城鎮(zhèn)既有道路橋梁運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求

橋梁運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求D.0.1一般要求1系統(tǒng)宜與橋梁巡檢和養(yǎng)護(hù)管理相結(jié)合。2監(jiān)測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)選擇應(yīng)根據(jù)橋梁的復(fù)雜性、重要性、外部環(huán)境與荷載作用、結(jié)構(gòu)力學(xué)特性設(shè)計(jì)確定。3監(jiān)測(cè)內(nèi)容、測(cè)點(diǎn)選擇、設(shè)備選型、數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理與管理及軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)滿(mǎn)足數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警及安全評(píng)估的要求。4系統(tǒng)在橋梁現(xiàn)場(chǎng)的供配電、通信需求應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位提出，由橋梁機(jī)電工程設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一設(shè)計(jì)預(yù)留，界面宜在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集機(jī)柜內(nèi)；系統(tǒng)在監(jiān)控中心的需求應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位提出，由監(jiān)控中心房建設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一設(shè)計(jì)預(yù)留。5系統(tǒng)實(shí)施不應(yīng)影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，不應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的防腐等防護(hù)工程產(chǎn)生損壞。6預(yù)埋在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備耐久性應(yīng)不低于二十年；附著安裝在結(jié)構(gòu)上的非埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備耐久性應(yīng)不低于五年；在正常維護(hù)和可更換條件下，系統(tǒng)應(yīng)與橋梁同壽命，監(jiān)測(cè)設(shè)備的維護(hù)與更換應(yīng)保證數(shù)據(jù)的一致性和連續(xù)性。7橋梁運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)，除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。D.0.2系統(tǒng)架構(gòu)1系統(tǒng)應(yīng)包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理與管理模塊、數(shù)據(jù)分析與安全評(píng)估及預(yù)警，通過(guò)系統(tǒng)集成技術(shù)將各模塊集成為統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。2傳感器模塊由荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)傳感器構(gòu)成，應(yīng)實(shí)現(xiàn)橋梁環(huán)境參數(shù)、交通荷載參數(shù)及視頻信息、結(jié)構(gòu)響應(yīng)的測(cè)量。3數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備與纜線(xiàn)及數(shù)據(jù)采集與傳輸軟件構(gòu)成，應(yīng)實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)同步采集與傳輸，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量、不失真。4數(shù)據(jù)處理與管理模塊由數(shù)據(jù)預(yù)處理、中心數(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)橋梁監(jiān)（檢）測(cè)數(shù)據(jù)的處理、查詢(xún)、存儲(chǔ)與管理等功能。5數(shù)據(jù)分析與安全評(píng)估及預(yù)警應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示、數(shù)據(jù)分析、安全評(píng)估和預(yù)警等功能。D.0.3傳感器模塊1傳感器模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)包括監(jiān)測(cè)內(nèi)容和測(cè)點(diǎn)選擇的設(shè)計(jì)以及傳感器選型。2傳感器選型應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)量精度、分辨率、測(cè)量范圍、靈敏度、動(dòng)態(tài)頻響特性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、耐久性、環(huán)境適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等要求。3傳感器模塊設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防雷、防靜電、防塵、防水等防護(hù)措施。