DB22-T 5054-2021 市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

吉林省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)MunicipalbridgestructuremonitoringsystemstandardDB22/T5054-2021主編部門(mén)：吉林省建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理辦公室批準(zhǔn)部門(mén)：吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳吉林省市場(chǎng)監(jiān)督管理廳施行日期：2021年03月16日2021·長(zhǎng)春標(biāo)準(zhǔn)》等5項(xiàng)吉林省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)的通告現(xiàn)批準(zhǔn)《城鎮(zhèn)道路泡沫瀝青冷再生混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《城鎮(zhèn)道路溫拌橡膠改性瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《加熱電纜地面輻射供暖技DB22/T5051—2021、DB22/T5052—2021、DB22/T5053—2021、DB22/T5054—2021，自發(fā)布之日起實(shí)施。吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳吉林省市場(chǎng)監(jiān)督管理廳根據(jù)吉林省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于下達(dá)〈2020年全省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)制定(修訂)計(jì)劃(一)〉的通知》(吉建辦〔2020〕1號(hào))的要求，編制組會(huì)同有關(guān)單位，經(jīng)過(guò)調(diào)查、深入研究，依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我省具體情況，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括：1總則；2術(shù)語(yǔ)；3基本規(guī)定；4傳感器子系統(tǒng)；5數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；6數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)；7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)；8預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng)。本標(biāo)準(zhǔn)由吉林省建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室負(fù)責(zé)管理，由長(zhǎng)春市智慧城市科技有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過(guò)程中，請(qǐng)各單位積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累資料，隨時(shí)將有關(guān)意見(jiàn)和建議反饋給吉林省建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室（地址：長(zhǎng)春jljsbz@126.com供今后修訂時(shí)參考。本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：長(zhǎng)春市智慧城市科技有限公司長(zhǎng)春市市政工程設(shè)計(jì)研究院本標(biāo)準(zhǔn)參編單位：清華大學(xué)北京科技大學(xué)大連理工大學(xué)吉林大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)長(zhǎng)春市市政設(shè)施維護(hù)管理中心長(zhǎng)春市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心北京煜星科技股份有限公司北京替帝西交通科技有限公司中公實(shí)業(yè)工程咨詢(xún)（吉林）有限公司吉林省瑞凱科技股份有限公司大連航天北斗科技有限公司深圳市簡(jiǎn)測(cè)智能技術(shù)有限公司上海隼星傳感技術(shù)有限公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員：張?zhí)焐臧鄷跃耆瘟镣醪抠Z子光馬騰峰陳小旭鄒亮祝宇鴻何麗莉袁兆麟馬博淵李建國(guó)李學(xué)穎杜艷韜劉召起楊明山王景鵬姜志軍劉福生陳春友范文軍趙立權(quán)公尚彥趙一奇王朝陽(yáng)楊加斌劉倩孫立佳本標(biāo)準(zhǔn)主要審查人員：周毅陶樂(lè)然郭東偉王永光胡封曄 12術(shù)語(yǔ) 23基本規(guī)定 54傳感器子系統(tǒng) 74.1一般規(guī)定 74.2環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè) 74.3結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè) 84.4結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè) 94.5材料性能監(jiān)測(cè) 95數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 5.1一般規(guī)定 5.2采集設(shè)備 5.3采集方式 5.4采集模式 6數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng) 6.1一般規(guī)定 6.2傳輸方式 6.3傳輸方式選擇 7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng) 7.1一般規(guī)定 7.2數(shù)據(jù)處理 7.3數(shù)據(jù)安全 7.4數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 7.5數(shù)據(jù)管理 8預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng) 8.1一般規(guī)定 8.2數(shù)據(jù)展示 8.3數(shù)據(jù)分析 208.4安全預(yù)警 228.5一級(jí)評(píng)估 238.6二級(jí)評(píng)估 24本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明 26引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 27附：條文說(shuō)明 2911.0.1為規(guī)范市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)，確保橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)安全可靠，制1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于市政橋梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。1.0.3市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。22.0.1市政橋梁municipalbridge城市范圍內(nèi)連接或者跨越城市道路、河流等，供車(chē)輛行的橋梁以及高架橋。2.0.2結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)structuremonitoringsystem由安裝在橋梁上的傳感器以及數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)與管理等軟硬件構(gòu)成，對(duì)橋梁的環(huán)境與荷載作用以及橋梁結(jié)構(gòu)性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、收集、處理、分析，并對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)正常使用水平與安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)警的系統(tǒng)。2.0.3環(huán)境與荷載environmentandload橋梁所在區(qū)域的自然環(huán)境參數(shù)與交通荷載，包括風(fēng)、2.0.4結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)structurallocalresponse在荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變、裂縫、索力、支座反力等。2.0.5結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)structuralglobalresponse在荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、位移、變形和傾角等。2.0.6集中采集centralizeddatacollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備集中且數(shù)據(jù)采集統(tǒng)一的一種數(shù)據(jù)采集方式。2.0.7分布采集discretedatacollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備分散且數(shù)據(jù)采集不統(tǒng)一的一種數(shù)據(jù)采集方式。2.0.8混合采集hybriddatacollection數(shù)據(jù)采集設(shè)備包含集中和分布的一種數(shù)據(jù)采集方式。2.0.9模擬信號(hào)analogsignal模擬信號(hào)是指信息參數(shù)連續(xù)變化的信號(hào)。2.0.10數(shù)字信號(hào)digitalsignal數(shù)字信號(hào)是自變量因變量為離散的信號(hào)。32.0.11有線傳輸wiretransmission在兩個(gè)通信設(shè)備之間通過(guò)有形介質(zhì)，將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪?.0.12無(wú)線傳輸wirelesstransmission在兩個(gè)通信設(shè)備之間不使用任何有形介質(zhì)，而是通過(guò)空間傳輸2.0.13同步傳輸synchronoustransmission發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘是統(tǒng)一的、字符與字符間的傳輸是同步無(wú)間隔的數(shù)據(jù)傳輸方式。2.0.14異步傳輸asynchronoustransmission不要求發(fā)送方和接收方的時(shí)鐘完全一樣，字符與字符間的傳輸是異步的數(shù)據(jù)傳輸方式。2.0.15數(shù)據(jù)庫(kù)database長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。2.0.16預(yù)警值alarmingvalue對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程、運(yùn)營(yíng)環(huán)境下可能出現(xiàn)的不同程度的異?；蛭ｋU(xiǎn)，所設(shè)定的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)參數(shù)的警戒值。2.0.17預(yù)警earlywarning監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特征值超過(guò)預(yù)警值時(shí)，發(fā)出異常情況警告2.0.18模態(tài)參數(shù)modalparameter結(jié)構(gòu)的固有動(dòng)力特性，包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼比和模態(tài)振2.0.19模態(tài)參數(shù)分析modalparameteranalysis對(duì)監(jiān)測(cè)的橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)及外部激勵(lì)數(shù)據(jù)，采用模態(tài)識(shí)別方法獲得結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。2.0.20模型修正modelupdating依據(jù)相關(guān)測(cè)試結(jié)果，利用有效手段修正結(jié)構(gòu)有限元模型中的參數(shù)，使所建立的有限元模型盡可能地反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)。42.0.21損傷識(shí)別damageidentification基于所測(cè)量的結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)，分析結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的變化，進(jìn)而識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷的過(guò)程，其中包括疲勞裂紋、支座損傷、索損傷、混凝土開(kāi)裂、腐蝕等損傷識(shí)別。2.0.22一級(jí)評(píng)估evaluation：level1將各類(lèi)傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特征值與預(yù)先設(shè)計(jì)計(jì)算分析確定的容許值進(jìn)行對(duì)比，分析結(jié)構(gòu)狀態(tài)的過(guò)程。2.0.23專(zhuān)項(xiàng)檢查specialinspection使用專(zhuān)業(yè)技術(shù)手段為實(shí)現(xiàn)特定目的而開(kāi)展的橋梁檢查活動(dòng)。2.0.24二級(jí)評(píng)估evaluation：level2在一級(jí)評(píng)估的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別、模型構(gòu)性能狀態(tài)等級(jí)的過(guò)程。53.0.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)、預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng)，并通過(guò)系統(tǒng)集成技術(shù)將各個(gè)子系統(tǒng)集成為協(xié)調(diào)運(yùn)行的整體。3.0.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置除應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，還應(yīng)符合下列規(guī)定：1依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99的規(guī)定，屬于I類(lèi)養(yǎng)護(hù)類(lèi)別的橋梁應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；2依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99的規(guī)定，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)重復(fù)荷載試驗(yàn)其結(jié)果屬于D級(jí)或E級(jí)，繼續(xù)運(yùn)營(yíng)的橋梁應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；3跨越鐵路、軌道、城市主干道、江河以及互通立交等重要節(jié)點(diǎn)橋梁宜設(shè)置結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；4主要承重構(gòu)件采用新技術(shù)、新材料、新工藝建設(shè)，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)隨時(shí)間、環(huán)境因素變化進(jìn)行研究的橋梁宜設(shè)置結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。