某橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

PAGEPAGE96某橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)方案用戶需求分析§1.1橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)橋梁健康監(jiān)測(cè)就是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)的整體行為，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷位置和程度進(jìn)行診斷，對(duì)橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評(píng)估，為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，為橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本組成如圖1.1所示。圖1.1健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本組成框圖一般大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)以下幾方面進(jìn)行監(jiān)控：(1)橋梁結(jié)構(gòu)在正常車輛荷載及風(fēng)載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和力學(xué)狀態(tài)。(2)橋梁結(jié)構(gòu)在突發(fā)事件(如地震、意外大風(fēng)或其它嚴(yán)重事故等)之后的損傷情況。(3)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性，主要是提供構(gòu)件疲勞狀況的真實(shí)情況。(4)橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如支座)和附屬設(shè)施的工作狀態(tài)。(5)大橋所處的環(huán)境條件，如風(fēng)速、溫度、濕度、地面運(yùn)動(dòng)等。因此，橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，而是運(yùn)用現(xiàn)代化傳感設(shè)備與光電通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁運(yùn)營階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和行為，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的信息，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)，評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性。在偶發(fā)事件發(fā)生后，可通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷和關(guān)鍵部位的變化，對(duì)大橋結(jié)構(gòu)的承載能力和抗風(fēng)、抗震能力作出客觀的定量的評(píng)估。這種評(píng)估不僅對(duì)大橋的科學(xué)養(yǎng)護(hù)與維修提供可靠的依據(jù)，而且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可用于深入研究大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境中的未知和不確定性問題。而且橋梁健康監(jiān)測(cè)信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)意義在于，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得以改進(jìn)?！?.2橋梁健康監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀與進(jìn)展自20世紀(jì)50年代以來，隨著橋梁建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，橋梁健康監(jiān)測(cè)的重要性逐漸被認(rèn)識(shí)，但受檢測(cè)、監(jiān)測(cè)手段比較落后的限制，在應(yīng)用上一直未得到推廣和重視。近年來隨著大跨徑橋梁的輕柔化及形式與功能的復(fù)雜化，對(duì)已建成的橋梁采用有效的手段監(jiān)測(cè)和評(píng)定健康狀況、維修和控制損傷，對(duì)新建的橋梁總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，建立長(zhǎng)期的安全健康監(jiān)測(cè)、振動(dòng)和損傷控制系統(tǒng)，已成為目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工程界的研究熱點(diǎn)。許多國家都在一些已建和在建的大跨橋梁上進(jìn)行了有益的嘗試：丹麥曾對(duì)總長(zhǎng)1726m的Faroe跨海斜拉橋進(jìn)行施工階段及通車首年的監(jiān)測(cè)，另外，他們?cè)谥骺?624m的GreatBeltEast懸索橋上也開始了相關(guān)的嘗試；泰國與韓國目前也已開始在重要橋梁上安裝永久性的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)整體與安全性報(bào)警設(shè)備；香港的青馬大橋、內(nèi)地的虎門大橋、徐浦大橋、江陰大橋、東海大橋等在施工階段也已開始傳感器的安裝，以備將來運(yùn)營期間的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；在重慶地區(qū)，通過集群式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已將長(zhǎng)江上的10座特大橋納入長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；從2005年底開始，重慶交通大學(xué)（原重慶交通學(xué)院）牽頭承擔(dān)了交通部西部交通建設(shè)科技重大項(xiàng)目——“大跨徑橋梁監(jiān)測(cè)、加固及養(yǎng)護(hù)成套技術(shù)研究”，重點(diǎn)開展了連續(xù)梁及連續(xù)剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋四種橋型的長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)與維修加固方面的理論與應(yīng)用研究，取得了重大的技術(shù)進(jìn)步。這些健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的成功開發(fā)與應(yīng)用將起到確保橋梁安全運(yùn)營、延長(zhǎng)橋梁使用壽命的作用。同時(shí)通過早期橋梁病害的發(fā)現(xiàn)能大大節(jié)約橋梁的維修費(fèi)用，可以避免最終頻繁大修關(guān)閉交通所引起的重大損失。橋梁健康監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)涵是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)估，從而為橋梁工程在特殊氣候、交通條件下或運(yùn)營狀況嚴(yán)重異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，為橋梁維護(hù)、維修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。根據(jù)目前國內(nèi)外最新的發(fā)展，現(xiàn)代橋梁健康監(jiān)測(cè)診斷的主要內(nèi)容可概括為3個(gè)方面：結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的識(shí)別、定位與標(biāo)定；有損橋梁結(jié)構(gòu)的功能定量評(píng)估；有損橋梁結(jié)構(gòu)的使用風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)預(yù)測(cè)。由于運(yùn)營中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息，因此橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來的將不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和某種特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，它還可能并成為橋梁研究的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室。近20年來，運(yùn)用整體健康監(jiān)測(cè)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)化檢查與評(píng)估的研究工作已有很大發(fā)展。目前現(xiàn)代橋梁健康診斷試驗(yàn)與研究中取得的進(jìn)展主要有以下幾個(gè)方面：1、在車重、車速及支承對(duì)橋梁模態(tài)參數(shù)的影響方面有深入研究的理論基礎(chǔ)上，可以證明用環(huán)境振動(dòng)法進(jìn)行橋梁自動(dòng)檢測(cè)的可行性。2、人們對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)的重視程度逐年增加。越來越多的新建橋梁安裝橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但用于運(yùn)營階段橋梁狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，而且從施工控制開始完整、連續(xù)的記錄結(jié)構(gòu)的各種變化信息。3、監(jiān)測(cè)內(nèi)容全面完整。不僅對(duì)結(jié)構(gòu)本身的狀態(tài)和行為（如應(yīng)力、位移、加速度、動(dòng)力特性等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且還對(duì)環(huán)境條件（如風(fēng)、地震、溫度、車輛荷載等）的記錄監(jiān)測(cè)和分析。4、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備多元化、先進(jìn)化。資金條件允許下，很多監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都采用當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的儀器，現(xiàn)在較為先進(jìn)的儀器有光纖傳感器和GPS等。5、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的整體功能在不斷完善。大部分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都快速大量的信息采集與傳輸通訊能力，有的還實(shí)現(xiàn)了通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸和控制、分析、診斷功能。6、開發(fā)了各種基于頻率、振型、模態(tài)曲率、模態(tài)應(yīng)變等改變量的損傷識(shí)別定位技術(shù)，在處理方法上探尋了MAC（模態(tài)保證準(zhǔn)則）法、COMAC（坐標(biāo)模態(tài)保證準(zhǔn)則）法、柔度矩陣法、矩陣振動(dòng)修正法、非線性迭代法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。對(duì)結(jié)構(gòu)整體監(jiān)測(cè)的理論研究主要集中于利用基于環(huán)境結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性或響應(yīng)的變化進(jìn)行損傷識(shí)別的技術(shù)。結(jié)構(gòu)在各種激勵(lì)下的動(dòng)力響應(yīng)是其整體狀態(tài)的一種量度，當(dāng)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和阻尼特性因結(jié)構(gòu)損傷（質(zhì)量退化）而發(fā)生任何變化其振動(dòng)響應(yīng)也將發(fā)生變化，而這一變化可以通過振動(dòng)測(cè)試方法測(cè)得。利用振動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)正是基于這一原理。大跨度橋梁（實(shí)際上包括土木工程中的所有大型結(jié)構(gòu)在內(nèi)）健康監(jiān)測(cè)及狀態(tài)評(píng)估技術(shù)的研究目前仍然處于探索階段，需要多學(xué)科的進(jìn)一步交叉與發(fā)展，特別是大型橋梁的動(dòng)力測(cè)試技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)。前面探討的基于環(huán)境結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性或響應(yīng)的變化進(jìn)行損傷識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)為最終實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)展現(xiàn)了美好的前景，而推動(dòng)這一技術(shù)在實(shí)踐中真正的應(yīng)用，基本實(shí)現(xiàn)大型橋梁健康監(jiān)測(cè)（長(zhǎng)期、定時(shí)、自動(dòng)、經(jīng)濟(jì)、不妨礙交通）的要求，尚有許多問題有待研究。此項(xiàng)技術(shù)的最終成功應(yīng)用，其在結(jié)構(gòu)安全、可靠（對(duì)地震，強(qiáng)風(fēng)等強(qiáng)烈自然災(zāi)害后結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行快速和有效的評(píng)估，為維修決策提供依據(jù)），延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命（提早發(fā)現(xiàn)不定時(shí)的損傷累積，為有效遏制事態(tài)嚴(yán)重化提供保障）和科學(xué)探索（揭示結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中真實(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)以驗(yàn)證現(xiàn)有橋梁理論）等方面將產(chǎn)生重大的技術(shù)變革?！?.3XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估系統(tǒng)XX湖特大橋?yàn)閄X高速公路跨越XX湖的一座特大橋梁。大橋由主橋和兩岸引橋組成，全長(zhǎng)1846m。其上部結(jié)構(gòu)為（10×30）米連續(xù)T梁＋（65＋10×110＋65）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁＋（10×30）米連續(xù)T梁。XX湖特大橋是華北地區(qū)最大的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，為XX高速公路全線控制性工程。大橋建成后，一直是張家口以北及以西地區(qū)車輛進(jìn)入京津必經(jīng)的咽喉要道，日平均交通流量高達(dá)2.7萬輛之多，其中70％左右是大型貨柜車輛，并且超載現(xiàn)象嚴(yán)重。繁忙的交通流量和嚴(yán)重超載車輛直接影響大橋的運(yùn)營安全和使用壽命。鑒于XX湖特大橋在交通中的重要地位，建立橋梁健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估系統(tǒng)，就是要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的病害損傷情況及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)期的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)查明發(fā)生病害損傷的原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除橋梁結(jié)構(gòu)存在的安全隱患，從而保證大橋的安全運(yùn)營，及時(shí)掌握大橋運(yùn)營狀況，防患于未然，保證公路交通的安全暢通。根據(jù)XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立目的和特點(diǎn)，考慮目前橋梁的健康監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，各種監(jiān)測(cè)手段和評(píng)判理論還有待進(jìn)一步提高，同時(shí)完全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)的可靠性需要驗(yàn)證，為了提高實(shí)用性，XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估系統(tǒng)采用“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)+定期檢測(cè)”的工作模式、“長(zhǎng)期靜態(tài)變化趨勢(shì)+動(dòng)力指紋”綜合評(píng)估模式。鑒于上述理由，對(duì)本座橋梁重點(diǎn)部位布設(shè)長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，收集數(shù)據(jù)“指紋”，以評(píng)估橋梁的承載能力和安全狀況。