4車(chē)輛荷載的監(jiān)測(cè)宜選用動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）車(chē)輛荷載監(jiān)測(cè)宜采用不停車(chē)方式，動(dòng)態(tài)稱(chēng)重傳感器的技術(shù)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的規(guī)定；2）量程不宜小于限載車(chē)輛軸重的200%；3）應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力不宜少于十四天。5風(fēng)速和風(fēng)向的監(jiān)測(cè)宜選用三向超聲風(fēng)速儀或機(jī)械式風(fēng)速儀，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）處于臺(tái)風(fēng)區(qū)域的橋梁宜選擇三向超聲風(fēng)速儀，測(cè)試參數(shù)應(yīng)包括脈動(dòng)風(fēng)速、平均風(fēng)速、風(fēng)向和風(fēng)攻角等；2）風(fēng)速儀量程不應(yīng)小于其安裝高度的設(shè)計(jì)風(fēng)速；3）當(dāng)同時(shí)采用多個(gè)風(fēng)速儀時(shí)，可采用三向超聲風(fēng)速儀和機(jī)械式風(fēng)速儀聯(lián)合使用方案，但主梁兩側(cè)應(yīng)采用相同類(lèi)型的風(fēng)速儀；4）風(fēng)速儀宜安裝在專(zhuān)用支架上，支架應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，與橋體連接牢固，滿(mǎn)足抗風(fēng)設(shè)計(jì)要求；支架伸出主體結(jié)構(gòu)（主梁、索塔、拱頂?shù)龋┻吘壊灰松儆?米。某些情況下，風(fēng)速儀也可根據(jù)監(jiān)測(cè)要求安裝在橋梁沿線(xiàn)設(shè)施構(gòu)件上，但應(yīng)盡可能避免主體結(jié)構(gòu)紊流對(duì)風(fēng)速儀測(cè)試數(shù)據(jù)的影響。6風(fēng)壓監(jiān)測(cè)可選擇陶瓷型或擴(kuò)散硅型微壓差傳感器。自由場(chǎng)處風(fēng)壓監(jiān)測(cè)宜選擇皮托管，皮托管應(yīng)安裝在不受干擾的自由風(fēng)場(chǎng)處且在不同的方位角不應(yīng)少于一個(gè)（每個(gè)位置的角度間隔宜為30°）。風(fēng)壓傳感器應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）測(cè)量誤差不宜大于±2Pa；2）量程不宜大于±1000Pa；3）應(yīng)可在雷雨環(huán)境下正常工作；4）尺寸不宜太大，以減小傳感器對(duì)風(fēng)場(chǎng)的干擾；5）傳感器沿主梁截面周向和縱橋向布置，可安裝于梁體外表面，應(yīng)使氣嘴與橋面平行，風(fēng)向正對(duì)皮托管測(cè)壓孔。托管的安裝應(yīng)有固定支架，防止皮托管振動(dòng)。7溫度監(jiān)測(cè)宜選用溫度傳感器，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）溫度傳感器的選型應(yīng)考慮量程、精度、分辨率和耐久性；2）監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境溫度的傳感器，量程宜超出年極值最高溫度和年極值最低溫度范圍20℃；3）監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)表面溫度的傳感器量程上限宜超出年極值最高溫度+50℃，量程下限宜超出年極值最低溫度-20℃；4）大氣環(huán)境溫度傳感器精度不宜低于±0.5℃，分辨率不宜低于0.1℃；5）結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部溫度傳感器精度不宜低于±0.2℃，分辨率不宜低于0.1℃；6）溫度傳感器可選用熱電偶、熱電阻和光纖光柵溫度傳感器等，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)構(gòu)件和部位的具體情況和要求綜合選定。8濕度監(jiān)測(cè)宜選用濕度傳感器，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）濕度傳感器選型應(yīng)綜合考慮測(cè)量范圍、測(cè)量精度、工作溫度范圍、穩(wěn)定性、適應(yīng)性和耐久性等。量程宜選為（0～100）%RH，精度不宜低于3%RH；2）濕度傳感器可選用氯化鋰濕度計(jì)、電阻電容濕度計(jì)和電解濕度計(jì)等，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)構(gòu)件和部位的具體情況和要求綜合選定。9橋址處地震監(jiān)測(cè)可選用強(qiáng)震動(dòng)記錄儀或三向加速度傳感器，傳感器應(yīng)符合地震監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。10結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)的監(jiān)測(cè)宜選用加速度傳感器，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算分析結(jié)果、環(huán)境適應(yīng)性和耐久性等進(jìn)行傳感器選型；2）基頻較低的大跨徑橋梁，宜選用低頻性能優(yōu)良的力平衡式或電容式加速度傳感器，頻響范圍（0～100）Hz，量程不小于±2g，橫向靈敏度小于1%；3）自振頻率較高的橋梁結(jié)構(gòu)或斜拉索、吊索、系桿等構(gòu)件，可選用電容式加速度傳感器和壓電式加速度傳感器，壓電式加速度傳感器頻響范圍（0.2～1000）Hz，量程不小于±20g，橫向靈敏度小于5%；4）可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)主要參與振動(dòng)的振型，選擇三向、雙向和單向加速度傳感器。