3.0.3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定監(jiān)測(cè)預(yù)警值，監(jiān)測(cè)預(yù)警值應(yīng)滿足橋梁設(shè)計(jì)及被監(jiān)測(cè)對(duì)象的控制要求。3.0.4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信息應(yīng)實(shí)時(shí)在線顯示，并可將預(yù)警信息傳送給運(yùn)維管理人員。3.0.5監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)立足于長(zhǎng)期規(guī)劃，涵蓋橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)整個(gè)壽命周期，綜合考慮施工監(jiān)測(cè)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)的功能需求，具有連續(xù)性和長(zhǎng)期性。3.0.6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件應(yīng)滿足季凍區(qū)氣候條件，具有抗低溫工作性能。便于維護(hù)和擴(kuò)展升級(jí)。63.0.8監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)整體要求，確保各個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性、數(shù)據(jù)傳輸可靠性、系統(tǒng)整體穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性、可擴(kuò)展性以及對(duì)其它系統(tǒng)平臺(tái)的兼容性。3.0.9對(duì)需要進(jìn)行大修、加固及改擴(kuò)建的市政橋梁，宜同步實(shí)施監(jiān)3.0.10監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施不應(yīng)影響橋梁結(jié)構(gòu)承載能力，不應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成損壞。3.0.11監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)與管理應(yīng)由專(zhuān)業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。74傳感器子系統(tǒng)4.1一般規(guī)定4.1.1傳感器子系統(tǒng)由環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)和材料性能監(jiān)測(cè)傳感器構(gòu)成，應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁環(huán)境參數(shù)、車(chē)輛荷載參數(shù)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和性能的測(cè)量。4.1.2傳感器的選擇應(yīng)符合以下原則：1傳感器應(yīng)滿足測(cè)量精度、分辨率、靈敏度、量程、頻響特性等要求，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目具體要求及實(shí)際應(yīng)用條件，選擇具有良好耐久性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性及抗干擾能力的傳感器類(lèi)型；2應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)、體系和形式以及經(jīng)濟(jì)條件，并結(jié)合橋梁監(jiān)測(cè)中具體內(nèi)容和目的選擇適宜的傳感器類(lèi)型和數(shù)量；3宜選擇具有溫度補(bǔ)償功能的傳感器。4.1.3傳感器的布置應(yīng)按以下原則：1應(yīng)基于力學(xué)分析結(jié)果，將傳感器布置在結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力響應(yīng)較大及易損傷位置；2測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)能充分并準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性；3宜在結(jié)構(gòu)的既有損傷及缺陷位置，增設(shè)傳感器并進(jìn)行重點(diǎn)4可合理利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性原則，達(dá)到減少傳感器的目的；5傳感器便于安裝和更換，減少信號(hào)的傳輸距離。4.2環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)4.2.1風(fēng)環(huán)境監(jiān)測(cè)包括風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)壓監(jiān)測(cè)；風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測(cè)宜選用三向超聲風(fēng)速儀或機(jī)械式風(fēng)速儀；風(fēng)壓監(jiān)測(cè)宜選用陶瓷型或擴(kuò)散8硅型微壓差傳感器；處于大風(fēng)影響區(qū)域的橋梁宜選擇三向超聲風(fēng)速儀；風(fēng)速儀宜布設(shè)在橋面兩側(cè)、塔頂、拱頂?shù)任恢?，?.2.2地震動(dòng)監(jiān)測(cè)宜選用強(qiáng)震動(dòng)記錄儀或三向加速度傳感器，應(yīng)符合地震動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；對(duì)于大跨徑橋梁，宜考慮地面運(yùn)動(dòng)的非一致性。4.2.3溫度監(jiān)測(cè)包括環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)及結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)，宜采用熱電偶、熱電阻或光纖光柵溫度傳感器等，其中結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范或有限元模擬結(jié)果確定布設(shè)位置?？紤]我省溫度變化劇烈，傳感器量程宜大于年極值溫度的1.5倍。4.2.4濕度監(jiān)測(cè)宜選擇氯化鋰濕度計(jì)、電解濕度計(jì)、電阻電容濕度計(jì)等，應(yīng)布設(shè)在橋梁濕度變化較大的部位以及對(duì)濕度敏感的構(gòu)件。4.2.5車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)宜采用動(dòng)態(tài)稱(chēng)重設(shè)備，傳感器參數(shù)和安裝要求應(yīng)符合《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》GB/T21296相關(guān)規(guī)定。4.2.6降雨量監(jiān)測(cè)宜選用電容雨量計(jì)、紅外散射式雨量計(jì)、單翻斗雨量計(jì)，監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)宜布設(shè)在橋梁開(kāi)闊部位。4.3結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)4.3.1結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)選用加速度傳感器，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算分析結(jié)果，考慮傳感器重量、頻率響應(yīng)和靈敏度等因素，選用壓電式、伺服式、電容式等加速度計(jì)。4.3.2結(jié)構(gòu)整體位移和變形監(jiān)測(cè)應(yīng)選用位移計(jì)、傾角傳感器以及北斗系統(tǒng)等，變形測(cè)點(diǎn)應(yīng)反映橋梁結(jié)構(gòu)整體性能變化，包括跨中豎向位移、斜拉橋主塔塔頂水平位移、懸索橋主纜關(guān)鍵位置空間位移、橋梁軸線方向連續(xù)變形等。94.4結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)4.4.1應(yīng)變監(jiān)測(cè)應(yīng)選用電阻應(yīng)變傳感器、振弦式應(yīng)變傳感器和光纖光柵應(yīng)變傳感器等，應(yīng)根據(jù)被測(cè)結(jié)構(gòu)在施工和運(yùn)行階段的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。應(yīng)變監(jiān)測(cè)應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，考慮我省四季溫度變化范圍極大，可采用具有溫度自補(bǔ)償功能或低溫度靈敏度的傳感器。4.4.2索力監(jiān)測(cè)應(yīng)選用磁通量傳感器、加速度傳感器（振動(dòng)法）、壓力傳感器和光纖光柵應(yīng)變傳感器等。應(yīng)根據(jù)拉索主要參數(shù)選擇有代表性、索力較大、拉索應(yīng)力變化較大的拉索進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4.4.3裂縫監(jiān)測(cè)應(yīng)選用光纖類(lèi)位移計(jì)、振弦式測(cè)縫計(jì)、應(yīng)變式測(cè)縫計(jì)等，宜與量測(cè)、檢測(cè)等方式相結(jié)合，對(duì)既有裂縫及可能發(fā)生開(kāi)裂的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4.4.4支座反力監(jiān)測(cè)宜選用測(cè)力支座；宜選擇容易出現(xiàn)橫向失穩(wěn)發(fā)力等橋梁的關(guān)鍵支座。4.5材料性能監(jiān)測(cè)4.5.1腐蝕監(jiān)測(cè)可選用沿混凝土保護(hù)層深度安裝的多電極傳感器，傳感器應(yīng)能分辨腐蝕類(lèi)型，測(cè)定腐蝕速率。監(jiān)測(cè)位置應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、特殊部位、連接位置的腐蝕速率等因素確定。4.5.2疲勞監(jiān)測(cè)可選用三向應(yīng)變傳感器，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和結(jié)構(gòu)易損性分析結(jié)果布設(shè)在易于或已出現(xiàn)疲勞破壞初期征兆的部位。5數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)5.1一般規(guī)定5.1.1數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)采集軟件構(gòu)成，應(yīng)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)同步采集，確保獲得高精度、高品質(zhì)、不失真數(shù)據(jù)。5.1.2數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)選擇兼容性、耐久性和適應(yīng)性好的產(chǎn)品，且能夠與傳感器性能匹配。宜選擇具有多類(lèi)型傳感器同步采集功能的5.1.3數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)具備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的功能，數(shù)據(jù)預(yù)處理宜實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、降噪、截取和異常值處理等功能，提高信噪比。5.1.4應(yīng)根據(jù)傳感器系統(tǒng)空間分布與現(xiàn)場(chǎng)具體條件，選擇合理的采集方式和采集模式。5.1.5數(shù)據(jù)采集站應(yīng)滿足防水、防塵、防雷、防損壞等基本要求，天氣寒冷時(shí)，宜采取保溫加熱措施。5.1.6數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地通信，可本地或遠(yuǎn)程調(diào)整設(shè)備配置，可通過(guò)標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)或本地配置文件進(jìn)行信息讀取。5.2采集設(shè)備5.2.1數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)根據(jù)傳感器類(lèi)型及信號(hào)傳輸方式，結(jié)合精度、分辨率、兼容性、同步性等要求進(jìn)行選型。數(shù)字信號(hào)宜選用基于CAN、串行接口、RJ45、PCI、PCIE、USB等總線采集設(shè)備。5.2.3光信號(hào)數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)根據(jù)光纖傳感器的種類(lèi)、數(shù)量、波長(zhǎng)范圍、信號(hào)特征及系統(tǒng)對(duì)信號(hào)調(diào)理的要求，選用合適的信號(hào)調(diào)理設(shè)備，并保持與數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)管理接口的兼容。5.2.4數(shù)據(jù)采集設(shè)備宜具有自校準(zhǔn)功能。使用無(wú)自校準(zhǔn)功能的設(shè)備時(shí)應(yīng)按要求進(jìn)行定期校準(zhǔn)。5.3采集方式5.3.1應(yīng)根據(jù)橋梁的規(guī)模、測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量、監(jiān)測(cè)設(shè)備類(lèi)型，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集方式，可采用集中采集、分布采集、混合采集三種方5.3.2當(dāng)傳感器子系統(tǒng)空間分布較集中、傳感器網(wǎng)絡(luò)與采集站的距離較近時(shí)宜采用集中采集。5.3.3當(dāng)測(cè)點(diǎn)和采集設(shè)備較多，各監(jiān)測(cè)部位相距較遠(yuǎn)且相對(duì)分散時(shí)，宜采用分布采集。5.3.4當(dāng)同一橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中傳感器子系統(tǒng)空間分布較為分散時(shí)，總體可設(shè)置多個(gè)子采集站進(jìn)行分布采集，同時(shí)在某些局部采用集中采集。5.4采集模式5.4.1數(shù)據(jù)采集模式應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的功能需求、監(jiān)測(cè)變量類(lèi)型，以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備的采樣頻率、運(yùn)算處理、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)等方面的性能合理制定。