本次所使用的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括硬件和軟件2個(gè)部分，融合后包括4個(gè)主體系統(tǒng)，即：（1）、傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；（2）、數(shù)據(jù)預(yù)處理與傳輸系統(tǒng)；（3）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；（4）、綜合評(píng)估決策與自動(dòng)安全預(yù)警智能系統(tǒng)。各系統(tǒng)間通過光纖網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系而進(jìn)行運(yùn)作。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成見圖1.2。圖1.2結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程圖XX湖特大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要達(dá)到以下幾個(gè)方面的功能：(1)、報(bào)告大橋在各種工作環(huán)境下的結(jié)構(gòu)載荷變化；(2)、設(shè)定日常信道報(bào)警系統(tǒng)，用于橋梁的日常運(yùn)營管理；(3)、報(bào)告大橋各主要構(gòu)件的實(shí)際工作狀況，為結(jié)構(gòu)維護(hù)提供依據(jù)；(4)、報(bào)告大橋主要構(gòu)件有否任何損壞或者累積性的損傷并設(shè)立報(bào)警系統(tǒng)；(5)、對(duì)大橋主要構(gòu)件有否潛在損壞及其主要構(gòu)件的剩余使用壽命進(jìn)行評(píng)估；(6)、對(duì)大橋結(jié)構(gòu)的健康狀況、結(jié)構(gòu)安全可靠性進(jìn)行評(píng)估?！?.4XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估系統(tǒng)的重點(diǎn)與難點(diǎn)分析根據(jù)XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)和安全評(píng)估系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)和要達(dá)到的目標(biāo)，整個(gè)系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和耐久性、安全評(píng)估方法的科學(xué)性與實(shí)用性方面。XX湖特大橋作為公路橋梁，活載在總荷載中所占的比例相對(duì)較小，并且汽車以各自不同的速度在運(yùn)動(dòng)，這就導(dǎo)致對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的激勵(lì)不如鐵路橋那么明顯，振動(dòng)特性的監(jiān)測(cè)受系統(tǒng)噪聲的影響較大，它將影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處于野外工作環(huán)境，設(shè)備與整個(gè)系統(tǒng)的耐久性將受到考驗(yàn)，解決上述問題，必須在選用可靠設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過“精益求精、適當(dāng)冗余”的設(shè)計(jì)理念來保證，這樣不僅有利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，而且最大限度地減少系統(tǒng)自身的養(yǎng)護(hù)維修問題。根據(jù)交通部西部交通建設(shè)科技重大項(xiàng)目——“大跨徑橋梁監(jiān)測(cè)、加固及養(yǎng)護(hù)成套技術(shù)研究”的中間研究成果，《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》僅適用于中小跨徑的橋梁狀態(tài)評(píng)估與養(yǎng)護(hù)，不適用于特大跨徑橋梁的狀態(tài)評(píng)估與養(yǎng)護(hù)。對(duì)于XX湖特大橋來講，必須建立一套專門的安全評(píng)估與養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策，通過建立“長(zhǎng)期靜態(tài)變化趨勢(shì)+動(dòng)力指紋”綜合評(píng)估模式，保證安全評(píng)估方法的科學(xué)性與實(shí)用性，并且要形成一套專門的養(yǎng)護(hù)維修指南。第2章XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則及技術(shù)、設(shè)備選型原則§2.1XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立本身既是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，在系統(tǒng)的建立過程中需要綜合考慮多方面的因素以達(dá)到預(yù)期設(shè)定的目標(biāo)。因此在系統(tǒng)建立前根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能及要達(dá)到的目標(biāo)并參考以往的經(jīng)驗(yàn)設(shè)定一些原則來指導(dǎo)系統(tǒng)建立工作的進(jìn)行是非常必要的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體原則是指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綱領(lǐng)性文件，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的、功能、標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)主要求的體現(xiàn)?？傮w原則的確定具有很強(qiáng)的針對(duì)性，其確定的合理與否將直接影響到業(yè)主最終能否能得到滿意的產(chǎn)品。根據(jù)本項(xiàng)目健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作目的并充分響應(yīng)招標(biāo)文件，XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體原則確定如下：（1）針對(duì)性和實(shí)用性健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)針對(duì)XX湖特大橋的實(shí)際情況進(jìn)行，監(jiān)測(cè)內(nèi)容的確定不求多求全，以滿足監(jiān)測(cè)要求，能有效監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物的工作狀態(tài)為根本目標(biāo)。（2）先進(jìn)性和可靠性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性，在各種條件相同或相近的情況下盡量采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備與技術(shù)，用合理的投入來達(dá)到最優(yōu)的性價(jià)比，保證有效地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。由于結(jié)構(gòu)物健康監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，其工作周期長(zhǎng)達(dá)十年甚至幾十年，因此在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)滿足先進(jìn)性的同時(shí)高度重視整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，選擇可靠的硬件產(chǎn)品和軟件技術(shù)，保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。（3）完整性和開放性系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容具有完整性，監(jiān)測(cè)控制過程邏輯嚴(yán)密，功能相對(duì)齊全，功能模塊之間既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，避免故障聯(lián)動(dòng)影響；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同時(shí)具有良好的開放性和可擴(kuò)展性，以便在系統(tǒng)的整個(gè)工作周期內(nèi)根據(jù)實(shí)際需要或業(yè)主的要求進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展或功能升級(jí)。（4）可操作性和易維護(hù)性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)操作的人機(jī)界面方便友好，易于管理、操作和進(jìn)行故障檢查及日常維護(hù)。硬件設(shè)備的安裝設(shè)置方便并易于更換?！?.2XX湖特大橋監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)置原則XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的設(shè)置根據(jù)測(cè)點(diǎn)的重要性程度即優(yōu)先級(jí)按以下原則進(jìn)行布置：（1）安全優(yōu)先原則安全優(yōu)先是指測(cè)點(diǎn)參數(shù)值與安全性直接相關(guān)時(shí)，應(yīng)保證此類測(cè)點(diǎn)參數(shù)的準(zhǔn)確獲取，而主要為使用功能提供參考的測(cè)點(diǎn)則處于相對(duì)次要的地位。（2）整體優(yōu)先原則整體優(yōu)先原則是指測(cè)點(diǎn)參數(shù)能反應(yīng)結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮。（3）初值優(yōu)先原則初值問題是指當(dāng)測(cè)點(diǎn)參數(shù)測(cè)得值不是測(cè)點(diǎn)參數(shù)的全量，測(cè)點(diǎn)參數(shù)初值不能或難以由傳感器直接測(cè)得。在這種情況下這類測(cè)點(diǎn)的參數(shù)初值只能通過間接的方法獲得，其準(zhǔn)確性和可靠性遠(yuǎn)低于由傳感器直接測(cè)得的初值，存在初值問題。初值優(yōu)先原則即指能由傳感器直接測(cè)得初值的測(cè)點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮。（4）動(dòng)靜結(jié)合原則動(dòng)靜結(jié)合原則是指在當(dāng)前結(jié)構(gòu)檢測(cè)和分析技術(shù)水平下，靜力測(cè)試數(shù)據(jù)具有直觀、便于工程人員分析和處理、數(shù)據(jù)相對(duì)容易獲得的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有難以反映結(jié)構(gòu)整體性能的缺點(diǎn)。而動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)具有能夠反映結(jié)構(gòu)整體性能的優(yōu)點(diǎn)，但也有分析方法和理論不成熟，分析結(jié)果不可靠的缺點(diǎn)。因此，靜力測(cè)試和動(dòng)力測(cè)試應(yīng)結(jié)合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，互相校核，以達(dá)到通過健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更全面更準(zhǔn)確地掌握結(jié)構(gòu)的整體性能和工作狀態(tài)的目的?！?.3傳感器的選型布置原則XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器和分析儀的選型主要考慮以下幾個(gè)原則進(jìn)行：（1）適用性原則健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所選擇的傳感器和采集分析儀在使用上應(yīng)能滿足健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集在精度、頻率和傳感器自身環(huán)境適應(yīng)性等方面的要求。適用性的內(nèi)容還包括傳感器和采集分析儀的功能和性能應(yīng)以夠用并具有適當(dāng)前瞻性為原則，不應(yīng)一味考慮節(jié)約成本而使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)失去以后升級(jí)提高的機(jī)會(huì)，也不應(yīng)一味追求先進(jìn)造成不必要的浪費(fèi)。（2）耐久性和可靠性原則健康監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，其整個(gè)工作周期長(zhǎng)達(dá)十年甚至幾十年，因此對(duì)傳感器和分析儀耐久性和可靠性的要求極高。例如許多傳感器工作于無防護(hù)的自然環(huán)境甚至更惡劣的環(huán)境中（如箱梁的箱室中，夏季高溫時(shí)箱室中的溫度可達(dá)到40至50攝氏度），因此對(duì)傳感器的穩(wěn)定性、耐久性、可靠性和抗損壞性能的要求尤其突出。就整個(gè)系統(tǒng)而言，應(yīng)滿足15年以上的使用壽命，對(duì)單個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備和元件應(yīng)滿足10年以上的使用壽命，并且方便更換。（3）統(tǒng)一性原則對(duì)于一般的健康監(jiān)測(cè)來說，由于要盡可能多的獲得結(jié)構(gòu)物在工作狀態(tài)下的各種信息，因此監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目較多。如果對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都采用單獨(dú)的子系統(tǒng)，使用不同的傳感器和分析儀，那么將使整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集成變得復(fù)雜、困難，同時(shí)也會(huì)降低整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此在傳感器和分析儀的選型上應(yīng)注意對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在滿足使用要求的前提下應(yīng)盡量選用工作原理相同的傳感器，這樣不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以采用相同的分析儀采集數(shù)據(jù)，從而減少信號(hào)采集設(shè)備的數(shù)量，簡(jiǎn)化整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性。（4）系統(tǒng)性原則系統(tǒng)性原則是指任何傳感器的選型和布置都應(yīng)從系統(tǒng)的高度進(jìn)行考慮。子系統(tǒng)的各種性能應(yīng)以實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)這個(gè)大系統(tǒng)的功能為目標(biāo)，而不僅僅局限于實(shí)現(xiàn)本子系統(tǒng)的功能。各子系統(tǒng)傳感器的選型和布置應(yīng)綜合考慮整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。（5）綜合平衡原則傳感器方案的選型和布置必須兼顧各個(gè)原則的要求，進(jìn)行綜合平衡性能、工藝、成本、售后服務(wù)等相關(guān)問題，達(dá)到最優(yōu)布置設(shè)計(jì)?！?.4數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)原則進(jìn)行：（1）適用性原則數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)在考慮橋梁實(shí)際情況和響應(yīng)招標(biāo)文件的基礎(chǔ)上滿足健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的選擇應(yīng)緊密結(jié)合健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊筮M(jìn)行，按照前瞻性原則適當(dāng)考慮整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)未來升級(jí)的需要。適用性是選擇數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)首先應(yīng)滿足的基本要求。（2）可靠性原則數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的選擇應(yīng)滿足整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的要求。傳感器采集到的數(shù)據(jù)能被及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的傳輸是數(shù)據(jù)分析與安全評(píng)估的前提，關(guān)系到整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的可靠性顯得非常重要，是選擇數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)應(yīng)著重考慮的因素。（3）經(jīng)濟(jì)性原則數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的選擇還應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，即不應(yīng)一味地強(qiáng)調(diào)高性能而造成無謂的浪費(fèi)，也不應(yīng)過于考慮經(jīng)濟(jì)，以致影響整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能的發(fā)揮或正常的工作乃至系統(tǒng)未來的升級(jí)改造。