11位移和變形監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）應(yīng)依據(jù)被測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和附屬設(shè)施的特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)要求選用位移計(jì)、液壓連通管系統(tǒng)、GNSS系統(tǒng)、傾角傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件局部或整體的絕對(duì)或相對(duì)位移監(jiān)測(cè)；2）大跨徑懸索橋和斜拉橋的主梁撓度和橫向偏位、索塔偏位、主纜偏位可采用GNSS系統(tǒng)（GPS系統(tǒng)、北斗系統(tǒng)等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。基準(zhǔn)站的建設(shè)要求地基穩(wěn)定、上方天空開(kāi)闊、遠(yuǎn)離電磁干擾；監(jiān)測(cè)站宜安裝在被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件頂部，上方無(wú)遮擋，盡可能地遠(yuǎn)離電磁干擾。GNSS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)換到大橋獨(dú)立坐標(biāo)系下（施工坐標(biāo)系）；3）梁橋、拱橋和斜拉橋的主梁撓度監(jiān)測(cè)可選用液壓連通管系統(tǒng)。液壓連通管系統(tǒng)安裝、調(diào)試就位后，宜將傳感器的初始值作為測(cè)量基準(zhǔn)值，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還應(yīng)進(jìn)行溫度修正。12應(yīng)變監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）應(yīng)變傳感器主要包括電阻應(yīng)變計(jì)、振弦式應(yīng)變計(jì)和光纖光柵應(yīng)變計(jì)等，應(yīng)依據(jù)監(jiān)測(cè)要求和被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn)，綜合考慮傳感器的標(biāo)距、精度、量程等技術(shù)參數(shù)以及環(huán)境適應(yīng)性、耐久性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)備選型。應(yīng)變計(jì)的量程應(yīng)與被測(cè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變變化范圍相適應(yīng)，靜應(yīng)變測(cè)量值大部分宜控制在滿(mǎn)量程的30%～80%，動(dòng)應(yīng)變計(jì)的量程宜不小于預(yù)測(cè)最大值的2倍；2）疲勞測(cè)點(diǎn)應(yīng)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)在易于或已萌發(fā)疲勞破壞的部位，可選用三向應(yīng)變傳感器。13索力監(jiān)測(cè)可根據(jù)監(jiān)測(cè)要求和被測(cè)拉索的特點(diǎn)選用加速度傳感器（頻率法）、壓力傳感器、磁通量傳感器和光纖光柵應(yīng)變傳感器，監(jiān)測(cè)精度應(yīng)優(yōu)于1%。14支座反力監(jiān)測(cè)傳感器應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1）支座反力監(jiān)測(cè)宜選用測(cè)力支座，滿(mǎn)足支座的安裝要求，符合《公路橋梁盆式支座》JT/T391、《公路橋梁板式橡膠支座》JT/T4、《橋梁球型支座》GB/T17955、《公路橋梁鉛芯隔震橡膠支座》JT/T822的相關(guān)要求；2）測(cè)力支座安裝后不應(yīng)改變橋面標(biāo)高，不應(yīng)改變橋梁結(jié)構(gòu)與支座的接觸方式和接觸面積；3）測(cè)力支座應(yīng)具備可更換性。D.0.4數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊1數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)包括與傳感器接口的匹配性設(shè)計(jì)、信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)采集方案、數(shù)據(jù)傳輸方案與路由設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集制度及軟件功能設(shè)計(jì)與集成方案。2根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)分析的要求，應(yīng)采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方案和采樣頻率，應(yīng)保證信號(hào)信噪比高、不失真，動(dòng)態(tài)信號(hào)還應(yīng)滿(mǎn)足采樣定理。3信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)基于接口匹配性、環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性、耐久性等要求進(jìn)行選型。4數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備應(yīng)選用兼容性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性好、便于更換的產(chǎn)品，應(yīng)考慮易于維護(hù)、便于更換的要求以及防水、防塵、防雷、防破壞、防盜等保護(hù)措施。5數(shù)據(jù)采集站（機(jī)柜）的布置方案應(yīng)考慮傳感器布置、信號(hào)傳輸距離、易于維護(hù)等要求，宜與通信、監(jiān)控等機(jī)電工程資源共享。6數(shù)據(jù)采集傳輸軟件應(yīng)可自動(dòng)數(shù)據(jù)采集與傳輸，可進(jìn)行人工干預(yù)采集與采集參數(shù)調(diào)整。7數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚膳c綜合布線(xiàn)應(yīng)基于橋梁現(xiàn)場(chǎng)情況、傳感器與數(shù)據(jù)采集站的布置方案及信號(hào)傳輸距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，宜利用機(jī)電工程已有橋架和預(yù)留孔洞走線(xiàn)，遠(yuǎn)離強(qiáng)電等噪聲源。