5.4.2橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的采集模式包括定時(shí)采集、觸發(fā)采集、連續(xù)采集、混合采集等。混合采集是指采用定時(shí)采集和觸發(fā)采集相結(jié)合的方式，當(dāng)監(jiān)測(cè)變量未出現(xiàn)異常時(shí)，采用定時(shí)采集，當(dāng)監(jiān)測(cè)變量超過(guò)預(yù)警值時(shí)，采用觸發(fā)采集。態(tài)應(yīng)變、索力、腐蝕等結(jié)構(gòu)整體與局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)變量，應(yīng)采用定時(shí)5.4.4風(fēng)速風(fēng)向、風(fēng)壓、地震作用、車(chē)輛荷載等環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)變量，以及加速度、動(dòng)態(tài)位移、動(dòng)態(tài)應(yīng)變等結(jié)構(gòu)整體與局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)變量，應(yīng)采用觸發(fā)采集模式。觸發(fā)預(yù)警值應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式以及受力特點(diǎn)確定。5.4.5橋梁通車(chē)初期3年內(nèi)，以及橋梁安全評(píng)估結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在較大損傷或關(guān)鍵構(gòu)件異常時(shí)，宜采用連續(xù)采集模式。6數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)6.1一般規(guī)定6.1.1數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備與線纜、數(shù)據(jù)傳輸軟件構(gòu)成，應(yīng)具備對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)予以接收、傳輸?shù)哪芰Α?.1.2數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則，并綜合考慮數(shù)據(jù)傳輸距離、工程各階段特征和工程現(xiàn)場(chǎng)地形條件、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況、已有的通信設(shè)施等因素，靈活選取合適的數(shù)據(jù)傳輸方式。6.1.3數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布?yīng)能保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各組成部分間的物理連接，應(yīng)提供足夠的帶寬和數(shù)據(jù)冗余度，保證傳輸?shù)陌踩⒖煽?、高質(zhì)量和便于維護(hù)。6.1.4數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和安裝宜考慮質(zhì)量檢查、傳輸校驗(yàn)、同步性檢查、緩存管理、通信異常檢查、安全管理與兼容性。6.2傳輸方式6.2.1數(shù)據(jù)傳輸按照硬件物理連接形式分為：1有線傳輸；2無(wú)線傳輸。6.2.2有線傳輸技術(shù)應(yīng)滿足傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間通訊距離、通訊速率及帶寬要求。宜選用的有線傳輸方式包括：1包括雙絞線、同軸電纜；2有線寬帶或?qū)拵?zhuān)線通訊；3基于單模光纖的光通信技術(shù)。6.2.3無(wú)線傳輸帶寬應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率，并預(yù)留1倍的冗余量以滿足突發(fā)事件數(shù)據(jù)采集需求?？蛇x用的無(wú)線傳輸方式包括：1低功耗無(wú)線廣域網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）：NB-IOT、LoRa，適用于傳感器至無(wú)線網(wǎng)關(guān)的傳輸；2無(wú)線寬帶網(wǎng)：3/4/5G、工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)橋或其它寬帶微波通訊，適用于傳感器至數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間或數(shù)據(jù)采集設(shè)備至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的數(shù)據(jù)傳輸。6.2.4數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)按照傳輸速度不同，可分為兩種方式：1異步傳輸；2同步傳輸。6.2.5數(shù)據(jù)按傳輸同步的基準(zhǔn)，可分為：1基于信號(hào)的同步；2基于時(shí)間的同步。6.3傳輸方式選擇6.3.1數(shù)據(jù)傳輸方式宜選用技術(shù)成熟、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠的主流有線、無(wú)線或光通信技術(shù)，并優(yōu)先選用有線通訊以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性及可靠性。6.3.2有線傳輸方式的選擇應(yīng)符合如下規(guī)定：1對(duì)于電信號(hào)傳感器，宜采用二芯屏蔽電纜、同軸電纜等符合所選用傳感器技術(shù)要求的電纜；當(dāng)傳輸距離相對(duì)較短且無(wú)強(qiáng)電磁干擾時(shí)，可采用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸；2在滿足傳感器輸出特性的前提下，應(yīng)盡可能減小電纜模擬信號(hào)輸出電纜的長(zhǎng)度或就近轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以符合遠(yuǎn)程傳輸要求；當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)或有較強(qiáng)電磁干擾時(shí)，宜采用RS-485、工業(yè)以太網(wǎng)等數(shù)字信號(hào)或光纖傳輸技術(shù)進(jìn)行傳輸；3使用光纖傳感器時(shí)，宜根據(jù)所配套光纖數(shù)據(jù)采集設(shè)備組成獨(dú)立的光纖光柵數(shù)據(jù)傳輸采集子系統(tǒng)，并通過(guò)組建光纖以太網(wǎng)或利用基于互聯(lián)網(wǎng)的有線寬帶、專(zhuān)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。6.3.3無(wú)線傳輸方式的選擇應(yīng)符合如下規(guī)定：1采用無(wú)線傳輸方式時(shí)，宜選用基于NB-IOT、LoRa無(wú)線傳輸技術(shù)與配套的無(wú)線網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)傳輸；2當(dāng)有線或光纖傳輸方式因通訊距離或環(huán)境條件受限時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式宜采用3/4/5G網(wǎng)絡(luò)、基于WLAN的無(wú)線網(wǎng)橋或微3相對(duì)偏僻、無(wú)公共基礎(chǔ)通訊設(shè)施的環(huán)境，宜選用基于WLAN的無(wú)線網(wǎng)橋或其它微波傳輸方式。6.3.4橋梁現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控管理中心之間的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸宜采用光纖傳輸技術(shù)、無(wú)線傳輸技術(shù)及兩者相結(jié)合的方式。6.3.5傳輸同步的速度宜根據(jù)各級(jí)設(shè)備、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析的傳輸?shù)膱?chǎng)合，宜采用異步傳輸。6.3.6當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)選擇同步傳輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，綜合考慮傳感器間距離、工程各階段特征及工程現(xiàn)場(chǎng)地形條件等因素，選擇合適的同步技術(shù)。1對(duì)于小范圍的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，宜采用基于信號(hào)的同步技術(shù)。當(dāng)采用基于信號(hào)的同步技術(shù)時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮路線最優(yōu)化，并注意外部的突發(fā)事件對(duì)信號(hào)可能造成的干擾；2對(duì)于大范圍的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，宜采用基于時(shí)間的同步技術(shù)；3根據(jù)工程實(shí)際需要，可選取一種或兩種同步技術(shù)組合使用。7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)7.1一般規(guī)定7.1.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)查詢(xún)與管理軟硬件構(gòu)成，應(yīng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理、查詢(xún)、存儲(chǔ)和管理等功能。7.1.2管理系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式和統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，以滿足其信息系統(tǒng)應(yīng)用的需求，同時(shí)保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性。7.1.3管理系統(tǒng)應(yīng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，既有效過(guò)濾噪聲，減輕數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)，又保留監(jiān)測(cè)需要的信號(hào)數(shù)據(jù)。7.1.4管理系統(tǒng)宜具備系統(tǒng)狀態(tài)自檢、數(shù)據(jù)備份與清除、故障判斷與恢復(fù)等功能。7.2數(shù)據(jù)處理7.2.1數(shù)據(jù)處理過(guò)程中宜正確區(qū)分并處理粗誤差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差等，并剔除系統(tǒng)自身產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)。7.2.2數(shù)據(jù)處理可根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)處理，平穩(wěn)信號(hào)頻譜分析宜采用離散傅里葉變換，非平穩(wěn)信號(hào)宜采用時(shí)頻域分析方法。7.2.3頻譜分析宜選擇合適窗函數(shù)進(jìn)行信號(hào)截?cái)啵詼p少對(duì)頻譜分析精度的影響。7.2.4時(shí)域變換宜利用自相關(guān)函數(shù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)性和混于隨機(jī)噪聲中的周期信號(hào)，宜利用互相關(guān)函數(shù)確定信號(hào)源位置，并檢驗(yàn)受通道噪聲干擾的周期信號(hào)。7.3數(shù)據(jù)安全7.3.1需對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的硬盤(pán)介質(zhì)構(gòu)建冗余磁盤(pán)陣列，所選構(gòu)建模式應(yīng)具備數(shù)據(jù)校驗(yàn)及可恢復(fù)能力。7.3.2當(dāng)系統(tǒng)不是采用公有云平臺(tái)進(jìn)行部署，系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)容災(zāi)備份能力以保證異常情況發(fā)生時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性以及數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)的快速重啟。7.3.3當(dāng)系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)部署時(shí)，為了保證用戶(hù)隱私及系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，所有對(duì)于頁(yè)面以及數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)應(yīng)采用https協(xié)議。7.4數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)7.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)軟件選型時(shí)宜充分考慮軟件價(jià)格、運(yùn)維成本、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性、安全性等多方面因素。7.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：1關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足BCNF范式以避免數(shù)據(jù)的冗余，且應(yīng)具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)變動(dòng)兼容性；2數(shù)據(jù)庫(kù)表存儲(chǔ)內(nèi)容應(yīng)至少包括：監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)設(shè)備信息、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、橋梁檢測(cè)報(bào)告、用戶(hù)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)操作日志，宜包含橋梁三維模型、橋梁結(jié)構(gòu)分析指標(biāo)數(shù)據(jù)及相關(guān)評(píng)估報(bào)告；3應(yīng)分別為原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及加工處理之后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)各自的存儲(chǔ)形式。7.5數(shù)據(jù)管理7.5.1系統(tǒng)應(yīng)具備權(quán)限管理功能以對(duì)所有用戶(hù)的可查看數(shù)據(jù)范圍及操作權(quán)限進(jìn)行限定。