第3章XX湖特大大橋健康監(jiān)監(jiān)測(cè)技術(shù)方方案及說明明§3.1XX湖特特大橋健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)總體方案案與說明XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)和和安全評(píng)估估系統(tǒng)主要要包括兩個(gè)個(gè)方面:即定期人人工巡檢和和遠(yuǎn)程智能能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng),其中遠(yuǎn)程程智能監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)主要要由四部分分組成(如圖3.1所示):即傳感器與數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)處處理和傳輸輸系統(tǒng)、數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)和健健康狀態(tài)評(píng)評(píng)估與報(bào)警警系統(tǒng)。各部部分主要功功能和組成成如下:安全評(píng)估與報(bào)警系統(tǒng)：包括用戶計(jì)算機(jī).數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊.行車安全分析與報(bào)警模塊傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安全評(píng)估與報(bào)警系統(tǒng)：包括用戶計(jì)算機(jī).數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊.行車安全分析與報(bào)警模塊傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括傳感器、信號(hào)調(diào)理儀及其它二次儀表數(shù)據(jù)預(yù)處理和傳輸系統(tǒng)：包括數(shù)采控制設(shè)備、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)通信模塊數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫管理與查詢模塊授權(quán)用戶定期人工巡檢系統(tǒng)：包括人工數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)錄入兩個(gè)部分圖3.1監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)整體體結(jié)構(gòu)圖1.傳感器與數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)的主要要功能是實(shí)實(shí)時(shí)地采集橋梁梁的狀態(tài)信信息,并將其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為可供供硬件傳輸輸分析的物物理信號(hào),是橋梁狀態(tài)態(tài)自動(dòng)分析析評(píng)估的基基礎(chǔ)。傳感感器與數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)包括傳感感器、信號(hào)號(hào)調(diào)理儀和和其它二次次儀表等信信號(hào)采集分分析設(shè)備，在本橋中中主要包括括10個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)。.2.數(shù)據(jù)預(yù)處理理和傳輸系系統(tǒng)的主要要功能是將將傳感器與與數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)采集集到的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)街钢付ㄔO(shè)備,以便進(jìn)行行進(jìn)一步的的處理。數(shù)據(jù)預(yù)處處理和傳輸輸系統(tǒng)主要要包括數(shù)采采控制設(shè)備備、數(shù)據(jù)處處理模塊和和數(shù)據(jù)通信信模塊等幾幾個(gè)部分。3.數(shù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)的主主要功能是是對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)預(yù)處理和傳傳輸系統(tǒng)傳傳輸來的數(shù)數(shù)據(jù)和安全全評(píng)估系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分分析后得到到的結(jié)果進(jìn)進(jìn)行管理和和存儲(chǔ),已備以后調(diào)用用和查詢,并支持健健康狀態(tài)評(píng)評(píng)估與報(bào)警警系統(tǒng)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)時(shí)調(diào)用和結(jié)結(jié)果存儲(chǔ).數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)主主要包括服服務(wù)器、數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理與查詢模模塊等部分分。4.健康狀態(tài)評(píng)評(píng)估與報(bào)警警系統(tǒng)的主主要功能是是對(duì)前述各各系統(tǒng)采集集傳輸來的的數(shù)據(jù)信號(hào)號(hào)進(jìn)行分析析,從中提取取出所監(jiān)測(cè)測(cè)橋梁的各各類信息,并對(duì)這些信息按一定定的方法進(jìn)行評(píng)評(píng)估，從而掌握所監(jiān)測(cè)測(cè)橋梁的實(shí)實(shí)際工作狀狀態(tài),保障結(jié)構(gòu)的安全，為養(yǎng)護(hù)和維維修決策提提供科學(xué)依據(jù)。健康康狀態(tài)評(píng)估估與報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)主要包括括用戶計(jì)算算機(jī)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)分析模塊塊、行車安全全分析與報(bào)報(bào)警模塊等等幾個(gè)部分分。傳輸光纜傳輸光纜傳輸光纜授權(quán)用戶終端交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)數(shù)采部分傳感部分總監(jiān)控室圖3.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)示意圖測(cè)站1測(cè)站2測(cè)站N§3.2XX湖特特大橋傳感感器與數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)方案案XX湖特大橋傳傳感器與數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)共分為為十個(gè)子系系統(tǒng)，分別別是：車輛輛荷載監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)、溫溫度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、濕濕度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)、振振動(dòng)監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、應(yīng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、支支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)、梁端位位移監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、地地震監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)、視視頻監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)。各各子系統(tǒng)的的具體技術(shù)術(shù)方案如下。3.2.1車車輛荷載監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)1.車車輛荷載監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)總體要求求車輛荷載監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)必須須滿足健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)監(jiān)測(cè)通過過橋梁的車車輛荷載的的要求。具體包包括以下幾幾個(gè)方面：：（1）在不影響車輛輛通行的情情況下準(zhǔn)確確檢測(cè)通過過大橋的車車輛；（2）傳感器布置合理理，能監(jiān)測(cè)測(cè)到所用通通過大橋的的車輛；（3）能對(duì)檢測(cè)到的車車輛荷載數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行即即時(shí)的初步步分析，在在危險(xiǎn)荷載載通過時(shí)及及時(shí)發(fā)出報(bào)報(bào)警；（4）能及時(shí)將監(jiān)測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送送到總監(jiān)控控室，以便便數(shù)據(jù)分析析與安全評(píng)評(píng)估系統(tǒng)做做進(jìn)一步處處理；（5）車輛荷載監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)的各各個(gè)組成部部分具有較較高的可靠靠性、耐久久性和環(huán)境境適應(yīng)性。2.車車輛荷載監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器布置方案案車輛荷載監(jiān)測(cè)傳傳感器的布布置數(shù)量、布布置位置和和布置方式式應(yīng)針對(duì)通過大大橋的車輛輛荷載的具具體情況確確定。從XX湖特大橋目目前的車輛輛荷載通行行情況來看看，重載車車輛主要是是由張家口口向北京運(yùn)運(yùn)送物資的的大型貨運(yùn)運(yùn)車輛。因因此，大橋橋的張家口口至北京車車幅是承受受重載的主主要結(jié)構(gòu)，其其受荷情況況比另一車車幅要嚴(yán)峻峻的多，是是健康監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)測(cè)的重點(diǎn)。車輛荷載監(jiān)測(cè)傳感器的布置應(yīng)能完全監(jiān)測(cè)通過張家口至北京車幅的車輛。同時(shí)，考慮健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)通過橋梁的危險(xiǎn)荷載的預(yù)警功能，車輛荷載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)應(yīng)能在危險(xiǎn)荷載通過大橋前檢測(cè)出危險(xiǎn)情況并及時(shí)發(fā)出報(bào)警。根據(jù)以上情況，XX湖特大橋的車輛荷載監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)布置在重載車幅張家口臺(tái)前方50米處。布置數(shù)量為重載車幅的每個(gè)車道至少布置一套，全橋至少兩套。具體布置方式為各車道的車輛荷載監(jiān)測(cè)傳感器在重載車幅的某一個(gè)橫斷面并行布置，以保證完全監(jiān)測(cè)通過大橋重載車幅的所有車輛。車輛荷載監(jiān)測(cè)傳傳感器的具具體布置圖圖見附圖1。3.2.2溫溫度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)1.溫溫度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)總體體要求XX湖湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)溫度監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)的作用主主要有兩個(gè)：一是為應(yīng)變傳傳感器進(jìn)行行溫度修正正提供依據(jù)據(jù)；二是監(jiān)測(cè)主梁梁箱內(nèi)溫度度和環(huán)境溫溫度。2.溫溫度監(jiān)測(cè)傳傳感器布置置方案溫度監(jiān)測(cè)傳感器器的布置應(yīng)應(yīng)圍繞溫度度監(jiān)測(cè)子系系統(tǒng)的主要要作用進(jìn)行行。對(duì)于修正應(yīng)變傳傳感器的作作用，由于于用于該作作用的溫度度傳感器應(yīng)應(yīng)與所修正正的應(yīng)變傳傳感器共點(diǎn)點(diǎn)埋設(shè)，以以盡量精確確地起到修正正作用。因?yàn)橛糜谛拚龖?yīng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的的溫度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器的的測(cè)點(diǎn)沿箱箱梁箱室內(nèi)內(nèi)布置，該該部分溫度度監(jiān)測(cè)傳感感器又可用用于監(jiān)測(cè)箱箱梁箱室內(nèi)內(nèi)的溫度，所所以在箱梁梁箱室內(nèi)不不再單獨(dú)布布設(shè)用于監(jiān)監(jiān)測(cè)箱梁箱箱室內(nèi)溫度度的溫度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器。根據(jù)招標(biāo)文件的的要求，用用于環(huán)境溫溫度監(jiān)測(cè)的的溫度傳感感器的布設(shè)設(shè)方案具體體如下：（1）用于環(huán)境溫度度監(jiān)測(cè)的溫溫度監(jiān)測(cè)傳傳感器的布布設(shè)截面選選在大橋中中跨的跨中中截面；（2）用于環(huán)境溫度監(jiān)監(jiān)測(cè)的溫度度監(jiān)測(cè)傳感感器在所選選截面的具具體布置方方案為：在在選定截面面箱梁外側(cè)側(cè)的懸臂端端部、腹板板中部和底底板下側(cè)的的兩端各對(duì)稱稱布置一個(gè)個(gè)溫度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器。溫度監(jiān)測(cè)傳感器器的具體布布置圖見附附圖2；全橋共計(jì)布設(shè)用用于環(huán)境溫溫度監(jiān)測(cè)的的溫度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器6個(gè)。3.2.3濕濕度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)1.濕濕度監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)總體體要求布置濕濕度監(jiān)測(cè)傳傳感器的主主要目的是是監(jiān)測(cè)橋梁梁在工作狀狀態(tài)下箱梁梁內(nèi)外的濕濕度情況。由由此根據(jù)濕濕度對(duì)箱梁梁的影響評(píng)評(píng)估橋梁的的安全性和和工作狀態(tài)態(tài)。2.濕濕度監(jiān)測(cè)傳傳感器布置置方案考慮XX湖特大大橋的工作作環(huán)境是濕濕度較大的的湖，根據(jù)濕度度監(jiān)測(cè)傳感感器監(jiān)測(cè)的的目的和環(huán)環(huán)境中濕度度的變化規(guī)規(guī)律，濕度度監(jiān)測(cè)傳感感器的布設(shè)設(shè)應(yīng)能反應(yīng)應(yīng)大橋箱梁梁內(nèi)外的濕濕度變化。因此此，濕度監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器的測(cè)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)在選定斷斷面的箱梁梁內(nèi)外均應(yīng)應(yīng)對(duì)稱布置。在一一般情況下下，環(huán)境中中的濕度不不會(huì)劇烈變變化，所以以濕度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器的的測(cè)點(diǎn)布置置不宜太多。根據(jù)招標(biāo)文件的的要求，濕濕度監(jiān)測(cè)傳傳感器的具具體布設(shè)方方案如下：：（1）用于環(huán)境濕度度監(jiān)測(cè)的濕濕度監(jiān)測(cè)傳傳感器的布布設(shè)截面選選在大橋中中跨的跨中中截面；（2）濕度監(jiān)測(cè)傳感器器在所選截截面的具體體布置方案案為：在選選定截面的的箱梁底板板的中點(diǎn)上上下兩側(cè)各各布置一個(gè)個(gè)濕度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器。濕度監(jiān)測(cè)傳感器器的具體布布置圖見附附圖3；全橋共計(jì)布設(shè)用用于環(huán)境濕濕度監(jiān)測(cè)的的濕度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器2個(gè)。3.2.4動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)1.動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)總體體要求動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)子系系統(tǒng)是整個(gè)個(gè)健康監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)中較較為重要的的子系統(tǒng)。