，澳门大学与港珠澳大桥管理局、香港理工大学等院校、企业、研究机构和部门合作，参与国家级和省级重点研发项目，以先进的科研促进大桥的智慧营运、监测和维养。

开发传感器监测跨海基建

周万欢副教授

澳大参与的两个项目分别是国家重点研发计划下的“港珠澳大桥智能化运维技术集成应用”，以及广东省重点领域研发计划下的“重大跨海交通集群工程智能安全监测与应急管控”，研究人员主要来自澳大智慧城市物联网国家重点实验室（以下简称实验室）。在这两个研发项目中，澳大方的负责人是实验室成员、土木及环境工程学系主任、区域海洋研究中心代主任周万欢副教授。她指项目目标是建成“数字版”港珠澳大桥，涉及庞大的数据收集和处理。

周教授的研究方向包括岩土工程灾害防治。她表示，大桥的结构受很多因素影响，包括台风、地震、火灾、洋流、海泥运移，甚至是船只撞击。“要持续监测这个跨海基建不同位置的情况和收集数据，才能判断维修和保养的需要和方式。”她也表示，监测大桥有助采取预防措施。例如面对台风，我们可以参考过去台风侵袭时收集的大桥各部位的状态数据，从而决定向驾驶者发出提示或实施交通限制。

澳大智慧城市物联网国家重点实验室成员到港珠澳大桥考察

港珠澳大桥是世上最长的跨海大桥，全长55公里，包括22.9公里的桥梁、逾20万平方米的东、西两个人工岛和约6.7公里、全球最长的沉管式海底隧道，其建设创下多项世界记录。由于地质结构复杂、施工环境恶劣、技术标准高、环保要求高，这座桥梁从开工建设到接近完工通车，一路面临着种种超乎想象的困难与挑战。整个大桥是一个极为复杂而庞大的结构系统，要保证长期安全运营和维养，单凭人力监测是无法做到的，需要安装大量智慧传感器。周教授正与实验室其他成员合作开发各类传感器，材料包括光纤：“光纤不单可以用于数据传输，还能用来监测温度和应变的变化，反映结构受力后的变形特征。光纤很适合隧道这种比较潮湿的环境，比电子传感器更耐用。此外，光纤不受电磁干扰，而且具可有串联特性，能够提供长距离长期准确的监测数据。”

目前，实验室成员重点关注海底隧道及其连接东西人工岛的薄弱位置。该隧道由33节沉管连接组成。受地基不均匀等因素影响，每个沉管之间的连接处是最容易发生变形的位置。过大的变形会造成漏水、降低隧道结构的耐久性，因此需要进行长期监测，分析和评估结构的健康状态，提前采取必要措施为大桥延寿。

周教授更表示，大桥有很多部位由于位置深入海底等原因，难以安装传感器，所以研究人员将会结合传感器的数据，加上基于大桥结构和泥土性质等周边条件的认识，构建力学仿真模型，推算出无法直接监测的参数，全面掌握大桥的情况。

新技术支撑智能基建

马少丹

数据分析也是“数字大桥”的重要一环。针对大桥的岛隧连接处，周教授与电机及计算机工程系副教授、实验室助理主任马少丹和其他成员正在合作研究安装传感器和快速边缘计算设备，并以无线方式连接。研究智能传感与网络通信的马教授表示：“传感器收集到数据后，会先传到附近的边缘运算设备，而非集中到一个中央平台。将计算任务分配到边缘设备的话，我们就能缩短计算时间，提升预警速度，并且减少网络的整体负荷。”

港珠澳大桥使用特制的海洋工程混凝土，抗拉性和韧性很强，但任何混凝土都有孔隙，海水仍有机会渗到混凝土结构内的钢筋，长远有侵蚀风险，所以研究人员也正研究用智慧化方式检测和评估海洋工程混凝土结构在恶劣环境下的耐久性，以及适当的维护方法。

同时，实验室其他成员正在评估人工岛在极端气候条件下的安全状况、开展通风机运行状态评估及预警，以及构建高维多模态的沉管隧道知识图谱并研究其数据生态机理等，从多方面提升大桥的智能营运、监测和维养。

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看视频更具体了解澳大如何在港珠澳大桥进行维养：

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文案： 澳大UM

图片： 澳大UM

封面： 澳大UM

编辑：胡悦、谢书谊

初审：胡悦

审核：漆姗姗

审定发布：杨清华

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