7.5.2當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量較大或單臺(tái)服務(wù)器性能難以滿足高效管理要求時(shí)，宜采用分布式存儲(chǔ)技術(shù)組建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群，并配置負(fù)載均衡7.5.3由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制或其他原因?qū)е聼o(wú)法部署私有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)時(shí)，宜采用云平臺(tái)托管相應(yīng)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)軟件。7.5.4系統(tǒng)應(yīng)對(duì)錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行定期備份，備份方式宜采用日增量備份外加月全拷貝備份。據(jù)宜永久保存。7.5.6存儲(chǔ)管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)預(yù)警與評(píng)估子系統(tǒng)開(kāi)放的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口設(shè)計(jì)宜遵循RESTfulAPI接口規(guī)范。8預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng)8.1一般規(guī)定8.1.1預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線展示、數(shù)據(jù)分析、安全預(yù)警及評(píng)估等功能。8.1.2數(shù)據(jù)分析應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和特殊分析，為安全預(yù)警、一級(jí)評(píng)估、二級(jí)評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。8.1.3安全預(yù)警應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警。8.1.4預(yù)警值應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)值、相關(guān)現(xiàn)行規(guī)范所規(guī)定的容許值，并結(jié)合結(jié)構(gòu)的重要性等多種因素綜合確定，可依據(jù)結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀況對(duì)預(yù)警值進(jìn)行校驗(yàn)和調(diào)整。8.1.5一級(jí)評(píng)估應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征值與規(guī)范容許值、設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行判定。8.1.6二級(jí)評(píng)估應(yīng)基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、一級(jí)評(píng)估結(jié)果、專(zhuān)項(xiàng)檢查，對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)估，確定結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)等級(jí)。8.2數(shù)據(jù)展示8.2.1數(shù)據(jù)展示形式應(yīng)結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特性，通過(guò)圖、表等數(shù)據(jù)可視化工具美觀、簡(jiǎn)明地呈現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)值及數(shù)據(jù)的深層次含義。8.2.2數(shù)據(jù)展示模塊所呈現(xiàn)內(nèi)容應(yīng)包括以下類(lèi)型：1系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)橋梁各個(gè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；2系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的檢索展示，檢索條件由用戶(hù)給出，檢索方式應(yīng)支持點(diǎn)位檢索、設(shè)備檢索、監(jiān)測(cè)類(lèi)型檢索、時(shí)間區(qū)間檢索以及多篩選條件的混合；3系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)橋梁檢測(cè)報(bào)告、人工巡檢報(bào)告、設(shè)備養(yǎng)護(hù)記錄等類(lèi)型文件的下載及在線預(yù)覽。8.2.3對(duì)于具有典型周期特性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類(lèi)型，如環(huán)境數(shù)據(jù)、車(chē)輛數(shù)據(jù)等，宜在展示時(shí)顯示歷史同期數(shù)據(jù)用于進(jìn)行對(duì)比觀察。8.2.4系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)對(duì)比展示功能，根據(jù)用戶(hù)指定的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或多個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)，協(xié)同展示依時(shí)間軸對(duì)齊的不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)，便于用戶(hù)進(jìn)行多指標(biāo)的對(duì)比分析。8.2.5數(shù)據(jù)處理及渲染時(shí)間應(yīng)滿足實(shí)時(shí)性要求，數(shù)據(jù)檢索查詢(xún)界面響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于2s，統(tǒng)計(jì)分析頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于5s。8.3數(shù)據(jù)分析8.3.1數(shù)據(jù)分析包括統(tǒng)計(jì)分析和特殊分析，統(tǒng)計(jì)分析包括最大值、最小值、平均值、均方根值、累計(jì)值等統(tǒng)計(jì)值；特殊分析包括荷載譜分析、風(fēng)參數(shù)分析、模態(tài)分析、疲勞分析等。8.3.2環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析符合下列規(guī)定：1分析風(fēng)參數(shù)，宜包括風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)攻角、脈動(dòng)風(fēng)速譜、湍流強(qiáng)度、陣風(fēng)系數(shù)及各等級(jí)風(fēng)速疲勞譜等；2分析溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括最高溫度、最低溫度和構(gòu)件斷面最大溫度梯度；3分析濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括構(gòu)件內(nèi)外濕度最大值、平均值和超限持續(xù)時(shí)間；4分析地震動(dòng)響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括加持續(xù)時(shí)間、頻譜和反應(yīng)譜；5分析車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)分析通日、月、年最大值及其分布；宜將車(chē)輛荷載統(tǒng)計(jì)和模型轉(zhuǎn)化為疲勞荷載譜，也可將車(chē)輛荷載重量、數(shù)量和相應(yīng)時(shí)間直接作為車(chē)輛疲勞6分析雨量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括每小時(shí)最大降雨量、累計(jì)降雨8.3.3結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析符合下列規(guī)定：1分析應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括平均值、最大值、最小值等；并應(yīng)與橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范、材料允許值、設(shè)計(jì)最不利值進(jìn)行對(duì)比；2分析索力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括平均值、最大值、最小值等；并應(yīng)與成橋索力、設(shè)計(jì)容許索力、破斷索力進(jìn)行對(duì)比分析；宜根據(jù)索的應(yīng)力幅值計(jì)算疲勞損傷指數(shù)；3分析裂縫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)裂縫長(zhǎng)度、寬度、深度的最大值4分析支座反力數(shù)據(jù)，宜包括平均值、最大值和最小值、最大變化量。8.3.4結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析符合下列規(guī)定：1分析結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括平均值和絕對(duì)最大值，宜進(jìn)行撓度與溫度、車(chē)輛荷載的相關(guān)性分析，橫向位移和撓度與風(fēng)速風(fēng)向的相關(guān)性分析；2分析伸縮縫位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括絕對(duì)最大值和累計(jì)位移，宜進(jìn)行與溫度和車(chē)輛荷載的相關(guān)性分析；3分析振動(dòng)加速度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，宜包括絕對(duì)最大值和最大均方根值，宜進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)與風(fēng)速風(fēng)向及車(chē)輛荷載的相關(guān)性分析；4分析模態(tài)參數(shù)宜包括結(jié)構(gòu)自振頻率、振型和阻尼比，模態(tài)分析符合下列規(guī)定：（1）模態(tài)分析所用加速度數(shù)據(jù)采集時(shí)長(zhǎng)宜不小于10min；（2）宜采用頻域識(shí)別法、時(shí)域識(shí)別法或時(shí)頻域識(shí)別法進(jìn)行模態(tài)分析；（3）模態(tài)分析應(yīng)考慮溫度對(duì)自振頻率的影響、風(fēng)速對(duì)阻尼比的影響、振動(dòng)幅值對(duì)自振頻率和阻尼比的影響，振型可不考慮上述因素的影響；（4）獲取的模態(tài)參數(shù)，可為結(jié)構(gòu)模型修正及損傷識(shí)別提供8.3.5材料性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析符合下列規(guī)定：1分析腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)腐蝕深度最大值以及腐蝕進(jìn)程進(jìn)2分析疲勞監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)應(yīng)變時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括平均值、最大值、最小值、應(yīng)力幅最大值，鋼結(jié)構(gòu)宜根據(jù)雨流計(jì)數(shù)法和Miner線性損傷理論計(jì)算疲勞損傷指數(shù)。8.4安全預(yù)警8.4.1安全預(yù)警內(nèi)容應(yīng)包括：預(yù)警級(jí)別、預(yù)警傳感器編號(hào)和位置、8.4.2安全預(yù)警級(jí)別宜設(shè)黃色、橙色和紅色三級(jí)：2橙色預(yù)警：管理人員應(yīng)對(duì)環(huán)境、荷載、結(jié)構(gòu)響應(yīng)連續(xù)密切關(guān)注，查明報(bào)警原因，采取適當(dāng)檢查；3紅色預(yù)警：管理人員應(yīng)采取應(yīng)急管理措施以確保橋梁結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng)，并應(yīng)及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評(píng)估。8.4.3在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警指令后，系時(shí)預(yù)警。8.4.4通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，獲取結(jié)構(gòu)各監(jiān)測(cè)內(nèi)容特征值，超過(guò)黃色預(yù)警值，則預(yù)示異常，由系統(tǒng)發(fā)出黃色預(yù)警信號(hào)。8.4.5通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，獲取結(jié)構(gòu)各監(jiān)測(cè)內(nèi)容特征值，超過(guò)橙色預(yù)警值，由系統(tǒng)發(fā)出橙色預(yù)警信號(hào)。8.4.6通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，獲取結(jié)構(gòu)各監(jiān)測(cè)內(nèi)容特征值，超過(guò)紅色預(yù)警值，由系統(tǒng)發(fā)出紅色預(yù)警信號(hào)。8.5一級(jí)評(píng)估8.5.1根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果定期開(kāi)展橋梁結(jié)構(gòu)一級(jí)評(píng)估。8.5.2基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行一級(jí)評(píng)估時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1根據(jù)應(yīng)變計(jì)算應(yīng)力時(shí)應(yīng)考慮溫度效應(yīng)的影響，對(duì)鋼筋混凝土橋梁還應(yīng)考慮收縮、徐變對(duì)應(yīng)變的影響；2監(jiān)測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，當(dāng)小于設(shè)計(jì)值說(shuō)明監(jiān)測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力狀態(tài)正常；當(dāng)大于設(shè)計(jì)值時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力狀態(tài)異常；3當(dāng)拉索、吊索、吊桿、系桿應(yīng)力小于設(shè)計(jì)值時(shí)，可判定索體結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)；否則，判定索體結(jié)構(gòu)狀態(tài)異常；可判定索體結(jié)構(gòu)疲勞狀態(tài)異常，應(yīng)進(jìn)行疲勞狀態(tài)評(píng)估；5利用環(huán)境、車(chē)輛荷載及結(jié)構(gòu)響應(yīng)，計(jì)算結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力和線形，與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力和線形滿足橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范要求，判定結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)；否則，判定結(jié)構(gòu)狀態(tài)異常；6應(yīng)基于監(jiān)測(cè)的加速度，采用模態(tài)參數(shù)分析獲取結(jié)構(gòu)動(dòng)力特7獲取的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性應(yīng)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率與設(shè)計(jì)理論計(jì)算頻率的比值大于或等于1，判定結(jié)構(gòu)處于正常狀態(tài)；當(dāng)該比值小于1且有其它關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于限值或設(shè)計(jì)值，判定結(jié)構(gòu)狀態(tài)異常。