根根據(jù)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)理論，結(jié)結(jié)構(gòu)的變形形在很大程程度上能反反映出結(jié)構(gòu)構(gòu)的整體工工作狀態(tài)，是是評(píng)估結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全性性和工作性性能的一個(gè)個(gè)比較理想想的指標(biāo)。同同時(shí)，以目前的的技術(shù)手段段能較為方方便、準(zhǔn)確確的獲得結(jié)結(jié)構(gòu)的變形形狀態(tài)。因因此，對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)態(tài)評(píng)估來說說，監(jiān)測(cè)結(jié)結(jié)構(gòu)變形的的意義就顯顯得尤其重重要。2.動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器布布置方案根據(jù)招標(biāo)文件對(duì)對(duì)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)的要求，XX湖特大橋的動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)大橋在工作狀態(tài)下部分橋跨跨中的動(dòng)撓度，以部分橋跨的動(dòng)撓度變化情況代表全橋的動(dòng)撓度變化。同時(shí)考慮動(dòng)撓度的變化是對(duì)大橋結(jié)構(gòu)局部工作性能的反映，為了更全面的掌握大橋橋跨的動(dòng)撓度變化，我方在招標(biāo)文件所提方案的基礎(chǔ)上增加大橋張家口方向邊跨的跨中截面作為監(jiān)測(cè)截面。動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)傳感器的具體布設(shè)方案如下：（1）動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)傳感感器的布設(shè)設(shè)截面為：：大橋主橋橋重載車幅幅張家口方方向邊跨的的跨中截面面和靠近張張家口側(cè)6個(gè)中跨的1/4、跨中截截面；大橋橋輕載車幅幅張家口方方向邊跨的的跨中截面面和靠近張張家口側(cè)6個(gè)中跨的的跨中截面面。全橋共共計(jì)安設(shè)動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器的的截面20個(gè)，每個(gè)截截面布置動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器1個(gè)；（2）動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)傳感感器在所選選截面的具具體布置方方案為：動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器均均布置在箱箱梁選定截截面的箱室室內(nèi)側(cè)底板板的中點(diǎn)處處。動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)傳感感器的具體體布置圖見附圖4。全橋共共計(jì)布設(shè)動(dòng)動(dòng)撓度監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器220個(gè)。3.2.5振振動(dòng)監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)1.振振動(dòng)監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)總體體要求振動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)是整個(gè)健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)中一個(gè)個(gè)較為重要要的子系統(tǒng)統(tǒng)。橋梁動(dòng)力力特性參數(shù)數(shù)和振動(dòng)水水平(振動(dòng)強(qiáng)度度和幅值))是橋梁整整體安全的的標(biāo)志，橋橋梁結(jié)構(gòu)剛剛度等性能能的變化會(huì)會(huì)引起結(jié)構(gòu)構(gòu)振動(dòng)特性性的改變。因因此，對(duì)橋橋梁動(dòng)力特特性及振動(dòng)動(dòng)水平的監(jiān)監(jiān)測(cè)能夠起起到從整體上對(duì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的健康狀態(tài)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的的目的。2.振振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳傳感器布置置方案根據(jù)振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳傳感器的監(jiān)監(jiān)測(cè)目的和和XX湖特大橋的的結(jié)構(gòu)形式式，為了能能使振動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器監(jiān)測(cè)到橋橋梁的動(dòng)力力特性參數(shù)數(shù)和振動(dòng)水水平(振動(dòng)強(qiáng)度度和幅值))，應(yīng)在確確定傳感器器的布置方方案前應(yīng)用用結(jié)構(gòu)分析析軟件對(duì)大大橋的模型型進(jìn)行模態(tài)態(tài)分析，以以充分掌握握橋梁的動(dòng)動(dòng)力特性參參數(shù)和振動(dòng)動(dòng)水平的理理論值，進(jìn)進(jìn)而根據(jù)理理論值進(jìn)行行傳感器的的布設(shè)，達(dá)達(dá)到傳感器器布設(shè)的目目的。根據(jù)招標(biāo)文件的的要求，同同時(shí)為了更更全面的掌掌握大橋橋橋跨的振動(dòng)動(dòng)特性，我我方在招標(biāo)標(biāo)文件所提提方案的基基礎(chǔ)上增加加大橋重載載車幅張家家口方向邊邊跨的跨中中截面作為為監(jiān)測(cè)截面面。振動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器的具體布布設(shè)方案如如下：（1）振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感感器的布設(shè)設(shè)截面為：：大橋主梁梁重載車幅幅張家口方方向邊跨的的跨中截面面和靠近張張家口側(cè)6個(gè)中跨的的跨中截面面，以及重重載車幅靠靠近張家口口側(cè)6個(gè)中墩的的墩頂截面面。全橋布布設(shè)振動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器的截面共共計(jì)13個(gè)。（2）在跨中截面每個(gè)個(gè)截面布置置分別監(jiān)測(cè)測(cè)橋跨豎向向和橫向振振動(dòng)的振動(dòng)動(dòng)傳感器各各一個(gè)；在在墩頂截面每每個(gè)截面布布置分別監(jiān)監(jiān)測(cè)主梁縱縱向和橫向向振動(dòng)的振振動(dòng)傳感器器各一個(gè)。振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器器的具體布布置圖見附圖5；全橋共計(jì)布設(shè)振振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳傳感器26個(gè)。3.2.6動(dòng)動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)1.動(dòng)動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)子系統(tǒng)總總體要求動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)子系系統(tǒng)是整個(gè)個(gè)健康監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)中一一個(gè)較為重重要的子系系統(tǒng)，其提提供的數(shù)據(jù)據(jù)是衡量結(jié)結(jié)構(gòu)物工作作性能的重重要指標(biāo)。從理想的情況來說，我們希望能監(jiān)測(cè)到整個(gè)結(jié)構(gòu)物所有部位的應(yīng)變值，但混凝土的應(yīng)變變化對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)物是一個(gè)局部性的變化，就目前應(yīng)用的應(yīng)變監(jiān)測(cè)手段來說，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)物所有部位的應(yīng)變監(jiān)測(cè)還有很大的困難，這其中包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面的原因。對(duì)于通過應(yīng)變?cè)u(píng)評(píng)估結(jié)構(gòu)物物的安全性性和工作狀狀態(tài)這個(gè)問問題，我們們希望能了了解整個(gè)結(jié)結(jié)構(gòu)物的應(yīng)應(yīng)變狀態(tài)，如如果難以做到這一點(diǎn)點(diǎn)，那么至至少應(yīng)掌握握結(jié)構(gòu)物比比較重要部部位的應(yīng)變變狀態(tài)，這這是評(píng)估結(jié)結(jié)構(gòu)物的安安全性和工工作狀態(tài)的的最低要求求。動(dòng)應(yīng)變變監(jiān)測(cè)傳感感器的選型型和布置應(yīng)應(yīng)圍繞這一一原則進(jìn)行。2.動(dòng)動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器布布置方案根據(jù)以上分析，動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感器的布置應(yīng)考慮兩個(gè)方面的問題。一是動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)的那個(gè)部位，其所獲數(shù)據(jù)才能較好的反映結(jié)構(gòu)的整體狀況。對(duì)于XX湖特大橋這樣的連續(xù)梁橋來說就是確定主梁的那個(gè)截面能最大限度的反映橋梁的整體狀態(tài)；二是在選定的部位傳感器如何布置才能最大限度的反映該部位的真實(shí)應(yīng)變狀態(tài)。對(duì)于XX湖特大橋來說就是在選定的截面如何布置傳感器以盡可能的了解截面的應(yīng)變狀態(tài)。對(duì)于第一個(gè)問題題，根據(jù)對(duì)對(duì)下部結(jié)構(gòu)構(gòu)為單墩的的連續(xù)箱梁梁的認(rèn)識(shí)我我們知道：：主梁的最最大負(fù)彎矩矩發(fā)生在箱箱梁的墩頂頂截面；主主梁的最大大正彎矩發(fā)發(fā)生在箱梁梁的跨中截截面。因此此這兩個(gè)截截面的應(yīng)變變狀態(tài)代表表了箱梁整整體應(yīng)變狀狀態(tài)的上下下限，能最最大限度的的反映箱梁梁的整體狀狀態(tài)，是健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)應(yīng)控制制的截面，也也就是應(yīng)布布置動(dòng)應(yīng)變變監(jiān)測(cè)傳感感器的截面面。對(duì)于第二個(gè)問題題相對(duì)來說說較為復(fù)雜雜，根據(jù)橋橋梁結(jié)構(gòu)理理論，箱梁截面面的應(yīng)力分分布由于剪剪力滯效應(yīng)應(yīng)的存在，其其在整個(gè)截截面內(nèi)的分分布是不均均勻的。因因此，動(dòng)應(yīng)應(yīng)變傳感器器應(yīng)布置在在截面應(yīng)力力值最大處處，以監(jiān)測(cè)測(cè)結(jié)構(gòu)應(yīng)力力變化的最最不利狀態(tài)。根據(jù)招標(biāo)文件的的要求，同同時(shí)考慮以以上分析，確確定動(dòng)應(yīng)變變監(jiān)測(cè)傳感感器的布設(shè)設(shè)方案如下下：（1）全橋選擇主橋橋重載車幅幅中點(diǎn)兩側(cè)側(cè)的橋跨為為監(jiān)測(cè)跨，用所選監(jiān)測(cè)跨的動(dòng)應(yīng)變狀態(tài)代表全橋的狀態(tài)；（2）動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感感器的布設(shè)設(shè)截面為所所選監(jiān)測(cè)跨跨的跨中和和墩頂截面面；（3）動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感感器在所選選截面的具具體布設(shè)位位置如下：：在墩頂截截面為箱梁梁頂板和底底板的兩端端和中間，共共計(jì)6個(gè)測(cè)點(diǎn)，這這6個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)監(jiān)測(cè)箱梁墩墩頂截面的的縱橋向應(yīng)應(yīng)變；在墩墩頂截面兩兩側(cè)懸臂的的根部，各各布設(shè)一個(gè)個(gè)測(cè)點(diǎn)，這這兩個(gè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)箱梁梁墩頂截面面懸臂根部部橫橋向的的應(yīng)變；在在跨中截面面為箱梁頂頂板和底板的兩端端和中間，共共計(jì)6個(gè)測(cè)點(diǎn)，這這6個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)監(jiān)測(cè)箱梁墩墩頂截面的的縱橋向應(yīng)應(yīng)變。全橋共共計(jì)有布設(shè)設(shè)動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器的的截面5個(gè)，測(cè)點(diǎn)36個(gè)，其中增增加20個(gè)測(cè)點(diǎn)。動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感感器的具體體布置圖見附圖6。3.2.7支支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)1.支支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)總體要求求支座變變形監(jiān)測(cè)的的目的有兩兩個(gè)，一是是通過監(jiān)測(cè)測(cè)支座在橋橋梁工作狀狀態(tài)下的位位移，了解解橋梁結(jié)構(gòu)在在荷載作用用下的位移移；二是通過過部分支座座的監(jiān)測(cè)推推斷全橋支支座的工作作狀態(tài)，為為橋梁的維維修和支座座更換提供供信息。2.支支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器布置方案案根據(jù)支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)的作用用和招標(biāo)文文件對(duì)支座座變形監(jiān)測(cè)測(cè)的要求，支支座變形監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器共布置8個(gè)，分別別監(jiān)測(cè)四個(gè)個(gè)支座的縱縱、橫向位位移。本橋橋選取重載載車幅的13＃墩、15＃墩、16＃橋墩和17＃墩頂部的的雙向支座進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。支座變形監(jiān)測(cè)傳傳感器的具具體布置圖圖見附圖7。3.2.8梁梁端位移監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)1.梁梁端位移監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)總體要求求監(jiān)測(cè)梁梁端位移的的目的有兩兩個(gè)：一是是通過監(jiān)測(cè)測(cè)梁端伸縮縮縫在橋梁梁工作狀態(tài)態(tài)下的變形形，間接地了解結(jié)構(gòu)構(gòu)在荷載作作用下的反反應(yīng)和整體體工作性能能；二是通通過對(duì)梁端端伸縮縫的的監(jiān)測(cè)了解解伸縮縫的的工作狀態(tài)態(tài)，為伸縮縮縫的維修修提供信息息。2.梁梁端位移監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器布置方案案根據(jù)梁端位移的的監(jiān)測(cè)目的的和招標(biāo)文文件的要求求，全橋共共布置4個(gè)梁端位位移監(jiān)測(cè)傳傳感器，分分別布置在在大橋連續(xù)續(xù)梁兩端的的伸縮縫處處。每道伸伸縮縫處各布置一一個(gè)梁端位位移監(jiān)測(cè)傳傳感器，監(jiān)監(jiān)測(cè)主梁梁梁端的位移移變化和伸伸縮縫的變變形情況。梁端位移監(jiān)測(cè)傳傳感器的具具體布置圖圖見附圖8。3.2.9地地震監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)1.地地震監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)總體要求求由于XXX湖特大橋橋橋址處地理理位置及地地質(zhì)地貌條條件極為復(fù)復(fù)雜，處于于高地震烈烈度區(qū)（基基本烈度為為Ⅷ度），因因此布置地地震監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)監(jiān)測(cè)地地震的動(dòng)力力參數(shù)，確確定結(jié)構(gòu)在在地震時(shí)的的輸入，進(jìn)進(jìn)而為分析析地震對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)的影響響提供數(shù)據(jù)據(jù)和依據(jù)。2.地地震監(jiān)測(cè)傳傳感器布置置方案根據(jù)以上目的并并考慮XXX湖特大橋的的結(jié)構(gòu)形式式，地震監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器的布置數(shù)數(shù)量不應(yīng)太太多?？