8數(shù)據(jù)采集方式應(yīng)根據(jù)橋梁的空間尺寸、測(cè)點(diǎn)數(shù)量和布置以及傳感器類(lèi)型等進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足下列要求：1）測(cè)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)且較分散，宜選用分布式數(shù)據(jù)采集方式；2）測(cè)點(diǎn)相距較近且分布較集中，宜選用集中式數(shù)據(jù)采集方式或分布式與集中式相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集方式。9數(shù)據(jù)采集設(shè)備根據(jù)傳感器輸出信號(hào)類(lèi)型、匹配性、兼容性、精度和分辨率等要求進(jìn)行選型，滿(mǎn)足下列要求：1）電荷信號(hào)應(yīng)選用電荷放大器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和采集；2）數(shù)字信號(hào)可選用基于RS485、CAN、ModbusTCP或UDP等的分布式數(shù)據(jù)采集設(shè)備并確定傳輸距離、傳輸帶寬和速率；3）模擬信號(hào)宜選用4mA～20mA和-5V～5V等標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)，可選用基于PCI、PXI等技術(shù)的集中式數(shù)據(jù)采集設(shè)備，確定輸入范圍、分辨率、精度、傳輸帶寬和速率；也可選用在傳感器端進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；4）數(shù)據(jù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率應(yīng)滿(mǎn)足傳感器分辨率和監(jiān)測(cè)要求，不宜低于16位；5）光信號(hào)數(shù)據(jù)采集應(yīng)采用專(zhuān)用的光纖解調(diào)設(shè)備，應(yīng)根據(jù)波長(zhǎng)范圍、采樣通道與采樣頻率進(jìn)行選型；6）電阻應(yīng)變傳感器應(yīng)選用惠斯登電橋調(diào)理放大信號(hào)；7）電信號(hào)應(yīng)進(jìn)行光電隔離，以增強(qiáng)抗干擾能力；8）靜態(tài)模擬信號(hào)可選用多路模擬開(kāi)關(guān)和采樣保持器進(jìn)行多路信號(hào)依次采集；9）動(dòng)態(tài)信號(hào)應(yīng)選用抗混濾波器進(jìn)行濾波和降噪。10數(shù)據(jù)采集方案應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)變量類(lèi)型、監(jiān)測(cè)要求以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和管理能力確定并符合下列規(guī)定：1）車(chē)輛荷載、溫度、濕度、降雨量等荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)變量，靜態(tài)位移、拉索索力、支座反力、腐蝕、基礎(chǔ)沖刷等結(jié)構(gòu)整體與局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)變量，宜定時(shí)采樣，采樣頻率符合D.0.4第11條的規(guī)定；2）船舶撞擊、風(fēng)速風(fēng)向、風(fēng)力、地震等荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)變量，加速度和動(dòng)態(tài)位移、應(yīng)變等結(jié)構(gòu)整體與局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)變量，宜采用觸發(fā)采樣，觸發(fā)閾值應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果確定；3）根據(jù)橋梁荷載與環(huán)境、結(jié)構(gòu)響應(yīng)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)要求，用戶(hù)可自行設(shè)定混合采樣，混合采樣為定時(shí)采樣和觸發(fā)采樣相結(jié)合方式，監(jiān)測(cè)變量沒(méi)有超過(guò)閾值時(shí)采用定時(shí)采樣，超過(guò)閾值采用觸發(fā)采樣模式；4）車(chē)輛荷載數(shù)據(jù)采集應(yīng)具備在橋梁現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集記錄、存儲(chǔ)功能，應(yīng)與高清攝像機(jī)配套安裝，同步采集；5）橋梁通車(chē)初期3年內(nèi)或橋梁安全一級(jí)評(píng)估結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件異常時(shí)宜采用連續(xù)采樣。11采樣頻率根據(jù)監(jiān)測(cè)要求和功能要求設(shè)定，不宜低于下列規(guī)定，動(dòng)態(tài)信號(hào)應(yīng)滿(mǎn)足采樣定理：（1）荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)：1）車(chē)輛荷載：觸發(fā)采集；2）風(fēng)速和風(fēng)向：超聲風(fēng)速儀10Hz，機(jī)械式風(fēng)速儀1Hz；3）風(fēng)壓：20Hz；4）地震：50Hz；5）溫度：1/600Hz；6）濕度：1/600Hz。（2）結(jié)構(gòu)整體與局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)：1）振動(dòng)加速度：50Hz；2）動(dòng)位移：20Hz；3）靜位移：1Hz；4）動(dòng)應(yīng)變：10Hz；5）靜應(yīng)變：1/600Hz；6）索力：壓力式傳感器1Hz，頻率法加速度傳感器50Hz，磁通量索力傳感器1/600Hz；7）支座反力：1Hz。