8.5.3當(dāng)一級(jí)評(píng)估中有下列情況，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查：1關(guān)鍵構(gòu)件監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置拉、壓應(yīng)力大于設(shè)計(jì)值，應(yīng)力狀態(tài)異2關(guān)鍵構(gòu)件監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置疲勞狀態(tài)超過(guò)中等損傷，疲勞狀態(tài)異3拉索、吊索、吊桿和系桿應(yīng)力大于或等于設(shè)計(jì)值，索體結(jié)構(gòu)狀態(tài)異常。8.6二級(jí)評(píng)估8.6.1二級(jí)評(píng)估應(yīng)基于數(shù)據(jù)分析、一級(jí)評(píng)估和專(zhuān)項(xiàng)檢查結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元模型修正與結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別，確定結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)等級(jí)。8.6.2結(jié)構(gòu)有限元模型修正宜采用設(shè)計(jì)參數(shù)修正法，參數(shù)可選擇應(yīng)變、曲率、撓度等靜力參數(shù)，以及結(jié)構(gòu)固有頻率、應(yīng)變模態(tài)、位移振型等動(dòng)力參數(shù)；在監(jiān)測(cè)條件允許的情況下，可采用多目標(biāo)參數(shù)、動(dòng)靜力參數(shù)組合的模型修正法。8.6.3結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別可采用下列方法：材料參數(shù)如彈性模量、單元面積或慣性矩等來(lái)構(gòu)建損傷指標(biāo)的靜力COMAC、柔度曲率、模態(tài)應(yīng)變能、里茲向量等來(lái)構(gòu)建損傷指標(biāo)的3利用矩陣型、基于參數(shù)靈敏度或隨機(jī)模型等進(jìn)行修正的模型修正法；4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法、小波變換、希爾伯特-黃變換方法（HHT方法）等輔助方法。8.6.4二級(jí)評(píng)估應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)整體、結(jié)構(gòu)主要部件和結(jié)構(gòu)的次要部件分表8.6.4-1結(jié)構(gòu)整體性能評(píng)定等級(jí)性能狀況描述1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所有構(gòu)件的內(nèi)力、變形均小于設(shè)計(jì)值且滿足現(xiàn)行規(guī)范2有輕微損傷，對(duì)結(jié)構(gòu)使用功能無(wú)影響性能狀況描述3有中等損傷，尚能維持正常使用功能4損傷嚴(yán)重主要構(gòu)件有大的損傷，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)使用功能5主要構(gòu)件存在嚴(yán)重?fù)p傷，不能正常使用，結(jié)構(gòu)處于危表8.6.4-2結(jié)構(gòu)主要部件性能評(píng)定等級(jí)性能狀況描述1結(jié)構(gòu)部件穩(wěn)固，內(nèi)力、變形均小于設(shè)計(jì)值且滿足現(xiàn)行2功能良好，部件出現(xiàn)有局部輕微缺損或污染3部件有中等缺損，或出現(xiàn)輕度功能性病害，但發(fā)展緩慢，尚能維持正常使用功能4損傷嚴(yán)重部件有嚴(yán)重缺損，或出現(xiàn)中等功能性病害，且發(fā)展較快，結(jié)構(gòu)變形小于或等于規(guī)范值，功能明顯降低5部件嚴(yán)重?fù)p傷，或出現(xiàn)嚴(yán)重功能性病害，且有繼續(xù)擴(kuò)展現(xiàn)象，關(guān)鍵部位的部分材料強(qiáng)度達(dá)到極限，變于規(guī)范值，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性不能達(dá)到安全通行的要求表8.6.4-3結(jié)構(gòu)次要部件性能評(píng)定等級(jí)性能狀況描述1全新?tīng)顟B(tài)，功能良好，部件有輕度損傷2部件有中等損傷，但不影響使用功能3嚴(yán)重?fù)p傷部件有嚴(yán)重缺損，出現(xiàn)功能降低，進(jìn)一步惡化將不利于主要部件4部件有嚴(yán)重?fù)p傷，失去應(yīng)有功能，嚴(yán)重影響正常交通8.6.5二級(jí)評(píng)估應(yīng)給出具體維護(hù)管理建議，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明1為了便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說(shuō)明如下：1）表示很?chē)?yán)格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴(yán)禁”；2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“應(yīng)”；反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先這樣做的用詞：正面詞采用“宜”；反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí)，寫(xiě)法為：“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。2《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》GB/T21296；6《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》CJJ99。吉林省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)DB/T5054－2021條文說(shuō)明制訂說(shuō)明《市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》編制組經(jīng)過(guò)調(diào)查、深入研究，依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我省具體情況，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定本標(biāo)為了有關(guān)人員在使用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)能理解和執(zhí)行條文規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)按章、節(jié)、條順序編寫(xiě)了本標(biāo)準(zhǔn)的條文說(shuō)明，對(duì)條文的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本條文說(shuō)明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。 333基本規(guī)定 344傳感器子系統(tǒng) 374.1一般規(guī)定 374.2環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè) 374.3結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè) 384.4結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè) 384.5材料性能監(jiān)測(cè) 385數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 405.1一般規(guī)定 405.2采集設(shè)備 415.3采集方式 425.4采集模式 426數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng) 446.1一般規(guī)定 446.2傳輸方式 446.3傳輸方式選擇 457數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng) 477.1一般規(guī)定 477.2數(shù)據(jù)處理 477.3數(shù)據(jù)安全 497.4數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 497.5數(shù)據(jù)管理 8預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng) 8.1一般規(guī)定 8.2數(shù)據(jù)展示 8.6二級(jí)評(píng)估 1.0.1近年來(lái)隨著橋梁工程、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了快速發(fā)展。但目前主要是針對(duì)大跨徑橋梁做了結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)，市政橋梁很少有實(shí)施，同時(shí)針對(duì)市政橋梁的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)缺乏關(guān)注和研究，這種情況阻礙了結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)在市政橋梁中的應(yīng)用。市政橋梁量大、面廣且資金投入有限，正因如此，在市政橋梁監(jiān)測(cè)上就更加需要標(biāo)準(zhǔn)化，以便同時(shí)滿足技術(shù)要求和成本要求，達(dá)到技術(shù)和成本上的“雙贏”，得到主管部門(mén)認(rèn)可并推廣應(yīng)用。面對(duì)吉林省市政橋梁快速發(fā)展的實(shí)際情況，制定本標(biāo)準(zhǔn)是為了指導(dǎo)市政橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，保障市政橋梁的運(yùn)營(yíng)安全，為橋梁管養(yǎng)提供技術(shù)支持。3.0.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該具有傳感、采集、傳輸、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理、預(yù)警及狀態(tài)評(píng)估功能，構(gòu)成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完整鏈條，缺一不可。傳感器子系統(tǒng)由針對(duì)環(huán)境與荷載、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)三類(lèi)指標(biāo)的傳感器組成，能實(shí)現(xiàn)橋梁環(huán)境參數(shù)、荷載及結(jié)構(gòu)響應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取功能。數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)由采集設(shè)備、傳輸設(shè)備及軟件模塊組成，能實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)傳感器的數(shù)據(jù)同步采集與傳輸功能，以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)管理軟件及數(shù)據(jù)預(yù)警與結(jié)構(gòu)評(píng)估子系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在線顯示和預(yù)警功能，結(jié)構(gòu)安全預(yù)警和評(píng)估功能。3.0.2本條文針對(duì)市政橋梁結(jié)構(gòu)情況規(guī)定了設(shè)置結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的1依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99-2017中關(guān)于城市橋梁養(yǎng)護(hù)類(lèi)別的分類(lèi)，I類(lèi)養(yǎng)護(hù)橋梁是指單孔跨徑大于100m的橋梁及特殊結(jié)構(gòu)的橋梁，特殊結(jié)構(gòu)橋梁指結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜和在養(yǎng)護(hù)方面有特殊要求的橋梁，主要是指系桿拱橋、斜拉橋和懸索橋。對(duì)I類(lèi)養(yǎng)護(hù)的城市橋梁，必須設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)日常巡檢，應(yīng)根據(jù)橋梁特點(diǎn)定期進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)。有條件的城市可采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)，應(yīng)隨時(shí)掌握橋梁技術(shù)狀況和中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)；2依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99-2017中的規(guī)定，被評(píng)估為D級(jí)或E級(jí)的橋梁，通常都是結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞或者不能高其承載能力的橋梁，對(duì)于這樣的橋梁采取監(jiān)測(cè)手段，時(shí)刻關(guān)注其運(yùn)營(yíng)狀況，進(jìn)行安全評(píng)估；3依據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99-2017中的規(guī)定，城市主干道上的橋梁屬于Ⅲ類(lèi)養(yǎng)護(hù)橋梁，這樣的橋梁在城市交通中的地位重要，通?？缭借F路、軌道、道路、江河，并且不檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其病害，所以需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握橋梁的技術(shù)狀況和中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)；隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市快速路高架橋的數(shù)量越來(lái)越多，并承擔(dān)著舒緩城市交通壓力的重要職責(zé)。