紤]慮滿足監(jiān)測(cè)測(cè)要求和傳傳感器備份份等因素，地地震監(jiān)測(cè)傳傳感器的布布置方案為為：在全橋橋的橋墩中中選擇兩個(gè)個(gè)有代表性性的橋墩，在在每個(gè)橋墩墩的承臺(tái)上各各布置一個(gè)個(gè)地震監(jiān)測(cè)測(cè)傳感器，以以監(jiān)測(cè)地震震的動(dòng)力參參數(shù)。根據(jù)招標(biāo)文件的的要求，本本橋選擇10＃和16＃橋墩布布設(shè)地震監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器。具體布布設(shè)方案為為：每個(gè)橋墩墩上布置兩兩個(gè)地震監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器，全橋共共計(jì)布設(shè)4個(gè)地震監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器。地震監(jiān)測(cè)傳感器器的具體布布置圖見附圖9。3.2.10視視頻監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)1.視視頻監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)總體要求求布置視視頻監(jiān)視系系統(tǒng)的主要要目的是實(shí)實(shí)時(shí)直觀地地了解橋面上上的車輛交通通情況，并并在發(fā)生意意外事件時(shí)及時(shí)了解解現(xiàn)場(chǎng)情況況采取處理理措施。2.視視頻監(jiān)測(cè)傳傳感器布置置方案根據(jù)視頻監(jiān)視系系統(tǒng)的作用用和招標(biāo)文文件的要求求，視頻監(jiān)監(jiān)測(cè)傳感器器共布置兩兩套，具體體布置位置置為：重車車幅16＃墩上方方和橋頭車車輛荷載監(jiān)監(jiān)測(cè)位置。視頻監(jiān)視傳感器器的具體布布置圖見附圖100。3.2.11XX湖特大大橋數(shù)據(jù)采采集方案XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)在設(shè)計(jì)計(jì)中需要考考慮應(yīng)力、荷荷載、變形形、溫度等等多種關(guān)鍵鍵參數(shù)，所所以在設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)時(shí)，要要基于多傳傳感器系統(tǒng)統(tǒng)的融合來來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是是將來自多多傳感器和和相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)庫的有關(guān)關(guān)信息進(jìn)行行綜合，以以得到精度度上的改善善和更加具具體的推斷斷，而這些些也可以通通過只應(yīng)用用單個(gè)傳感感器來得到到，美國國國防部將此此定義闡述述為“數(shù)據(jù)融合合是一個(gè)多多級(jí)、多方方面的過程程，這個(gè)過過程處理自自動(dòng)識(shí)別、連連結(jié)、相關(guān)關(guān)、估計(jì)以以綜合多源源數(shù)據(jù)和信信息”。數(shù)據(jù)融合的關(guān)鍵鍵技術(shù)是數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)數(shù)據(jù)相關(guān)、數(shù)數(shù)據(jù)庫、融融合推理等等。針對(duì)復(fù)復(fù)雜的環(huán)境境和變動(dòng)的的目標(biāo)，在在難以獲得得先驗(yàn)知識(shí)識(shí)的前提條條件下，建建立具有良良好穩(wěn)定性性和自適應(yīng)應(yīng)能力的目目標(biāo)機(jī)動(dòng)與與環(huán)境模型型，以最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的融合合辦法達(dá)到到設(shè)計(jì)要求求。1.數(shù)數(shù)據(jù)類型的的特點(diǎn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的對(duì)象象包含結(jié)構(gòu)構(gòu)振動(dòng)、主主梁動(dòng)位移移、動(dòng)應(yīng)變變等動(dòng)態(tài)參參量以及視視頻圖象。就就橋梁的動(dòng)動(dòng)力特性參參數(shù)(頻率、振振型和阻尼尼等)和振動(dòng)水水平(振動(dòng)強(qiáng)度度和幅值))在長(zhǎng)期的的過程和正正常情況下下而言，其總總體的變化化是非常緩慢慢的。2.數(shù)數(shù)據(jù)采集方方案健康監(jiān)測(cè)的目的的是通過自自動(dòng)化的監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物物長(zhǎng)時(shí)間條條件下的自自身性能和和工作狀態(tài)態(tài)的變化，包包括結(jié)構(gòu)物物自身物理理性能的變變化、結(jié)構(gòu)物整整體承載能能力的變化化和人們關(guān)關(guān)心的個(gè)別別參數(shù)或指指標(biāo)的變化化等，以便便為結(jié)構(gòu)物物的工作狀狀態(tài)和安全全評(píng)估提供供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)，并為結(jié)構(gòu)物物的設(shè)計(jì)和和養(yǎng)護(hù)提供供科學(xué)可靠靠的數(shù)據(jù)支支持。數(shù)據(jù)據(jù)采集方案案的確定以以實(shí)現(xiàn)上述述目的為原原則，同時(shí)考慮慮數(shù)據(jù)采集集方案在很大程度度上對(duì)系統(tǒng)要求求與數(shù)據(jù)庫庫容量的依依賴。理論與試驗(yàn)都證證明，結(jié)構(gòu)構(gòu)的動(dòng)力特特性與結(jié)構(gòu)構(gòu)損傷和結(jié)結(jié)構(gòu)整體工工作性能的關(guān)系系較為明顯，且對(duì)結(jié)構(gòu)的的動(dòng)力特性性進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)有有利于了解解結(jié)構(gòu)損傷傷的發(fā)生和和結(jié)構(gòu)整體體的工作狀狀態(tài)。另外外，一般結(jié)結(jié)構(gòu)損傷的的變化雖然然很緩慢，但但重大結(jié)構(gòu)構(gòu)損傷的發(fā)發(fā)生往往具有突然性，且且后果較為為嚴(yán)重。對(duì)于重大大結(jié)構(gòu)損傷傷的發(fā)生我我們希望能盡快快掌握損傷傷發(fā)生的情情況以便采采取積極的的應(yīng)對(duì)措施施。因此對(duì)對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)的采集集應(yīng)一天24個(gè)小時(shí)連連續(xù)不間斷斷的進(jìn)行。根據(jù)以上分析，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)由于需要連續(xù)不間斷的進(jìn)行，因此其數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于靜態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)量，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集是確定數(shù)據(jù)采集方案時(shí)應(yīng)考慮的重點(diǎn)。XX湖特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案確定如下：對(duì)于梁端及支座座位移數(shù)據(jù)據(jù)的采集采采用定時(shí)和和人工指令令的方式進(jìn)進(jìn)行?？紤]慮XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)硬件的的性能和軟軟件估計(jì)的的運(yùn)行速度度，確定一一天中定時(shí)時(shí)采集的時(shí)時(shí)間間隔為為一個(gè)小時(shí)時(shí)，即每天天采集24次，數(shù)據(jù)據(jù)的采集在在每天的時(shí)時(shí)鐘整點(diǎn)數(shù)數(shù)時(shí)進(jìn)行。這這樣可以保保證每次采采集的數(shù)據(jù)據(jù)在下一次次采集前分分析完畢，不不會(huì)造成數(shù)數(shù)據(jù)的堆積積，以使系系統(tǒng)能有效效穩(wěn)定的工工作，并便便于用戶及及時(shí)的看到到分析結(jié)果果，了解橋梁梁的總體工工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集集采用連續(xù)續(xù)的方式進(jìn)進(jìn)行。3.數(shù)數(shù)據(jù)的提交交動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)是連續(xù)采采集后形成成的數(shù)據(jù)，這這些數(shù)據(jù)的的主要目的的是進(jìn)行橋橋梁狀況動(dòng)動(dòng)態(tài)分析，而而且這些數(shù)數(shù)據(jù)量很大大。如果將將其完全提提交到數(shù)據(jù)據(jù)庫中，會(huì)會(huì)占用很大大的空間，且且對(duì)于有些些反映橋梁梁正常狀況況的數(shù)據(jù)，保保存下來的的意義不是是很大，所所以這些數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)該根根據(jù)分析的的結(jié)果來決決定是否提提交到數(shù)據(jù)據(jù)庫中。即即在某段動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集后后，將這些些數(shù)據(jù)暫存存下來，然然后進(jìn)行分分析，如果果分析的結(jié)結(jié)果表明這這些數(shù)據(jù)沒沒有提交到到數(shù)據(jù)庫的的必要，則則將這些動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)丟丟棄。反之之，如果分分析的結(jié)果果表明這些些數(shù)據(jù)有提提交到數(shù)據(jù)據(jù)庫的必要要，則將這這些數(shù)據(jù)提提交到數(shù)據(jù)據(jù)庫中。4.數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)的自診診斷數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連連接了十個(gè)個(gè)監(jiān)測(cè)子系系統(tǒng)的大量量傳感器，以以及多種接接口卡、上上百根線纜纜及線纜接接頭，它們們?cè)陂L(zhǎng)期的的工作中肯肯定會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)各種各樣樣的問題，從從而導(dǎo)致數(shù)數(shù)據(jù)采集子子系統(tǒng)不能能正確得到到數(shù)據(jù)。自自診斷子系系統(tǒng)的作用用是對(duì)各種種傳感器的的狀態(tài)進(jìn)行行測(cè)試與智智能判斷，從從而發(fā)現(xiàn)傳傳感器出現(xiàn)現(xiàn)的問題并并及時(shí)記錄錄下來。以以便供系統(tǒng)統(tǒng)管理員查查閱，從而而能夠及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題題，采取措措施減輕管管理負(fù)擔(dān)?！?.3XX湖特特大橋數(shù)據(jù)據(jù)預(yù)處理和和數(shù)據(jù)傳輸方方案3.3.1數(shù)據(jù)據(jù)的預(yù)處理理數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)統(tǒng)主要包含含動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)計(jì)、偽信號(hào)號(hào)的干擾識(shí)識(shí)別等預(yù)處處理。對(duì)于于動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)據(jù)，根據(jù)相相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)計(jì)算、保存存統(tǒng)計(jì)計(jì)算算結(jié)果、刷刷新動(dòng)態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)，并在在發(fā)生異常常的情況下下，將異常常情況發(fā)生生前后一段段時(shí)間內(nèi)的的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)保留到數(shù)數(shù)據(jù)庫中。偽偽信號(hào)的干干擾識(shí)別則則是根據(jù)預(yù)預(yù)定的識(shí)別別模式，對(duì)對(duì)各數(shù)據(jù)采采集子系統(tǒng)統(tǒng)采集到的的原始數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算算，剔除數(shù)數(shù)據(jù)采集和和傳輸過程程中因干擾擾引起的異異常值，并并將能反映映檢測(cè)項(xiàng)的的數(shù)據(jù)傳給給數(shù)據(jù)庫。按照該方案，本本系統(tǒng)一年年動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)的存儲(chǔ)量量約為650MMB，考慮到到不可預(yù)見見的因素，動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的的采集量不不會(huì)超過800MMB。再加上上靜態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)的采集存存儲(chǔ)量和分分析結(jié)果的的保留存儲(chǔ)儲(chǔ)，系統(tǒng)工工作一年總總的數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)量可以以控制在2GB以內(nèi)。3.3.2基于于TCP//IP協(xié)議的高高可靠性數(shù)數(shù)據(jù)傳輸方方案在XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)中，保保證數(shù)據(jù)的的可靠傳輸輸是非常重重要的。要要實(shí)現(xiàn)從數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)到數(shù)據(jù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)之間的的數(shù)據(jù)傳輸輸，并保證證系統(tǒng)的可可靠性和可可擴(kuò)展性，最最好是利用用橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)造造的內(nèi)部局局域網(wǎng)來實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳傳輸，如以以太網(wǎng)、NNOVELL網(wǎng)等，這這些方案主主要基于TTCP／IP技術(shù)進(jìn)進(jìn)行工作。數(shù)據(jù)傳輸模型如圖3.3圖3.3數(shù)據(jù)傳傳輸模型1.TTCP/IIP協(xié)議模型型TCP／IP協(xié)協(xié)議集確立立了Intterneet的技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)。TTCP／IP的發(fā)展展始于美國國DOD((國防部)方案。IAAB(Innternnet架構(gòu)構(gòu)委員會(huì)))的下屬工工作組IEETF(IInterrnet工工程任務(wù)組組)研發(fā)了其其中多數(shù)協(xié)協(xié)議。IAAB最初由由美國政府府發(fā)起，如如今轉(zhuǎn)變?yōu)闉楣_而自自治的機(jī)構(gòu)構(gòu)。IABB協(xié)同研究究和開發(fā)TTCP／IP協(xié)議集集的底層結(jié)結(jié)構(gòu)，并引引導(dǎo)著Innternnet的發(fā)發(fā)展。TCCP／IP協(xié)議集集記錄在請(qǐng)請(qǐng)求注解((RFC))文件中，RRFC文件件均由IEETF委員員會(huì)起草、討討論、傳閱閱及核準(zhǔn)。所所有這些文文件都是公公開且免費(fèi)費(fèi)的，且能能在IETTF網(wǎng)站上上列出的參參考文獻(xiàn)中中找到。TCP／IP協(xié)協(xié)議覆蓋了了OSI網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)七層層模型中的的六層，并并支持從交交換(第二層)諸如多協(xié)協(xié)議標(biāo)記交交換，到應(yīng)應(yīng)用程序諸諸如郵件服服務(wù)方面的的功能。TTCP／IP的核心心功能是尋尋址和路由由選擇(網(wǎng)絡(luò)層的的IP／IPV66)以及傳傳輸控制((傳輸層的的TCP、UDP)。2.數(shù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)常見局域網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)通信信，其網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信可靠靠性比較薄薄弱，易產(chǎn)產(chǎn)生通信瓶瓶頸，無法法保證報(bào)文文的實(shí)時(shí)性性。為了解解決商業(yè)局局域網(wǎng)的不不足，提高高網(wǎng)絡(luò)的性性能，就必必須設(shè)計(jì)出出可靠的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息載載體，使用用高性能的的網(wǎng)絡(luò)通信信設(shè)備。所所以從操作作系統(tǒng)、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸載載體和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)備等方方面分析其其安全可靠靠性，提出出增強(qiáng)局域域網(wǎng)的傳輸輸性能、可可靠性能的的方法。