財團法人中華顧問工程司與台灣世曦工程顧問公司今日共同舉辦「橋梁安全維護管理研討會」，會中以鋼拱橋鋼索損傷偵測、無人機搭配 AI 影像辨識研究、橋下狹小空間機械手臂檢測工具、爬索車 2.0，探討橋樑檢測、監測、診斷、維修、補強與管理多面向問題。
中華顧問工程司董事長盧維屏表示，橋梁檢測最重要的有兩塊，一塊是現場、一塊是檢測，因此相關設備和委託人員的培訓最為重要，而為提升橋梁維護技術必須結合物聯網、雲端運算及數據分析等先進科技，那就要利用數位孿生技術，實現自主檢查、智慧診斷與預防性安全維護等目標。
交通部政務次長陳彥伯表示，橋梁在交通建設很重要，關係著兩個城市的往來，以及兩個區域的整體發展，但隨著時間推移，材料劣化會削弱橋梁的性能與承載能力，以目前全台逾 2.3 萬座橋梁來說，目標要做到 100% 檢測，因此精進橋梁檢測方法就變得非常重要。
▲ 中央大學教授王仲宇。（Source：科技新報）
關渡大橋健康檢測
首先以關渡大橋的健康檢監測和安全診斷為例，中央大學教授王仲宇分享，目前採用光達掃描、BIM 模型、100% 還原現地橋梁，利用結構數值分析模型作為災害防治規劃、設計、管養及健康監測的預警、警戒、行動預警值訂定，並透過自動化檢測系統，關注擁有 42 年橋齡的關渡大橋上方大梁位移、鋼拱應變、鋼纜索力、大梁溫度、橋梁傾斜等即時橋梁狀況。
目前的新工具有「GNSS 橋墩位移量監測作業」，王仲宇指出，這套系統的訊號支援多國衛星系統，並採動態定位及靜態定位，連續自動記錄座標資料，更連結監測站內資料集錄器傳輸至後端平台，隨時觀看監測成果，真正實現橋梁智慧維護管理。
▲ 中興大學教授林宜清。（Source：科技新報）
鋼拱橋鋼索損傷偵測
針對鋼拱橋鋼索損傷偵測新思維，中興大學教授林宜清表示，從義大利莫蘭迪橋崩塌事件、台灣南方澳大橋斷裂事故造成的傷亡，顯見橋梁安全的重要性，而目前鋼拱橋索力監測有三大方法，包括荷重計量測法、振動頻率法、磁通量感應法，三種都具有可以監測到索力的優點，但索力不會因鋼索局部腐蝕而產生明顯改變，使得僅靠索力檢測會有遺漏，成為最大的缺點。
南方澳大橋斷裂事故後，林宜清指出，團隊發現整索損傷將使索力發生重新分配現象，因此以多通道動態應變計應用的新思維來處理，這是在主梁上安裝動態應變計，可監測索力改變所引起的主梁彎矩應變隨之改變，以偵測鋼索整索損傷，而在錨頭上安裝的動態應變計，可監測鋼索局部腐蝕損傷引起的錨頭應變反應變化，來偵測鋼索的局部腐蝕損傷。
▲ 成功大學教授饒見有。（Source：科技新報）
無人機搭配 AI 影像辨識
隨著數位時代來臨，橋梁維護技術正採用先進科技輔助，成功大學教授饒見有表示，目前使用無人機搭配 AI 影像辨識協助橋梁檢測，但仍面臨 GNSS 訊號影響安全自主飛行的問題，以及必須要有高解析影像，才能辨識清楚 0.2~0.3mm 的裂縫，甚至是多時期劣化區的變異分析，可以說無人機雖然能輔助橋梁檢測，但仍有許多技術需要精進。
饒見有指出，目前解決方式就是建置橋梁 3D 模型，並製作橋梁表面正射影像，協助 AI 劣化偵測 3D 定位，自動偵測遮蔽區，同時進行影像補償，提升覆蓋率，因此開發橋樑檢測專用無人機與 GRVINS 演算法，並開發 AI-IBBIS 系統，讓任何橋檢與橋管人員，隨時在辦公室進行第三方查核橋梁檢測報告，輔助橋梁專家評估結構安全。
▲ 交通部運輸研究所運輸技術研究中心主任蔡立宏。（Source：科技新報）
橋下狹小空間機械手臂檢測工具
橋下狹小空間目前採用的是機械手臂作為檢測工具，交通部運輸研究所運輸技術研究中心主任蔡立宏表示，全國車行橋樑約 2.3 萬座，感潮河段橋梁因梁底近水受潮汐影響，使橋梁長期受漲退潮或水氣蒸發影響，容易導致鋼筋鏽蝕膨脹、保護層混凝土剝落，降低橋梁的承載能力，因此食物常用橋梁檢測車、高空作業車、無人飛行載具輔助。
蔡立宏指出，交通部開發輕便型橋梁檢測輔助設備，並導入影像拼接技術，採用機械手臂作為橋下狹小空間的檢測工具，相較人力目視檢測，大幅縮減人力與時間，可量測最大淨寬 10 公尺，橋下最小淨高 50 公分以上的橋梁，並可補足無人飛機載具不適用的橋梁，以解決梁底淨高不足橋梁不易檢測的問題， 提升橋檢安全與品質。
▲ 財團法人中華顧問工程司主任蔡欣局。（Source：科技新報）
爬索車 2.0
至於鋼纜檢測及索力量測爬索車 2.0，財團法人中華顧問工程司主任蔡欣局表示，這項設備的開發主要是為了簡化索力量測的作業程序，有別於目前採用索力量測都使用震動法，自動化鋼纜檢測設備會用一根鋼纜裝設多點感測器，量測橋梁的模態、頻率、有效震動長度與索力，協助監測人員精準的去取得震動訊號。
蔡欣局指出，爬索車 2.0 改善先前的問題，大幅提升適用鋼纜直徑到 300mm，縮減機體重量到 13.5 公斤，爬升角度達 60 度以上，爬升速度達每秒 40 公分以上，而且作為通用機型，不必針對每一座橋都要設計製作一台爬索車，主要設計原則就是可變性，更能均勻的將爬索車鎖固在鋼纜上面，更便於攜帶，大幅提升橋梁鋼纜檢測的精準與便利性。
（首圖來源：科技新報）
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