根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ99-2017中的規(guī)定，城市快速路上的橋梁屬于Ⅱ類(lèi)養(yǎng)護(hù)橋梁，對(duì)于互通立交部分，橋梁結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來(lái)局限于重要節(jié)點(diǎn)，宜對(duì)典型梁段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，構(gòu)建橋梁集群化監(jiān)測(cè)體4隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速推進(jìn)，大量使用新技術(shù)、新材料和新工藝的橋梁結(jié)構(gòu)層出不窮，隨之而來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和適用性的要求越來(lái)越突出。在工程實(shí)踐中，由于存在諸多不確定性因素，設(shè)計(jì)與實(shí)際工作狀態(tài)往往存在一定差異，設(shè)計(jì)值是否全面真實(shí)地反映了結(jié)構(gòu)的各種變化，需要采用監(jiān)測(cè)技術(shù)手段進(jìn)行驗(yàn)證，論證設(shè)計(jì)和施工兩階段的參數(shù)、工藝的有效性，對(duì)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行后期驗(yàn)證，為新方法、新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用提供建議。3.0.3監(jiān)測(cè)預(yù)警是橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的主要目的之一，監(jiān)測(cè)預(yù)警值的設(shè)定是監(jiān)測(cè)期對(duì)結(jié)構(gòu)正常、異?；蛭ｋU(xiǎn)判斷的重要指標(biāo)，為了更有利于對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行判斷，監(jiān)測(cè)預(yù)警值應(yīng)該分級(jí)制定。3.0.5橋梁結(jié)構(gòu)在施工期為了保證施工質(zhì)量和精度，需要進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)；建成投入運(yùn)營(yíng)后，為了能獲取結(jié)構(gòu)日常工作狀態(tài)以及在出現(xiàn)特殊狀況時(shí)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)情況，為結(jié)構(gòu)的安全進(jìn)行評(píng)估，需要進(jìn)行實(shí)3.0.6監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作溫度范圍應(yīng)大于季凍地區(qū)氣候溫度變化范圍，在-40℃時(shí)能正常工作。我省一年四季溫度變化范圍極大，溫度變化會(huì)對(duì)設(shè)備工作精度造成不利影響，所以監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)該具有抗低溫工作性能。3.0.9城市橋梁絕大部分的建設(shè)年代較早，橋齡較長(zhǎng)，其中危橋數(shù)量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，目前對(duì)城市橋梁常用的檢查措施基本上以人工檢測(cè)為主，包括常規(guī)定期檢測(cè)和結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)。但人工檢測(cè)僅能對(duì)明顯的問(wèn)題做出定性判斷，難以定量，且僅能確定檢測(cè)時(shí)橋梁的狀態(tài)，不能夠有效保證兩次檢測(cè)之間的安全狀態(tài)。所以很有必要在進(jìn)行橋梁大修、加固或改擴(kuò)建時(shí)，實(shí)施監(jiān)測(cè)工作，時(shí)刻獲取結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)信息化養(yǎng)護(hù)管理的目的。4傳感器子系統(tǒng)4.1一般規(guī)定4.1.1環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：風(fēng)速風(fēng)向、溫度、濕度、地震力監(jiān)測(cè)、索力監(jiān)測(cè)、支座反力監(jiān)測(cè)、裂縫監(jiān)測(cè)；內(nèi)容主要有：變形監(jiān)測(cè)、位移監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)能監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：腐蝕和疲勞監(jiān)測(cè)。4.1.2本條規(guī)定了傳感器的選用原則。傳感器應(yīng)滿足橋梁結(jié)構(gòu)全壽命周期監(jiān)測(cè)的基本要求，根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式，以及需要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，合理選擇傳感器的類(lèi)型和數(shù)量，滿足橋梁結(jié)構(gòu)施工階段和使用階段的監(jiān)測(cè)要求。傳感器在監(jiān)測(cè)期間應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力，并具有溫度補(bǔ)償功能。4.1.3本條規(guī)定了傳感器的布置原則。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)整體動(dòng)力響應(yīng)監(jiān)測(cè)，測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)能滿足模態(tài)保證準(zhǔn)則（MAC）等振型識(shí)別的要求。對(duì)于局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果選擇力學(xué)響應(yīng)（如應(yīng)力、應(yīng)變）較大的熱點(diǎn)位置。如無(wú)法直接在熱點(diǎn)位置安裝傳感器，則應(yīng)選擇靠近熱點(diǎn)位置的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)分析該位置與熱點(diǎn)位置的關(guān)聯(lián)性，獲得熱點(diǎn)位置的力學(xué)響應(yīng)。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)既有損傷及缺陷（如混凝土裂縫）位置，宜增設(shè)傳感器進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合損傷識(shí)別方法對(duì)損傷演化情況進(jìn)行分析。4.2環(huán)境與荷載監(jiān)測(cè)4.2.2地震動(dòng)監(jiān)測(cè)所選用的傳感器和記錄儀，應(yīng)符合《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》GB50982-2014中附錄A.0.3的技術(shù)指標(biāo)要求。4.3結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)4.3.1根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)主要振型，選擇三向、雙向和單向加速度傳感器；大跨徑橋梁選用低頻性能優(yōu)良的電容式或伺服式加速度傳感器，中小跨度橋梁選用電容式或壓電式加速度傳感器。4.3.2主跨大于150m的拱橋宜在拱頂采用GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)監(jiān)測(cè)空間變形；斜拉橋索塔塔頂變形監(jiān)測(cè)宜采用傾斜儀、GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)；主跨跨度大于或等于200m的斜拉橋宜在主梁跨中采用GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)監(jiān)測(cè)整個(gè)截面豎向、橫向、縱向及扭轉(zhuǎn)位移；懸索橋主纜變形監(jiān)測(cè)宜選用GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)；索塔塔頂變形監(jiān)測(cè)宜采用傾斜儀、GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)；主跨跨度大于600m的懸索橋宜在主梁跨中采用GPS系統(tǒng)或北斗系統(tǒng)監(jiān)測(cè)整個(gè)截面豎向、橫向、縱向及扭轉(zhuǎn)位移。4.4結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)4.4.3裂縫傳感器量程應(yīng)大于裂縫寬度，測(cè)量方向應(yīng)與裂縫擴(kuò)展方向垂直；對(duì)于判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生開(kāi)裂，應(yīng)將傳感器布置在結(jié)構(gòu)關(guān)鍵布置在開(kāi)裂部位垂直方向，監(jiān)測(cè)裂縫的寬度和長(zhǎng)度變化。4.5材料性能監(jiān)測(cè)4.5.1混凝土中氯離子及其它離子的滲入，會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層的劣化甚至失效，隨之埋置于內(nèi)部的鋼筋開(kāi)始銹蝕、脹裂并失效。采用沿混凝土保護(hù)層深度安裝的多電極傳感器，通過(guò)埋設(shè)參比電極提供各項(xiàng)參數(shù)的參比基準(zhǔn)，獲取保護(hù)層中各項(xiàng)有害雜質(zhì)的數(shù)據(jù)。此傳感器應(yīng)能分辨腐蝕類(lèi)型，測(cè)定腐蝕速率。監(jiān)測(cè)位置應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、特殊部位、連接位置的腐蝕速率等因素確定，在易于腐蝕和腐蝕速率快的部位埋設(shè)多電極傳感器。4.5.2根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和結(jié)構(gòu)易損性分析結(jié)果，初步篩選出疲勞危險(xiǎn)點(diǎn),利用譜分析法和應(yīng)力集中系數(shù)法計(jì)算各類(lèi)危險(xiǎn)點(diǎn)的損傷度，確定疲勞監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置。疲勞監(jiān)測(cè)選用動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)的傳感器，傳感器在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)變計(jì)疲勞壽命不宜小于所安裝構(gòu)件的疲勞壽命。在滿足精度和量程要求的情況下，優(yōu)先考慮抗電磁干擾能力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性好的傳感器。應(yīng)考慮疲勞監(jiān)測(cè)傳感器與構(gòu)件的可靠連接，采用埋入、焊接、螺栓連接等方式，不建議采用粘接劑等粘貼安裝方5數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)5.1一般規(guī)定5.1.2數(shù)據(jù)采集設(shè)備的穩(wěn)定性是指設(shè)備長(zhǎng)期使用后仍能保持正常的工作性能，且對(duì)工作環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和抗干擾能力。對(duì)于信號(hào)同步性要求較高的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，宜選用多類(lèi)型傳感器同步采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)硬件級(jí)信號(hào)同步。5.1.3數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)進(jìn)行濾波降噪，方法一般包含低通濾波、帶通濾波、高通濾波、數(shù)據(jù)平均處理等。實(shí)際監(jiān)測(cè)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)有多種組合形式，比如有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理（預(yù)處理、后處理）設(shè)備、數(shù)據(jù)分析設(shè)備進(jìn)行上下級(jí)布置，各級(jí)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸連接，而有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到分析都集中在本地同一個(gè)終端中。同樣的，在濾波器的設(shè)計(jì)和配置上，有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)分別對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)分析設(shè)備都有單獨(dú)的濾波器設(shè)計(jì)和配置，而有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)采集、處理到分析設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的綜合設(shè)計(jì)和配置。因此應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)具體需求來(lái)對(duì)濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)和選用，其原則是應(yīng)遵循最大限度濾除噪聲和最大限度保留有用信號(hào)。采集數(shù)據(jù)中的噪聲多屬于高頻信號(hào)時(shí)，此類(lèi)信號(hào)宜在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段就采用低通或帶通類(lèi)型的數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波，對(duì)于振動(dòng)模態(tài)分析的監(jiān)測(cè)場(chǎng)合，應(yīng)在數(shù)據(jù)的分析處理階段對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)靜態(tài)成分（趨勢(shì)項(xiàng)）利用處理軟件的頻譜分析濾波功能進(jìn)行消除。5.1.4應(yīng)根據(jù)橋梁的規(guī)模、測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量、監(jiān)測(cè)設(shè)備類(lèi)型，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集方式。測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備較多且監(jiān)測(cè)部位距離較遠(yuǎn)且相對(duì)分散的橋梁宜采用分布式或總體分布式、局部集中式的混合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備較少且監(jiān)測(cè)部位集中的橋梁，宜采用集中式數(shù)據(jù)采集。采集站安置位置應(yīng)能保證信號(hào)的傳輸質(zhì)量，采集站與傳感器間的傳輸距離應(yīng)由信號(hào)傳輸衰減性能確定。5.2采集設(shè)備5.2.2模擬信號(hào)是用連續(xù)變化的物理量表示的信息，其信號(hào)的幅度，或頻率，或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化，或在一段連續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號(hào)。