（1）操操作系統(tǒng)雖然人們們已開始意意識(shí)到系統(tǒng)統(tǒng)安全的重重要性并已已研究、采采取了各種種系統(tǒng)安全全技術(shù)、措措施以提高高防御能力力，但保證證安全的基基本環(huán)節(jié)往往往被很多多人所忽略略，即操作作系統(tǒng)本身身的安全性性問題。操作系統(tǒng)是設(shè)備備安全的核核心，它既既是網(wǎng)絡(luò)通通信和應(yīng)用用軟件安全全的堅(jiān)實(shí)基基礎(chǔ)，又是是硬件的不不安全因素素的屏蔽器器，操作系系統(tǒng)的不安安全不僅僅僅會(huì)影響上上層網(wǎng)絡(luò)通通信及應(yīng)用用軟件的安安全，而且且會(huì)造成整整個(gè)信息系系統(tǒng)陷入癱癱瘓。（2）雙雙冗余網(wǎng)絡(luò)絡(luò)工作原理理冗余是重重復(fù)配置系系統(tǒng)的一些些部件，當(dāng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生生故障時(shí)冗冗余配置的的部件介入入并承擔(dān)故故障部件的的工作，由由此減少系系統(tǒng)的故障障時(shí)間。傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技技術(shù)是基于于共享訪問問方式的，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中常常常遇到帶寬寬不足或瓶瓶頸問題，隨隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)的增加加，網(wǎng)絡(luò)的的介質(zhì)訪問問采用競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)方式CSSHA／CD，發(fā)生沖沖突時(shí)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)報(bào)文延遲遲時(shí)間成指指數(shù)增加。雙雙冗余網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)絡(luò)收發(fā)器、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸介介質(zhì)、數(shù)據(jù)據(jù)交換設(shè)備備組成兩個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息息冗余通道道，此兩個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道道分別為通通信主通道道、備用通通道，在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)無故障障工作的情情況下，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)計(jì)算機(jī)通過過主通道交交換網(wǎng)絡(luò)報(bào)報(bào)文，當(dāng)主主通道的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸介介質(zhì)或數(shù)據(jù)據(jù)交換設(shè)備備損壞不能能工作時(shí)，計(jì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)動(dòng)從主通道道切換到備備用通道工工作。（3）通通信設(shè)備交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)解決了傳傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不不足，交換換網(wǎng)絡(luò)能提提高網(wǎng)絡(luò)的的性能及簡(jiǎn)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的的操作管理理。§3.4XX湖湖特大橋基基于數(shù)據(jù)可可靠性分析析的數(shù)據(jù)庫庫管理方案案XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳傳感器有近近百個(gè)傳感感器，每個(gè)個(gè)傳感器采采集的數(shù)據(jù)據(jù)最終都要要提供給系系統(tǒng)作為橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)安全評(píng)評(píng)估的依據(jù)據(jù)，可靠數(shù)數(shù)據(jù)的重要要性在前面面已闡述過過，所以XXX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫庫設(shè)計(jì)的重重點(diǎn)是保證證數(shù)據(jù)的可可靠性。3.4.1數(shù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)(DDatabbaseDesiip)是指指對(duì)于一個(gè)個(gè)給定的應(yīng)應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)構(gòu)造最優(yōu)的的數(shù)據(jù)庫模模式，建立立數(shù)據(jù)庫及及其應(yīng)用系系統(tǒng)，使之之能夠有效效地存儲(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)，滿足足各種用戶戶的應(yīng)用需需求(信息要求求和處理要要求)。在數(shù)據(jù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)內(nèi)，常常把把使用數(shù)據(jù)據(jù)庫的各類類系統(tǒng)統(tǒng)稱稱為數(shù)據(jù)庫庫應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)。（一）數(shù)據(jù)庫和信息息系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)庫是信息系系統(tǒng)的核心心和基礎(chǔ)，把把信息系統(tǒng)統(tǒng)中大量的的數(shù)據(jù)按一一定的模型型組織起來來，提供存存儲(chǔ)、維護(hù)護(hù)、檢索數(shù)數(shù)據(jù)的功能能，使信息息系統(tǒng)可以以方便、及及時(shí)、準(zhǔn)確確地從數(shù)據(jù)據(jù)庫中獲得得所需的信信息。2.數(shù)據(jù)庫是信息系系統(tǒng)的各個(gè)個(gè)部分能否否緊密地結(jié)結(jié)合在一起起以及如何何結(jié)合的關(guān)關(guān)鍵所在。3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是信信息系統(tǒng)開開發(fā)和建設(shè)設(shè)的重要組組成部分。4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員員應(yīng)該具備備的技術(shù)和和知識(shí)：數(shù)數(shù)據(jù)庫的基基本知識(shí)和和數(shù)據(jù)庫設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)，計(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)的基礎(chǔ)知知識(shí)和程序序設(shè)計(jì)的方方法和技巧巧，軟件工工程的原理理和方法，應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的的知識(shí)。（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬硬件、軟件件和干件的的結(jié)合，三三分技術(shù)，七七分管理，十十二分基礎(chǔ)礎(chǔ)數(shù)據(jù)，技技術(shù)與管理理的界面稱稱之為“干件”，數(shù)據(jù)庫庫設(shè)計(jì)應(yīng)該該與應(yīng)用系系統(tǒng)設(shè)計(jì)相相結(jié)合。結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù))設(shè)計(jì)：設(shè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫庫框架或數(shù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)構(gòu)；行為(處理)設(shè)計(jì)：設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)用程程序、事務(wù)務(wù)處理等，結(jié)結(jié)構(gòu)和行為為分離的設(shè)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的軟軟件工程忽忽視對(duì)應(yīng)用用中數(shù)據(jù)語語義的分析析和抽象，只只要有可能能就盡量推推遲數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的的決策，早期的數(shù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)計(jì)致力于數(shù)數(shù)據(jù)模型和和建模方法研究究，忽視了了對(duì)行為的的設(shè)計(jì)。3.4.2數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)是整個(gè)健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的重要要組成部分分之一，其其主要任務(wù)務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)采集的數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行存存儲(chǔ)、查詢?cè)?、備份，同同時(shí)，還根根據(jù)系統(tǒng)需需要，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)據(jù)的預(yù)處理理、遠(yuǎn)程動(dòng)動(dòng)態(tài)采集等等任務(wù)。所所以，根據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)功能分分析，數(shù)據(jù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)該從以下下幾個(gè)方面面來考慮：：（1）數(shù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)(DBMSS)的選擇擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)(DataabaseeManaagemeentSysttem)是是一種操縱縱和管理數(shù)數(shù)據(jù)庫的大大型軟件，是是用于建立立、使用和和維護(hù)數(shù)據(jù)據(jù)庫的，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱DBMMS。它對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)一的的管理和控控制，以保保證數(shù)據(jù)庫庫的安全性性和完整性性。用戶通通過DBMMS訪問數(shù)數(shù)據(jù)庫中的的數(shù)據(jù)，數(shù)數(shù)據(jù)庫管理理員也通過過DBMSS進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)庫的維護(hù)護(hù)工作。它它提供多種種功能，可可使多個(gè)應(yīng)應(yīng)用程序和和用戶用不不同的方法法在同時(shí)或或不同時(shí)間間訪問數(shù)據(jù)據(jù)庫。XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)所有采采集的數(shù)據(jù)據(jù)經(jīng)過處理理后最終將將被存儲(chǔ)在在數(shù)據(jù)庫中中，目前廣廣為使用的的是關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫，關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)庫庫以關(guān)系模模型為數(shù)據(jù)據(jù)模型，采采用三級(jí)模模式結(jié)構(gòu)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了高效效的數(shù)據(jù)管管理和查詢?cè)儭，F(xiàn)階段段有許多數(shù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品品，如Orraclee、Sybaase、Infoormixx、MicrrosofftSQLSServeer、MicrrosofftAcceess、VisuualFoPro等產(chǎn)品品各以自己己特有的功功能，在數(shù)數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)場(chǎng)上占有一一席之地。由由于本系統(tǒng)統(tǒng)選用Wiindowws20000Servver作為為運(yùn)行平臺(tái)臺(tái)，與Wiindowws20000Servver緊密密結(jié)合的是是微軟的數(shù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品品MicrrosofftSQLLServver20000，該該產(chǎn)品是一一種運(yùn)行于于微機(jī)環(huán)境境的大型關(guān)關(guān)系型網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。且且與Winndowss20000Servver均為為同一個(gè)公公司的產(chǎn)品品，因此它它與操作系系統(tǒng)的結(jié)合合程度是其其他數(shù)據(jù)庫庫產(chǎn)品無法法比擬的。MicrosooftSQQLServver20000與所所有關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫一樣樣，都提供供了強(qiáng)大的的數(shù)據(jù)查詢?cè)児δ?，不不僅可以直直接查詢數(shù)數(shù)據(jù)表中的的數(shù)據(jù)，還還可以根據(jù)據(jù)要求，在在表的基礎(chǔ)礎(chǔ)上建立視視圖，通過過視圖，可可以屏蔽表表的具體結(jié)結(jié)構(gòu)，更能能方便用戶戶對(duì)數(shù)據(jù)的的查詢。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)需需要經(jīng)過需需求分析、概概念結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、邏輯輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)、數(shù)據(jù)庫庫物理設(shè)計(jì)計(jì)、數(shù)據(jù)庫庫實(shí)施等階階段。本系系統(tǒng)中數(shù)據(jù)據(jù)流程較為為簡(jiǎn)單，故故只給出數(shù)數(shù)據(jù)表的設(shè)設(shè)計(jì)。所有有采集回來來的數(shù)據(jù)可可以按采集集的目的分分為幾大類類，比如溫溫度類，撓撓度類等，設(shè)設(shè)計(jì)表格時(shí)時(shí)可以據(jù)此此為每個(gè)大大類建立一一張表格，而每每張表格除了為為每個(gè)傳感感器建立對(duì)對(duì)應(yīng)的屬性性以外，還還增加時(shí)間間屬性，并并設(shè)其為主主關(guān)鍵字，以以便于同其其它類數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)聯(lián)，同時(shí)由由于有動(dòng)態(tài)態(tài)采集和靜靜態(tài)采集兩兩種采集方方式，為便便于數(shù)據(jù)的的管理和查查詢，分別別為其建立立兩套表格格。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分兩兩種狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行，一種種是正常狀狀態(tài)下的存存儲(chǔ)，一種種是特殊狀狀態(tài)下的觸觸發(fā)存儲(chǔ)。在正常狀態(tài)下數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)過分分析后有必必要保留的的數(shù)據(jù)將被被存儲(chǔ)起來來。正常狀狀態(tài)下被存存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)據(jù)包括車輛輛荷載超過過事先設(shè)定定閾值時(shí)采采集到的數(shù)數(shù)據(jù)；每天天固定時(shí)段段或環(huán)境溫溫度最高或或最低時(shí)采采集到的數(shù)數(shù)據(jù)；實(shí)測(cè)測(cè)某結(jié)構(gòu)響響應(yīng)量超過過事先設(shè)定定閾值時(shí)，采采集到的監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在特殊狀態(tài)下，當(dāng)當(dāng)操作人員員認(rèn)為有必必要時(shí)，也也可人工觸觸發(fā)進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)采集，并并存儲(chǔ)采集集到的數(shù)據(jù)據(jù)。（3）用戶管理分類類和安全性性考慮通常情況下，考考慮由于使使用用戶的的類型，為為此設(shè)置了了兩種用戶戶類型，分分為一般用用戶、超級(jí)級(jí)用戶，在在數(shù)據(jù)庫中中對(duì)用戶權(quán)權(quán)限進(jìn)行了了劃分，并并具有基本本的增加、刪刪除和修改改等功能。