基础设施老化带来的看不见的风险:呼吁提高抗灾能力

在现代基础设施不断扩大和发展的背景下,实施结构健康监测已变得极为重要,尤其是当这些重要基础设施中的许多正在老化,无法满足现代需求(包括环境挑战)的时候。基础设施监测在防范潜在危险、检测结构损伤和建立预防警报机制方面发挥着至关重要的作用。

基础设施老化的威胁迫在眉睫

每过一年,桥梁或水坝等民用基础设施老化的压力就会变得更加明显,从而揭示出潜伏在我们日常生活表面之下的潜在危险。70 年或 50 年前为支持经济增长而建造的框架,如今已濒临报废边缘,无法满足现代社会的需求。

每过一年,桥梁或水坝等民用基础设施老化的压力就会变得更加明显,从而揭示出潜伏在我们日常生活表面之下的潜在危险。70 年或 50 年前为支持经济增长而建造的框架,如今已濒临报废边缘,无法满足现代社会的需求。

目前的问题有两个方面:

首先,过去的建筑和工程成就在设计时考虑的是不同的时代,不可能预见到人口的指数级增长、气候变化的影响以及由此对基础设施造成的压力。设计意图与当前要求之间的这种不匹配,使这些基础设施的结构完整性面临风险,增加了倒塌的可能性和可能造成的人员伤亡后果。

其次,这一挑战还与向技术和数字化运营过渡缓慢有关。在许多情况下,老化的基础设施在维护方面存在不足,但即使在开展维护工作的情况下,也缺乏对数字化监测计划潜在益处的认识。 

总之,这种不愿使用数字解决方案的态度阻碍了主动维护和预测分析,使得在潜在问题升级之前发现并解决它们变得十分困难。 

拥抱创新,建设弹性基础设施

不同的参数可以彻底改变基础设施的监控、维护和管理方式,因此,与时间赛跑,加强基础设施的建设已成为可能。

  • 远程监控技术

互联设备、传感器、软件和系统在物联网(IoT)和人工智能(AI)的推动下,实时监测基础设施健康状况的能力以前无法想象。通过这些技术,可以准确了解磨损情况、环境影响和使用模式,从而实现从传统的、被动的基础设施维护模式向预测性和主动性的转变。

无线远程监控不仅能提高活动的精确度和效率,还能大大减少现场巡视的风险。运营商可以采用更可靠、更可持续、更具成本效益的基础设施管理模式,根据数据及时采取有针对性的干预措施。

在马来西亚最近的一个案例中,人们避免了在 柔佛州一座桥梁不幸坍塌在柔佛州的一座桥梁不幸坍塌时,避免了更糟糕的情况发生。当时部署了 36 台无线倾斜仪,并与数据可视化软件相连,在识别移动的同时向桥梁操作员发出警报。得益于实时数据和当地政府的快速反应,大桥被关闭,没有人员伤亡。

通过部署监测技术,可以在潜在风险和薄弱环节演变成灾难之前及早发现它们。

  • 地方和全球监管标准

联网和远程监控仪器的集成往往是由当地或全球实施的新法规所引导的。这种积极主动的方法与被动应对的模式形成了鲜明对比,尽管不幸的是,被动应对的模式往往会因故障而导致成本上升和安全风险增加。

新法规表明,我们有意愿采取一种更加开明的方法,认识到前瞻性、定期监督和对基础设施健康进行战略投资的价值,这对我们社区的可持续性和安全性至关重要。

然而,有关基础设施监测的法规和立法因国家或地区的不同而大相径庭,导致安全标准和维护规程的差异。在一些监管不严或执法不力的地区,对基础设施的监测可能不足,导致长期忽视和恶化。 

为了降低风险,亟需制定统一的国际标准和强化的监管框架,以确保重要基础设施系统的安全和复原力,造福全人类。

  • 预防性基础设施维护

采用优先考虑实时监测和预防性维护的方法,可以避免潜在的灾害,保护公共福利,延长民用基础设施的使用寿命。这也减轻了与大规模维修相关的财务负担,突出了预防性措施的经济审慎性。维护规程的持续应用是一个重要的反馈机制,提供的数据有助于指导未来基础设施项目的发展。 

新建筑不仅能达到更高的耐久性标准,还具有经受时间和使用考验所需的灵活性和韧性。

热那亚莫兰迪桥垮塌悲剧发生数月后、 法国启动了一项名为 "连接桥梁 "的程序,以收集数据并评估法国桥梁的安全性。该评估报告于 2019 年 6 月底发布,随后将于 2022 年更新。此后不久,又推出了一项战略,以优化监控,并实施必要的维护和维修,同时重建无法修复的桥梁。

 

总之,在维护基础设施时,转而采用积极主动的方法至关重要。这意味着我们要重新思考如何建造具有抗灾能力的建筑,强调预防风险、建立实时监控和维护的重要性。这样,就能为未来设定新的标准,使基础设施不仅经久耐用,而且能够应对现代生活的挑战。

民用基础设施