模擬信號(hào)接口通常指信號(hào)傳輸過(guò)程中物理連接的接口形式，對(duì)與其接口的選擇，通?？紤]接口的通用性、易用性、耐久性；D型、BNC、且耐久性較好。數(shù)字信號(hào)指自變量是離散的、因變量也是離散的信號(hào)，這種信號(hào)的自變量用整數(shù)表示，因變量用有限數(shù)字中的一個(gè)數(shù)字來(lái)表示。在計(jì)算機(jī)中，數(shù)字信號(hào)的大小常用有限位的二進(jìn)制數(shù)表示。總線是一種描述數(shù)字信號(hào)傳輸線路的結(jié)構(gòu)形式，是一類(lèi)信號(hào)線的集合，是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道。通過(guò)總線能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。CAN、串行接口、RJ45、PCI、PCIE、USB等總線為目前比較常用和通用的總線類(lèi)型，應(yīng)用范圍廣。5.2.3對(duì)于光纖光柵解調(diào)設(shè)備，應(yīng)滿足波長(zhǎng)測(cè)量精度、重復(fù)性及波長(zhǎng)漂移量等要求。解調(diào)設(shè)備能夠適應(yīng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)要求，滿足溫度自補(bǔ)償、絕對(duì)波長(zhǎng)校正等長(zhǎng)期性能要求。解調(diào)設(shè)備還需符合國(guó)家相關(guān)儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于沖擊、振動(dòng)、高低溫、電磁干擾、潮濕等惡劣環(huán)境下工作的規(guī)定。5.3采集方式5.3.1測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備較多且監(jiān)測(cè)部位距離較遠(yuǎn)且相對(duì)分散的橋梁宜采用分布采集或混合采集；測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備較少且監(jiān)測(cè)部位集中的橋梁，宜采用集中采集。采集站與傳感器的最遠(yuǎn)距離應(yīng)根據(jù)傳感器信號(hào)衰減傳輸性能確定。5.3.2集中采集：傳感器系統(tǒng)空間分布較集中、傳感器網(wǎng)絡(luò)與采集站的距離較近（一般≤10km）時(shí)宜采用此方法，即僅設(shè)置單一的中心采集站，根據(jù)實(shí)際情況，中心采集站可安置于被測(cè)結(jié)構(gòu)外，也可以安置于被測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)達(dá)到安置條件的區(qū)域。5.3.3分布采集：傳感器系統(tǒng)空間分布較分散時(shí)，或集中采集方案?jìng)鞲衅骱筒杉镜倪B接距離超過(guò)傳感器信號(hào)衰減傳輸性能所允許的最遠(yuǎn)距離時(shí)（一般＞10km宜設(shè)置多個(gè)子采集站，各子采集站與中心采集站直接或通過(guò)中繼相連，其中需注意子采集站必須安置于具備設(shè)備安置條件的區(qū)域，傳感器與采集站，子采集站與中心采集站的連接須可靠、穩(wěn)定。5.3.4混合采集：指的是集中采集和分布式采集混合使用的方式。在同一橋梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)中，在傳感器空間分布較為分散時(shí)，總體上可以設(shè)置多個(gè)子采集站進(jìn)行分布式采集，而在特定局部可以用光纖傳感網(wǎng)絡(luò)直接連接中心采集站而采用集中采集。5.4采集模式5.4.1～5.4.2橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期采集的數(shù)據(jù)集，或在高頻方式下采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)容量巨大。數(shù)據(jù)容量大小合適與否，直接影響到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)識(shí)別和分析橋梁結(jié)構(gòu)特征。長(zhǎng)期存儲(chǔ)海量的采集數(shù)據(jù)，既增加系統(tǒng)硬件設(shè)備的壓力，也增加用戶(hù)抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)的工作量。因此在采集軟件設(shè)計(jì)時(shí)，建議采取如下辦法來(lái)解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問(wèn)題：設(shè)置采集閾值來(lái)進(jìn)行觸發(fā)采集或存儲(chǔ)。如應(yīng)變等被測(cè)量波動(dòng)較小接近噪聲時(shí)，軟件可以設(shè)置不采集或不存儲(chǔ)設(shè)置分時(shí)和定時(shí)觸發(fā)采集的機(jī)制。即根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)需求，不進(jìn)行連續(xù)性全時(shí)的采集和存儲(chǔ)，而是采取分時(shí)段來(lái)確定采集、存儲(chǔ)和發(fā)送的策略。6數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)6.1一般規(guī)定6.1.2堅(jiān)持因地制宜的原則，即要了解工程場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)的各種條件，充分考慮到工程過(guò)程中可能遇到的各種問(wèn)題，靈活選取合適的方式。根據(jù)工程各階段施工特點(diǎn)和需要組建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的，盡量選擇無(wú)線傳輸方式，便于布設(shè)和維護(hù)。6.1.3在滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需求的前提下，硬件性能指標(biāo)設(shè)計(jì)宜預(yù)留一定的冗余度，硬件宜預(yù)留一定的可擴(kuò)展空間，便于匹配可能提高的監(jiān)測(cè)要求。線路的布設(shè)拓?fù)鋺?yīng)依據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體需求、傳感器類(lèi)型和其傳輸距離衰減性能、各級(jí)采集設(shè)備的傳輸能力、各場(chǎng)所和通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有條件以及施工現(xiàn)場(chǎng)條件等進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)。傳輸線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)符合國(guó)際和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和各結(jié)構(gòu)、電氣、機(jī)電、通信、安全等多方面的協(xié)調(diào)，應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)安全可靠、高效便利的傳輸子系統(tǒng)。6.1.4數(shù)據(jù)采集與傳輸軟件在整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中十分關(guān)鍵，采集的數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)狀態(tài)的分析提供直接依據(jù)，軟件精確度、運(yùn)行速度、傳輸質(zhì)量、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、數(shù)據(jù)文件存取格式等均應(yīng)嚴(yán)格的要求。此外為保證數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目煽啃?、?shí)時(shí)性及同步性，軟件應(yīng)具有補(bǔ)發(fā)功能，當(dāng)數(shù)據(jù)通信與傳輸過(guò)程由于故障而中斷，在故障排除后，宜利用數(shù)據(jù)通道空閑時(shí)段將中斷時(shí)間段內(nèi)所有數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端，通過(guò)設(shè)置時(shí)限避免因應(yīng)答等待、重發(fā)及補(bǔ)發(fā)影響正常數(shù)據(jù)發(fā)送。6.2傳輸方式6.2.1有線傳輸是指兩個(gè)通信設(shè)備之間使用有形介質(zhì)連接，將信號(hào)從一方傳到另一方。常用的介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纜等，常用的接口有RS232、RS422、RS485和RJ45等。無(wú)線傳輸是指兩個(gè)通信設(shè)備之間不使用任何物理連接，將信號(hào)通過(guò)空間傳輸?shù)囊环N技術(shù)。通?？煞譃闊o(wú)線廣域通信網(wǎng)（無(wú)線公網(wǎng)）和無(wú)線局域通信網(wǎng)兩種方式。無(wú)線廣域通信網(wǎng)絡(luò)可采用GPRS和CDMA等方式；無(wú)線局域通信網(wǎng)可采用TCP/IP協(xié)議。6.2.4異步傳輸是以字符為單位進(jìn)行傳輸，傳輸字符之間的時(shí)間間隔可以是隨機(jī)的、不同步的。但在傳輸一個(gè)字符的時(shí)段內(nèi)，收發(fā)雙方仍需依據(jù)比特流保持同步，所以也稱(chēng)為起-止式同步傳輸。異步傳輸方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但需在每個(gè)字符的首尾附加起始位和停止位，因而它的額外開(kāi)銷(xiāo)大，傳輸效率低。這種方式主要用于低速傳輸?shù)耐阶址罂梢赃B續(xù)發(fā)送任意多個(gè)字符。同步方式中，數(shù)據(jù)傳輸額外開(kāi)銷(xiāo)小，傳輸效率高。但是同步方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，傳輸中的一個(gè)錯(cuò)誤將影響整個(gè)字符組（而異步傳輸中的同樣錯(cuò)誤只影響一個(gè)字符的正確接收）。這種方式用于高速傳輸?shù)脑O(shè)備。6.2.5基于信號(hào)的同步技術(shù)采用基于時(shí)鐘同步模塊的時(shí)鐘頻率共享技術(shù)，每個(gè)采集設(shè)備中裝有時(shí)鐘同步模塊，再用有線介質(zhì)將各個(gè)設(shè)備相連，以其中之一作為主模塊，其余的作為從模塊。主模塊內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)電纜同步從模塊內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)。采集設(shè)備的時(shí)間戳同步應(yīng)采用同一網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器。基于時(shí)間的同步技術(shù)是系統(tǒng)各部分具有一個(gè)公共的時(shí)間基準(zhǔn)參考，可以基于該基準(zhǔn)時(shí)間生成事1588和IRIG-B等各種時(shí)間參考，借助絕對(duì)定時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的關(guān)6.3傳輸方式選擇6.3.5傳輸同步的速度要求。異步傳輸：異步傳輸是以字符為單位進(jìn)行傳輸。傳輸字符之間的時(shí)問(wèn)間隔可以是隨機(jī)的、不同步的。但在傳輸一個(gè)字符的時(shí)段內(nèi)，收發(fā)雙方應(yīng)依據(jù)比特流保持同步，所以也稱(chēng)為起-止式同步傳輸。異步傳輸方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但應(yīng)在每個(gè)字符的首尾附加起始位和停止位，因而它的額外開(kāi)銷(xiāo)大，傳輸效率低。這種方式主要用于低速傳輸?shù)脑O(shè)備。同步傳輸：同步傳輸是指在一組字符（數(shù)據(jù)包、幀）之前加入同步字符，同步字符之后可以連續(xù)高。但是同步方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，傳輸中的一個(gè)錯(cuò)誤將影響整個(gè)字符組（而異步傳輸中的同樣錯(cuò)誤只影響一個(gè)字符的正確接收這種方式宜用于高速傳輸?shù)脑O(shè)備。7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)7.1一般規(guī)定7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成為一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，能夠針對(duì)不同的應(yīng)用特點(diǎn)（包括數(shù)據(jù)特征、事務(wù)特征以及性能需求等）對(duì)系統(tǒng)核心（如事務(wù)調(diào)度用環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)管理和處理的需求，與相關(guān)橋梁管理維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合或無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)最大化共享。7.1.4系統(tǒng)狀態(tài)自檢包括傳感器狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)與傳輸通信狀態(tài)檢查，自檢期間宜盡量保證系統(tǒng)正常工作。數(shù)據(jù)備份是指為防止傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)操作失誤或系統(tǒng)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而將全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)集合從應(yīng)用主機(jī)復(fù)制到其他的存儲(chǔ)介質(zhì)，備份方式宜包括定期磁帶、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程鏡像。處理軟件宜具備利用自檢方法，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備是否存在故障以及進(jìn)一步識(shí)別故障類(lèi)型、位置等功能。7.2數(shù)據(jù)處理7.2.1～7.2.4針對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的降噪濾波，宜使用EMD經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法。對(duì)信號(hào)進(jìn)行消除趨勢(shì)項(xiàng)處理。EMD方法的特點(diǎn)是能夠?qū)Ψ蔷€性、非平穩(wěn)過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化、平穩(wěn)化處理，而且在分解的過(guò)程中保留了數(shù)據(jù)本身的特性。EMD方法的思路是對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，對(duì)波形的上、下包絡(luò)的平均值確定“瞬時(shí)平衡位置”，把復(fù)雜信號(hào)的函數(shù)分解為有限的IMF函數(shù)之和。