一一般用戶只只具有對(duì)于于數(shù)據(jù)庫的的查詢等操操作功能，而而超級(jí)用戶戶具有對(duì)于于數(shù)據(jù)庫的的所有操作作功能。（4）數(shù)據(jù)備份及設(shè)設(shè)備的選型型數(shù)據(jù)備份是將總總監(jiān)控室主主機(jī)上運(yùn)行行的數(shù)據(jù)庫庫的所有數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備備份，分為為自動(dòng)和手手工兩種形形式。自動(dòng)動(dòng)為定時(shí)備備份，可以以在系統(tǒng)設(shè)設(shè)置中設(shè)置置定時(shí)的時(shí)時(shí)間；手工工備份是操操作人員任任意時(shí)刻按按照需要都都可以把當(dāng)當(dāng)時(shí)的所有有數(shù)據(jù)備份份起來。不不論那種備備份方式，當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)備份份后，備份份文件名為為數(shù)據(jù)的起起始和終止止日期，操操作人員可可以將該數(shù)數(shù)據(jù)作為數(shù)數(shù)據(jù)檔案編編好號(hào)存儲(chǔ)儲(chǔ)在光盤上上?？晒┻x擇的設(shè)備備有：光盤盤庫、光盤盤機(jī)、磁帶帶記錄機(jī)。光盤庫容量大，HP2200MX容量可達(dá)2165．8GB，HP220MX容量可達(dá)218．4GB，搜索速度快，但價(jià)格高；光盤機(jī)一張光盤容量可達(dá)9．1GB，一張盤上搜索速度快，價(jià)格適中，但需人工換盤；磁帶記錄機(jī)容量大，搜索速度慢，價(jià)格適中。另外，為了本系系統(tǒng)的擴(kuò)展展并方便用用戶管理與與系統(tǒng)的后后續(xù)發(fā)展，數(shù)數(shù)據(jù)庫備有有功能模塊塊的擴(kuò)展功功能，以便便在適當(dāng)?shù)牡臅r(shí)候以適適當(dāng)?shù)姆绞绞皆黾哟髽驑蚬芾頂?shù)據(jù)據(jù)庫模塊和和大橋維護(hù)護(hù)數(shù)據(jù)庫模模塊。其中中大橋管理理數(shù)據(jù)庫模模塊可以考考慮記錄與與管理大橋橋人員、設(shè)設(shè)備、材料料、原始設(shè)設(shè)計(jì)與施工工數(shù)據(jù)；大大橋維護(hù)數(shù)數(shù)據(jù)庫模塊塊可以考慮慮保存大橋橋故障及維維護(hù)記錄，包包括維護(hù)時(shí)時(shí)間、維護(hù)護(hù)原因、維維護(hù)方法、維維護(hù)的人力力和財(cái)力以以及材料的的使用、維維護(hù)結(jié)果等等。§3.5XX湖湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)差錯(cuò)控控制方案XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)中布置置的傳感器器類型和數(shù)數(shù)量較多，再再加上橋梁梁結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)控的需需要，橋梁梁結(jié)構(gòu)健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)每天都要要采集大量量的結(jié)構(gòu)數(shù)數(shù)據(jù)。其中中，傳感器器輸出的橋橋梁結(jié)構(gòu)狀狀態(tài)信息中中，傳感器器失效引起起的失真信信息、結(jié)構(gòu)構(gòu)故障產(chǎn)生生的失常信信息、外界界干擾引起起的異常信信息是混雜雜在一起，它它所涉及的的技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)跨越了不不同專業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域，因此此單純依賴賴某一專業(yè)業(yè)的人員，都都是難以達(dá)達(dá)到目的的的。再加上上從數(shù)據(jù)采采集、傳輸輸，到結(jié)構(gòu)構(gòu)安全評(píng)價(jià)價(jià)的每一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)都可可能導(dǎo)致數(shù)數(shù)據(jù)失真，因因此必須從從系統(tǒng)高度度來全盤考考慮解決數(shù)數(shù)據(jù)失真的的問題。數(shù)據(jù)差錯(cuò)控制技技術(shù)針對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)在傳輸輸信道中傳傳輸由噪聲聲引起的失失真問題，提提出了差錯(cuò)錯(cuò)控制機(jī)制制，即查錯(cuò)錯(cuò)和糾錯(cuò)的的方法，很很好的解決決了數(shù)據(jù)在在傳輸信道道中傳輸由由噪聲引起起的失真問問題。因此此，將數(shù)據(jù)據(jù)通信中的的差錯(cuò)控制制思想，引引入到XXX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)，以此此來提高系系統(tǒng)中的數(shù)數(shù)據(jù)可靠性性，即根據(jù)據(jù)某種算法法來識(shí)別失失真數(shù)據(jù)((檢錯(cuò))，將失真真數(shù)據(jù)從系系統(tǒng)信息中中分離出來來，并利用用某種算法法來恢復(fù)失失真數(shù)據(jù)((糾錯(cuò))，把差錯(cuò)錯(cuò)限制在盡盡可能小的的允許范圍圍內(nèi)的技術(shù)術(shù)和方法，從從而從根本本上解決系系統(tǒng)中的數(shù)數(shù)據(jù)可靠性性問題。3.5.1數(shù)據(jù)據(jù)差錯(cuò)控制制的必要性性橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中中所有的數(shù)數(shù)據(jù)失真問問題，大多多是由信息息獲取環(huán)節(jié)節(jié)的硬使用用壽命的儀儀器設(shè)備去去監(jiān)測(cè)具有有數(shù)十、上上百年服役役年限的橋橋梁，兩者者之間本身身就存在巨巨大的壽命命差距，一一旦監(jiān)測(cè)儀儀器設(shè)備出出現(xiàn)故障或或失效，它它將無法保保證為后續(xù)續(xù)的安全評(píng)評(píng)價(jià)提供客客觀，正確確、無誤的的原始信息息，從而會(huì)會(huì)對(duì)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)監(jiān)測(cè)的最終終評(píng)價(jià)結(jié)果果產(chǎn)生嚴(yán)重重影響，導(dǎo)導(dǎo)致對(duì)橋梁梁結(jié)構(gòu)事故故預(yù)兆的漏漏報(bào)或誤報(bào)報(bào)、甚至使使整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)失去作用用。因此，硬硬件監(jiān)測(cè)儀儀器設(shè)備自自身的可靠靠性及使用用壽命問題題，導(dǎo)致了了橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)一系列的的數(shù)據(jù)失真真與變異問問題。3.5.2數(shù)據(jù)據(jù)差錯(cuò)控制制機(jī)制XX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)數(shù)據(jù)差錯(cuò)控控制應(yīng)該包包含整個(gè)橋橋梁結(jié)構(gòu)狀狀態(tài)監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)，涉涉及信息獲獲取環(huán)節(jié)、信信息傳輸環(huán)環(huán)節(jié)、安全全評(píng)估環(huán)節(jié)節(jié)三個(gè)方面面，每個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)不僅明明確分工，而而且緊密聯(lián)聯(lián)系，保證證最后交給給評(píng)估環(huán)節(jié)節(jié)數(shù)據(jù)的正正確性和完完整性。（1）數(shù)據(jù)采集的差差錯(cuò)控制信息獲取環(huán)節(jié)是是采集數(shù)據(jù)據(jù)的關(guān)鍵環(huán)環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)約900％的失真真數(shù)據(jù)是在在傳感器系系統(tǒng)采集數(shù)數(shù)據(jù)過程中中產(chǎn)生的，所所以在信息息獲取環(huán)節(jié)節(jié)要有更加加嚴(yán)格地差差錯(cuò)控制機(jī)機(jī)制。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)，由于獲獲取的數(shù)據(jù)據(jù)要被立即即傳輸?shù)竭h(yuǎn)遠(yuǎn)程終端，所所以數(shù)據(jù)只只能通過閾閾值來檢查查是否錯(cuò)誤誤。當(dāng)數(shù)據(jù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤誤的時(shí)候，最最好的糾錯(cuò)錯(cuò)方法就是是重新采集集數(shù)據(jù)，獲獲取新的數(shù)數(shù)據(jù)。但是是由于數(shù)據(jù)據(jù)與時(shí)間有有很強(qiáng)的關(guān)關(guān)聯(lián)性，所所以通過啟啟動(dòng)延時(shí)機(jī)機(jī)制來保證證數(shù)據(jù)應(yīng)該該與其他正正確的數(shù)據(jù)據(jù)在一個(gè)大大致合理的的范疇內(nèi)。（2）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)統(tǒng)的差錯(cuò)控控制機(jī)制在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)節(jié)，一般都都是依靠成成熟的局域域網(wǎng)技術(shù)中中的差錯(cuò)控控制機(jī)制來來保證數(shù)據(jù)據(jù)的正確性性，主要通通過自動(dòng)重重新發(fā)送((ARQ))來保證數(shù)數(shù)據(jù)的正確確性和合理理性。該環(huán)環(huán)節(jié)重點(diǎn)解解決數(shù)據(jù)傳傳輸過程中中產(chǎn)生的失失真，即保保證數(shù)據(jù)原原樣從信息息獲取環(huán)節(jié)節(jié)傳輸?shù)桨舶踩u(píng)估環(huán)環(huán)節(jié)，不疊疊加新的失失真。（3）安全評(píng)估系統(tǒng)統(tǒng)的差錯(cuò)控控制機(jī)制安全評(píng)估是數(shù)據(jù)據(jù)處理的最最后一個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)，從數(shù)數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)采集的的數(shù)據(jù)通過過數(shù)據(jù)傳輸輸信道傳輸輸?shù)竭@里預(yù)預(yù)先存儲(chǔ)起起來，由安安全評(píng)價(jià)驅(qū)驅(qū)動(dòng)針對(duì)存存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)據(jù)對(duì)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的的某一段時(shí)時(shí)間的健康康情況進(jìn)行行分析評(píng)價(jià)價(jià)。前面兩個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)沒有有處理或沒沒有發(fā)現(xiàn)的的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)據(jù)全部匯聚聚到這個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)，很難難判斷數(shù)據(jù)據(jù)失真的原原因，有些些錯(cuò)誤可能能由前面兩個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)的疊疊加造成。而即即使發(fā)現(xiàn)了了錯(cuò)誤，也也不能啟傳傳感器系統(tǒng)統(tǒng)重新采集集數(shù)據(jù)，因因?yàn)榇藭r(shí)采采集的數(shù)據(jù)據(jù)的時(shí)間和和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)據(jù)的時(shí)間已已經(jīng)差異較較大，所以以該環(huán)節(jié)是是整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)差錯(cuò)控制制的關(guān)鍵?！?.6XX湖湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)數(shù)據(jù)分分析及安全全評(píng)估方案案3.6.1.大大橋安全評(píng)評(píng)估系統(tǒng)的的主要功能能安全評(píng)估系統(tǒng)作作為XX湖特大橋狀狀態(tài)監(jiān)測(cè)及及健康診斷斷系統(tǒng)的核核心部分之之一，主要要目標(biāo)是對(duì)對(duì)大橋整體體及關(guān)鍵部部位進(jìn)行狀狀態(tài)評(píng)估和和安全預(yù)警警。為此，在在充分響應(yīng)應(yīng)招標(biāo)文件件技術(shù)規(guī)范范中對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)功能要求求的基礎(chǔ)上上，評(píng)估系系統(tǒng)將為用用戶提供如如下的功能能：（1）荷載狀況及結(jié)結(jié)構(gòu)狀態(tài)記記錄功能該功能的主要作作用是記錄錄日常的監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，記記錄的主要要數(shù)據(jù)有如如下幾類：：a.用于確定橋橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)實(shí)際運(yùn)營荷荷載水平的的荷載狀況況，目的是是對(duì)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)使用工工作性能進(jìn)進(jìn)行評(píng)估提提供明確的的已知輸入入；b.用于判斷橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)使用工工作狀況，評(píng)評(píng)估橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的安全全可靠度及及使用壽命命的應(yīng)力、變變形、變位位等響應(yīng)量量及其變化化過程；c.用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)響響應(yīng)的監(jiān)測(cè)測(cè)分析、掌掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)動(dòng)力性能及及其變化規(guī)規(guī)律的結(jié)構(gòu)構(gòu)動(dòng)力特性性參數(shù)及其其演變過程程。目的是是分析結(jié)構(gòu)構(gòu)發(fā)生的損損傷，預(yù)報(bào)報(bào)結(jié)構(gòu)可能能存在的隱隱患或性能能退化等；；d.橋梁運(yùn)營過過程中所處處的環(huán)境條條件，如溫溫度、濕度度、地震等等。（2）安全預(yù)警功能能對(duì)大橋整體及關(guān)關(guān)鍵部件的的安全狀況況進(jìn)行評(píng)估估、對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)安全狀態(tài)態(tài)的重要變變化預(yù)警并并編制預(yù)警警日志和報(bào)報(bào)警。評(píng)估估系統(tǒng)將每每天自動(dòng)評(píng)評(píng)估結(jié)構(gòu)行行為，在橋橋梁出現(xiàn)不不安全征兆兆時(shí)，自動(dòng)動(dòng)發(fā)出預(yù)警警。同時(shí)評(píng)評(píng)估系統(tǒng)也也能實(shí)現(xiàn)人人工實(shí)時(shí)評(píng)評(píng)估的功能能，即人工工指定一次次或一天的的監(jiān)測(cè)結(jié)果果讓評(píng)估系系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)評(píng)估。因此此，本系統(tǒng)統(tǒng)集成了自自動(dòng)、人工工、定時(shí)及及實(shí)時(shí)評(píng)估估的功能。（3）突發(fā)事件的監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保保存及回放放功能在XX湖特大橋監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中中，動(dòng)態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)統(tǒng)，包括加加速度傳感感，動(dòng)態(tài)應(yīng)應(yīng)變傳感器器每天244小時(shí)處于于工作狀態(tài)態(tài)，隨時(shí)監(jiān)監(jiān)測(cè)大橋在在不同荷載載工況及環(huán)環(huán)境影響下下的結(jié)構(gòu)行行為，突破破以往監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)只在在有限的時(shí)時(shí)間內(nèi)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)“全天候”的監(jiān)測(cè)。因此可以以在車船撞撞擊、大風(fēng)風(fēng)、地震或或整體超載載等突發(fā)事事件中自動(dòng)動(dòng)啟動(dòng)其它它的監(jiān)測(cè)子子系統(tǒng)，對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)應(yīng)進(jìn)行記錄錄，同時(shí)編編制突發(fā)事事件報(bào)表，為為以后研究究橋梁的結(jié)結(jié)構(gòu)行為提提供第一手手資料。