在結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)消噪模態(tài)參數(shù)識(shí)別中，EMD方法被廣泛應(yīng)用，在各級(jí)設(shè)備終端、上位機(jī)中基于EMD方法的數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)應(yīng)采用模擬濾波器和數(shù)字濾波器相結(jié)合對(duì)噪聲進(jìn)行抑制。數(shù)字濾波器可包括但不限于：平均值濾波器、中值濾波器、低通數(shù)字濾波器、高通數(shù)字濾波器、帶通數(shù)字濾波器等，還可將典型的模擬濾波器的原理進(jìn)行數(shù)字化處理，集成到軟件中供用戶(hù)選擇?？杉傻牡湫蜑V波器包括但不限于：巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、貝塞爾濾波器、橢圓濾波器等。應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理的具體需求來(lái)進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)。應(yīng)針對(duì)被測(cè)結(jié)構(gòu)不同的監(jiān)測(cè)目的和不同被測(cè)物理量的特性，采用不同的濾波方法：（1）對(duì)高頻噪聲信息，應(yīng)選用低通或帶通類(lèi)型的濾波器去除（2）在需進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模態(tài)提取時(shí)，應(yīng)消除趨勢(shì)項(xiàng)和噪聲信號(hào)，僅保留結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)；（3）在利用應(yīng)變影響線理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能評(píng)估時(shí)，應(yīng)消除結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)和噪聲信號(hào)，僅保留結(jié)構(gòu)的應(yīng)變趨勢(shì)項(xiàng)成分。其中應(yīng)變趨勢(shì)項(xiàng)的提取或去除主要有兩個(gè)方法：一是利用三種信號(hào)的頻譜特征（趨勢(shì)項(xiàng)的頻率成分接近0，振動(dòng)信號(hào)的頻率成分屬于低頻特征，噪聲信號(hào)的頻率成分屬于高頻特征）進(jìn)行濾波分析；二是采用希爾伯特-黃變換（HHT）原理進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)分離，其核心方法即經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD能使復(fù)雜信號(hào)分解為有限個(gè)固有模態(tài)函數(shù)，相對(duì)于其他濾波方法而言，其最大的優(yōu)勢(shì)是便于處理非平穩(wěn)信號(hào)。根據(jù)具體應(yīng)用范圍，綜合應(yīng)用上述兩種方法和近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的各類(lèi)小波分析方法進(jìn)行濾波。對(duì)平穩(wěn)信號(hào)，宜采用離散傅立葉變化的頻譜分析方法。時(shí)域分析宜根據(jù)數(shù)據(jù)的時(shí)間先后利用自相關(guān)與互相關(guān)函數(shù)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)性與信號(hào)源位置，以及隨機(jī)噪聲干擾中的周期信號(hào)；頻譜分析法針對(duì)信號(hào)與噪聲特點(diǎn)，宜設(shè)計(jì)選取合適的窗函數(shù)與算法。7.3數(shù)據(jù)安全7.3.1橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入頻率高、吞吐量大，長(zhǎng)時(shí)間頻繁的數(shù)據(jù)寫(xiě)入易造成磁頭臂及磁頭電機(jī)的損壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。因此在配置系統(tǒng)硬件時(shí)，應(yīng)采用多塊獨(dú)立磁盤(pán)構(gòu)建冗余磁盤(pán)陣列，使存儲(chǔ)介質(zhì)具有冗余備份及數(shù)據(jù)自恢復(fù)能力。7.3.2當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)未采用公有云平臺(tái)進(jìn)行部署時(shí)，服務(wù)器所在環(huán)境的不穩(wěn)定性可能造成硬件系統(tǒng)損壞，使得數(shù)據(jù)丟失或者系統(tǒng)服務(wù)終止。因此建議采用異地容災(zāi)備份的方式，搭建至少兩個(gè)數(shù)據(jù)或服務(wù)節(jié)點(diǎn)，且各個(gè)節(jié)點(diǎn)在物理空間上相距足夠遠(yuǎn)，不存在二者同時(shí)受損的可能。在單個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，異地容災(zāi)能夠保證數(shù)據(jù)的完整性以及系統(tǒng)服務(wù)的正常運(yùn)行，為損壞節(jié)點(diǎn)搶修提供緩沖時(shí)間。7.3.3當(dāng)系統(tǒng)為瀏覽器/服務(wù)器模式且采用https協(xié)議時(shí)，由于其明文傳輸特性，宜造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及用戶(hù)隱私的丟失，嚴(yán)重情況可能導(dǎo)致服務(wù)器權(quán)限被竊，使橋梁管理存在安全隱患。https是以安全為目標(biāo)的http通道，在http的基礎(chǔ)上通過(guò)傳輸加密和身份認(rèn)證保證了傳輸過(guò)程的安全性，建議橋梁管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程均采用https7.4數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)7.4.1不同的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件在適用業(yè)務(wù)場(chǎng)景、存取效率、后期開(kāi)發(fā)難度、購(gòu)買(mǎi)及運(yùn)維成本方面有較大差異，最好由專(zhuān)業(yè)的軟件公司或機(jī)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況以及業(yè)務(wù)需求對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件選型進(jìn)行評(píng)估推薦。7.4.2BCNF范式，全稱(chēng)為BoyceCoddNormalForm，中文叫巴斯范式/鮑依斯-科得范式，是修正的第三范式，滿足該范式是復(fù)雜項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)表應(yīng)該滿足的基本要求，可以有效減少數(shù)據(jù)冗余，增加一致性。在執(zhí)行修改點(diǎn)位、修改監(jiān)測(cè)設(shè)備等涉及到多表關(guān)聯(lián)的操可以較少操作復(fù)雜性，降低出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致等情況的概率。7.5數(shù)據(jù)管理7.5.1數(shù)據(jù)操作權(quán)限包括數(shù)據(jù)查看權(quán)限、數(shù)據(jù)新增權(quán)限、數(shù)據(jù)修改權(quán)限、數(shù)據(jù)刪除權(quán)限。7.5.2當(dāng)數(shù)據(jù)檢索請(qǐng)求較多，超過(guò)單臺(tái)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)計(jì)算負(fù)載時(shí)，通過(guò)分布式存儲(chǔ)加負(fù)載均衡的方式可以根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)負(fù)載情況將查詢(xún)請(qǐng)求均攤，增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)的整體響應(yīng)速率。原始橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可采用主-從分布式結(jié)構(gòu)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于其他非關(guān)系型數(shù)據(jù)可根據(jù)業(yè)務(wù)需要酌情選擇。7.5.3部署私有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)指購(gòu)置完整的服務(wù)器、交換機(jī)、用戶(hù)終端等配套硬件，一次性投入較高。且部分橋梁所在位置偏僻、外部環(huán)境惡劣，系統(tǒng)軟硬件維護(hù)成本可能較高，此時(shí)宜采用付費(fèi)租賃公有云平臺(tái)的方式對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行托管。7.5.6不同的數(shù)據(jù)處理、分析子系統(tǒng)會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求變動(dòng)進(jìn)行后期擴(kuò)展開(kāi)發(fā)，不規(guī)范的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)訪問(wèn)接口會(huì)增加開(kāi)發(fā)及運(yùn)維成本。RESTfulAPI規(guī)范是目前比較成熟的一套互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的API設(shè)計(jì)理論，該規(guī)范對(duì)路徑、HTTP動(dòng)詞、過(guò)濾信息、狀態(tài)碼、錯(cuò)誤處理、返回結(jié)果給出了明確的規(guī)范要求，系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)遵循RESTfulAPI規(guī)范可以使其結(jié)構(gòu)清晰、符合標(biāo)準(zhǔn)、易于理解、擴(kuò)展方便，并且便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前后端分離。8預(yù)警評(píng)估子系統(tǒng)8.1一般規(guī)定8.1.1對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全預(yù)警與性能評(píng)估的目的包括：首先是要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康狀況進(jìn)行診斷，探測(cè)其有無(wú)異常出現(xiàn)，并根據(jù)需要作出預(yù)警，以便引起管理部門(mén)及養(yǎng)護(hù)部門(mén)、甚至是用戶(hù)的注意，及時(shí)采取相應(yīng)的措施來(lái)規(guī)避可能的風(fēng)險(xiǎn)；其次，在橋梁長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)性能會(huì)由于多種原因產(chǎn)生退化，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)性能情況的長(zhǎng)期持續(xù)評(píng)估，則可以分析其性能退化規(guī)律，尋求其退化的主要原因，有助于準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)存在的本質(zhì)病害；再者，在掌握結(jié)構(gòu)性能退化規(guī)律的基礎(chǔ)上，可以對(duì)結(jié)構(gòu)將來(lái)的性能發(fā)展情況作出預(yù)測(cè)；最后，結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估與預(yù)測(cè)的一個(gè)很重要的目的是要為了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理管養(yǎng)和維護(hù)而進(jìn)行，結(jié)構(gòu)管養(yǎng)的計(jì)劃并不是一成不變的，而是要根據(jù)結(jié)構(gòu)的性能狀態(tài)水平和預(yù)測(cè)情況不斷調(diào)整實(shí)施的。在結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，需要充分運(yùn)用從結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及結(jié)構(gòu)檢測(cè)包括初期檢測(cè)、周期性檢測(cè)和特殊檢測(cè)的數(shù)據(jù)和分析報(bào)告，進(jìn)行分析、評(píng)估和預(yù)測(cè)。對(duì)于基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)估可設(shè)定合適的評(píng)估基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估分析。8.1.4橋梁結(jié)構(gòu)的異常分析與安全預(yù)警將根據(jù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)參數(shù)和損傷指標(biāo)來(lái)確定，當(dāng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)超過(guò)預(yù)警值則直接進(jìn)行報(bào)警，而當(dāng)監(jiān)則說(shuō)明結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了異常，需要進(jìn)行預(yù)警。因此對(duì)于結(jié)構(gòu)的異常分析和安全預(yù)警需要針對(duì)相關(guān)指標(biāo)設(shè)定閾值，即預(yù)警值。預(yù)警值需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)值、相關(guān)現(xiàn)行規(guī)范所規(guī)定的容許值，并結(jié)合結(jié)構(gòu)的重要性等因素綜合確定；一般來(lái)說(shuō)，預(yù)警觸發(fā)值的確定，對(duì)于如加速度等對(duì)損傷不敏感、變化比較小的全局變量指標(biāo)，可取超過(guò)正常范圍的5%對(duì)應(yīng)的值，應(yīng)變等比較敏感的局部指標(biāo)可取超過(guò)正常范圍的10%對(duì)應(yīng)的值，對(duì)于一些離散性大的變量可取超過(guò)正常范圍15%對(duì)應(yīng)的值。另外，也可根據(jù)預(yù)警值進(jìn)行一定比例的縮小或放大來(lái)確定，如應(yīng)變預(yù)警值取極限報(bào)警值的80%，具體取值可視具體情況綜合多種因素決定。8.2數(shù)據(jù)展示8.2.3具有周期性特征的數(shù)據(jù)包括：溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)偏角等環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，此類(lèi)數(shù)據(jù)的周期多為1年。車(chē)輛荷載、車(chē)流量等交通相關(guān)數(shù)據(jù)也具有周期特性，其周期需要結(jié)合監(jiān)測(cè)對(duì)象以及所在地域情況進(jìn)行具體分析。8.6二級(jí)評(píng)估8.6.2結(jié)構(gòu)模型修正就是通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)有限元模型的部分參數(shù)進(jìn)行修正，使得實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與理論計(jì)算參數(shù)之間的盡量吻合。根據(jù)試驗(yàn)加載方式和已知響應(yīng)信息類(lèi)型的不同,