（4）統(tǒng)計(jì)功能對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)，確定其其在一定時(shí)時(shí)間內(nèi)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量，如如均值、最最值等；對(duì)對(duì)靜態(tài)測(cè)試試數(shù)據(jù)進(jìn)行行統(tǒng)計(jì)，確確定其在一一周或一個(gè)個(gè)月內(nèi)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量。（5）附加功能該功能是一項(xiàng)輔輔助功能，包包括對(duì)前面面四種功能能的可視化化；報(bào)表的的自動(dòng)生成成及打??；；方便快捷捷的查詢、修修改功能；；實(shí)時(shí)幫助助功能。3.6.2大橋橋安全評(píng)估估的總體方方案由于以下原因：：結(jié)構(gòu)的應(yīng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)僅僅能反映結(jié)構(gòu)的局部部信息，而而變形是結(jié)結(jié)構(gòu)整體性性能的綜合合反應(yīng)；橋梁的振振動(dòng)特性易易受邊界條條件、溫度度和濕度等等因素影響響，而且結(jié)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響響應(yīng)在低幅幅值區(qū)受非非結(jié)構(gòu)構(gòu)件件(伸縮縫、欄欄桿等)干擾較大大，不易準(zhǔn)準(zhǔn)確測(cè)量；；XX湖特大橋主要要承受車輛輛荷載，所所以橋梁的的反應(yīng)以豎豎直面為主主，另外對(duì)橋梁梁進(jìn)行空間的的監(jiān)測(cè)需要要增加大量量的傳感器器及二次儀儀表。所以以根據(jù)簡(jiǎn)便便適用、穩(wěn)定定可靠的原原則，在借借鑒目前安安全評(píng)估方方法最新研研究及應(yīng)用用成果的基基礎(chǔ)上，結(jié)結(jié)合XX湖特大橋的受受力特征，對(duì)對(duì)該橋的安安全狀態(tài)評(píng)評(píng)估提出了了“結(jié)構(gòu)整體體性能評(píng)估估為主，局部部指標(biāo)評(píng)估估為輔；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)和定期期人工檢測(cè)測(cè)綜合評(píng)估估”的總體方方案。1.安安全評(píng)估的的目的及內(nèi)內(nèi)容橋梁結(jié)構(gòu)破壞可可以分為兩兩類：突發(fā)發(fā)事件(如強(qiáng)烈地地震、風(fēng)災(zāi)災(zāi)等)引起的破破壞，以及及逐漸發(fā)展展的累積損損傷。前者者的發(fā)生時(shí)時(shí)間及破壞壞部位是已已知的，因因此，可以以立即封橋橋，在有限限的時(shí)間內(nèi)內(nèi)完成檢查查、維修和和加固。累累積損傷對(duì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞在在初期表現(xiàn)現(xiàn)不太明顯顯，并不危危及橋梁的的安全，但但當(dāng)橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的抗力力降低到一一定限值后后，很容易易引發(fā)重大大安全事故故，而這類類破壞無法法靠人工檢檢測(cè)預(yù)警。健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)無法對(duì)突突發(fā)事件引引起的破壞壞進(jìn)行安全全預(yù)警，但但對(duì)累積損損傷卻能比比較有效地地實(shí)施監(jiān)測(cè)測(cè)及評(píng)估，因此此橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)安全評(píng)估的目的的是針對(duì)橋橋梁的累積積損傷進(jìn)行行安全預(yù)警警。目前橋梁的健康康監(jiān)測(cè)，均是基基于有限點(diǎn)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，對(duì)對(duì)于未監(jiān)測(cè)測(cè)的構(gòu)件或或傳感器無無法監(jiān)測(cè)的的破壞(如鋼筋銹銹蝕、梁體體開裂等)仍需人工工檢測(cè)來完完成。XXX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)在評(píng)估估時(shí)，同時(shí)時(shí)依靠傳感感器自動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和和人工檢測(cè)測(cè)得到的數(shù)數(shù)據(jù)，在結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安安全征兆時(shí)時(shí)及時(shí)預(yù)警警。2.安安全評(píng)估方方法橋梁的安全狀態(tài)態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)術(shù)是橋梁運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)與健康康診斷系統(tǒng)統(tǒng)的關(guān)鍵技技術(shù)和難點(diǎn)點(diǎn)之一。目目前結(jié)構(gòu)評(píng)評(píng)估方法主主要分為綜綜合評(píng)估和和動(dòng)力評(píng)估估兩大類，其其中動(dòng)力分分析方法主主要有基于于頻譜、變變形模態(tài)和和應(yīng)變模態(tài)態(tài)等幾種；綜合分析析方法中最最具代表性性和適用性性的有分層層綜合分析析法、專家家系統(tǒng)法、神神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法法等。(1))層次分析析評(píng)估系統(tǒng)統(tǒng)的評(píng)定方方法a.兩兩個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)的評(píng)估方方法在監(jiān)測(cè)初期，采用用“統(tǒng)計(jì)分析析+模式識(shí)別”的評(píng)定原則。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析，找找出具有一一定可靠度度下的監(jiān)測(cè)測(cè)值作為實(shí)實(shí)測(cè)值，然然后使用細(xì)細(xì)化的基準(zhǔn)準(zhǔn)有限元模模型，找出出與結(jié)構(gòu)破破壞密切相相關(guān)的某些些監(jiān)測(cè)狀態(tài)態(tài)量作為一一種模式，通通過對(duì)這些些監(jiān)測(cè)狀態(tài)態(tài)量(模式)的判斷評(píng)估結(jié)構(gòu)的的安全狀態(tài)態(tài)。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行半半年左右，積積累了一定定的數(shù)據(jù)后后，將增加加趨勢(shì)預(yù)測(cè)測(cè)法作為一一種新的評(píng)評(píng)估手段。采采用上一周周監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)對(duì)本周情情況進(jìn)行趨趨勢(shì)預(yù)測(cè)，如如預(yù)測(cè)值與與監(jiān)測(cè)值出出現(xiàn)較大偏偏差，則認(rèn)認(rèn)為某個(gè)部部位或結(jié)構(gòu)構(gòu)整體出現(xiàn)現(xiàn)了破壞。b.大大橋局部的的評(píng)估方法對(duì)大橋兩端伸縮縮縫及支座座處的安全全評(píng)估屬局局部安全問問題，在這兩處處均只監(jiān)測(cè)測(cè)位移，因因此采用閾閾值對(duì)比法法進(jìn)行安全全狀態(tài)評(píng)估估。(2)動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)估的的評(píng)定方法法采用頻率比、阻阻尼比的綜綜合指標(biāo)作作為“動(dòng)力指紋”對(duì)全橋進(jìn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)評(píng)估，其最最終“動(dòng)力指紋”的選取有有待對(duì)具體體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)分析處理理后，從中中找出比較較敏感的指指標(biāo)。(3))綜合評(píng)估估的評(píng)定方方法在XX湖特大橋的的評(píng)估系統(tǒng)統(tǒng)中，層次次分析評(píng)估估系統(tǒng)與動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)估系系統(tǒng)各自獨(dú)獨(dú)立。層次分析析評(píng)估系統(tǒng)統(tǒng)通過綜合合兩個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)及局部狀狀態(tài)的評(píng)估估結(jié)果得出出一個(gè)得分分，然后與與動(dòng)態(tài)評(píng)估估的得分通通過數(shù)據(jù)融融合得出大大橋最終的的安全狀態(tài)態(tài)評(píng)估結(jié)果果。從已有的橋梁事事故來看，一一個(gè)關(guān)鍵部部位或部分分結(jié)構(gòu)的損損傷可能給給全橋的安安全狀態(tài)帶帶來災(zāi)難性性的后果。根據(jù)XX湖特大橋的受受力特點(diǎn)，在在用層次分分析法和動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)估方方法進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)融合時(shí)時(shí)，應(yīng)遵循循以下的原原則及步驟驟：a.當(dāng)大橋靜態(tài)態(tài)評(píng)估的兩兩個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)其中之一一或動(dòng)態(tài)評(píng)評(píng)估的評(píng)估估值達(dá)到報(bào)報(bào)警狀態(tài)時(shí)，不再進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融融合，直接接進(jìn)行全橋橋報(bào)警；b.當(dāng)大橋靜態(tài)態(tài)評(píng)估的兩兩個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)、局部狀狀態(tài)評(píng)估值值或動(dòng)態(tài)評(píng)評(píng)估的評(píng)估估值中的兩兩個(gè)或以上上達(dá)到警告告狀態(tài)時(shí)，不再進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融融合，直接接進(jìn)行全橋橋報(bào)警；c.當(dāng)大橋靜態(tài)態(tài)評(píng)估的兩兩個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)、局部評(píng)評(píng)估值或動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)估的的評(píng)估值均均不處于以以上狀態(tài)時(shí)時(shí)，評(píng)估系系統(tǒng)對(duì)大橋橋進(jìn)行整體體綜合評(píng)估估。大橋的的綜合評(píng)估估采用加權(quán)權(quán)法進(jìn)行。3.大大橋安全狀狀態(tài)分級(jí)方方案根據(jù)XX湖特大大橋的實(shí)際情況,將安全等級(jí)級(jí)分為三級(jí)級(jí)：提醒、警告、報(bào)警。提醒狀態(tài)表明橋橋梁的部分分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)現(xiàn)輕微損傷傷，但結(jié)構(gòu)構(gòu)整體仍能能處于正常常的工作狀狀態(tài)，需要要密切關(guān)注注損傷部位位和損傷的的發(fā)展。警告狀態(tài)表明橋橋梁的部分分結(jié)構(gòu)或關(guān)關(guān)鍵部位出現(xiàn)了一定程度度的損傷，橋橋梁需要維維修才能滿滿足使用要要求，應(yīng)該該限載通行行且對(duì)橋梁梁進(jìn)行全面面的檢查。報(bào)警狀態(tài)表明橋橋梁的部分分結(jié)構(gòu)或關(guān)關(guān)鍵部位出出現(xiàn)了嚴(yán)重重功能退化化，應(yīng)立即即關(guān)閉交通通，橋梁必必須經(jīng)過加加固或者大大修才能繼繼續(xù)使用。3.6.3XXX湖特大橋健健康監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安安全評(píng)估方方案XX湖特大橋的的安全狀態(tài)態(tài)評(píng)估結(jié)果果取決于層層次分析法法與動(dòng)態(tài)評(píng)估估的結(jié)果。1.大大橋理論模模態(tài)分析根據(jù)建立的初始始有限元模模型分析全全橋的理論論頻率和振型，并對(duì)對(duì)各階振型型做相應(yīng)的的描述，確確定各階振振型的振動(dòng)動(dòng)形式。2.大大橋的動(dòng)態(tài)態(tài)評(píng)估動(dòng)態(tài)評(píng)估是從監(jiān)監(jiān)測(cè)得到的的數(shù)據(jù)中進(jìn)進(jìn)行模態(tài)識(shí)識(shí)別得到模模態(tài)參數(shù)（即即通常所說說的“動(dòng)力指紋”），然后后通過“動(dòng)力指紋”變化的大大小來判斷斷全橋的安安全狀態(tài)。對(duì)輸入未知的模模態(tài)參數(shù)的的識(shí)別方法法較多，通通過廣泛的的調(diào)研認(rèn)為為：峰值法法雖然識(shí)別別精度較差差，但其簡(jiǎn)簡(jiǎn)便實(shí)用，仍仍是目前在在線監(jiān)測(cè)及及普通檢測(cè)廣廣為使用的的一種方法法。因此在在系統(tǒng)初期期運(yùn)行時(shí)使使用峰值法法實(shí)現(xiàn)頻率率及振型的的識(shí)別，待待監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行一段段時(shí)間積累累了一定量量的數(shù)據(jù)后后，先選擇擇適用的小小波函數(shù)用用小波分析析對(duì)加速度度的原始信信號(hào)進(jìn)行濾濾波，再使使用隨機(jī)子子空間法或或其他較為為適用的方方法進(jìn)行模模態(tài)參數(shù)的的識(shí)別。具具體步驟為為：(1)用離散傅里里葉變換((DFT))將實(shí)測(cè)的的加速度數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到到頻域后直直接求得功功率譜密度度；(2)由平均正則則化了的功功率譜密度度曲線上的的峰值來確確定特征頻頻率；(3)振型由傳遞遞函數(shù)在特特征頻率處處的值確定定。§3.7XX湖特特大橋健康康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)其他功能能3.7.1自動(dòng)動(dòng)觸發(fā)功能能一般的橋梁評(píng)估估系統(tǒng)僅對(duì)對(duì)長(zhǎng)期性的的損傷進(jìn)行行評(píng)估或僅僅記錄曾經(jīng)經(jīng)發(fā)生過的的短期性事事故(突發(fā)事件件)，對(duì)突發(fā)發(fā)事件下橋橋梁的反應(yīng)應(yīng)及突發(fā)事事件對(duì)橋梁梁的安全狀狀態(tài)的影響響不作評(píng)估估，但已有有的經(jīng)驗(yàn)表表明：橋梁梁遭受非常常規(guī)突發(fā)事事件時(shí)可能能損壞，其其能承受突突發(fā)事件的的能力是橋橋梁是否安安全的重要要標(biāo)志。因因此對(duì)突發(fā)發(fā)事件下橋橋梁反應(yīng)的的監(jiān)測(cè)及安安全評(píng)估是是必不可少少的。檢測(cè)系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)態(tài)傳感器是是全天候運(yùn)運(yùn)行的，傳傳感器不斷斷地把檢測(cè)測(cè)得到的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給給監(jiān)控中心心的計(jì)算機(jī)機(jī)并存儲(chǔ)于于數(shù)據(jù)庫。監(jiān)監(jiān)控中心的的計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)設(shè)計(jì)有有自動(dòng)觸發(fā)發(fā)模塊，當(dāng)當(dāng)動(dòng)態(tài)傳感感器檢測(cè)到到的數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)奖O(jiān)控控中心的計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)，自自動(dòng)觸發(fā)模模塊將對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行以以下處理：：1.將各個(gè)傳感感器上的數(shù)數(shù)據(jù)同觸發(fā)發(fā)閾值一一進(jìn)進(jìn)行比較，如如果有一個(gè)個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)超過觸觸發(fā)閾值，將停停止數(shù)據(jù)比比較并發(fā)出出兩條指令令，一條給給硬件系統(tǒng)統(tǒng)啟動(dòng)其他他的傳感器器進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)采集，另另一條給計(jì)計(jì)算機(jī)的安安全評(píng)估系系統(tǒng)待數(shù)據(jù)據(jù)采集完畢畢后進(jìn)行橋橋梁的安全全狀態(tài)評(píng)估估；2.如果連續(xù)115分鐘的的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)均沒有超超過觸發(fā)閾閾值，模塊塊將對(duì)