12不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步精度應(yīng)符合下列規(guī)定：1）相同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量的數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步誤差宜小于0.1ms；2）不同類(lèi)型監(jiān)測(cè)變量的數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步誤差宜小于1ms。13數(shù)據(jù)采集宜考慮自校準(zhǔn)功能，無(wú)自校準(zhǔn)功能時(shí)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)要求定期檢測(cè)。14數(shù)據(jù)采集應(yīng)采用抗干擾措施，包括串模干擾抑制、共模干擾抑制以及接地技術(shù)和屏蔽技術(shù)，提高信噪比。15數(shù)據(jù)采集站布置應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)要求和信號(hào)傳輸距離要求確定，不應(yīng)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量；數(shù)據(jù)采集站之間應(yīng)考慮數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步性要求。16數(shù)據(jù)采集軟件開(kāi)發(fā)符合下列規(guī)定：1）應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、緩存管理、即時(shí)反饋和自動(dòng)傳輸?shù)裙δ埽?）應(yīng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件穩(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；3）應(yīng)對(duì)傳感器輸出信號(hào)、數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，異常時(shí)可及時(shí)報(bào)警；4）應(yīng)接受并處理數(shù)據(jù)采集參數(shù)的調(diào)整指令，記錄和備份處理過(guò)程。17數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)確保系統(tǒng)各模塊之間無(wú)縫連接，以成為一個(gè)有機(jī)協(xié)調(diào)的整體；應(yīng)確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和指令在各模塊之間高效可靠地傳輸。18有線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式選用符合下列規(guī)定：1）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）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。19無(wú)線(xiàn)傳輸方式選用電磁波傳輸技術(shù)，信號(hào)發(fā)射裝置和接收裝置應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源。20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(xiàn)傳輸技術(shù)及兩者相結(jié)合的方式。21數(shù)據(jù)傳輸軟件開(kāi)發(fā)符合下列規(guī)定：1）應(yīng)考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦浴⑼暾?、可靠性和安全性，?yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)開(kāi)放性和可擴(kuò)展性要求；2）應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮包處理和解包復(fù)原功能，宜以包為單位進(jìn)行傳輸；3）宜基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和傳輸，應(yīng)符合IEEE802.3的規(guī)定。D.0.5數(shù)據(jù)處理與管理模塊1數(shù)據(jù)處理和管理模塊設(shè)計(jì)應(yīng)包括子系統(tǒng)架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)，軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)考慮先進(jìn)性、實(shí)用性、安全性、穩(wěn)定性、容錯(cuò)性、可擴(kuò)展性和可操作性。2數(shù)據(jù)處理與管理模塊應(yīng)包括下列主要功能：1）數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)生成報(bào)告報(bào)表；2）操作系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)和管理；3）備份數(shù)據(jù)、自動(dòng)導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù)及手工導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù)；4）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式和接口；5）考慮數(shù)據(jù)的安全性，可根據(jù)用戶(hù)級(jí)別設(shè)定相應(yīng)權(quán)限和密碼并具有網(wǎng)絡(luò)防護(hù)功能。3數(shù)據(jù)處理和管理模塊應(yīng)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)維護(hù)、備份機(jī)制。4數(shù)據(jù)處理應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)后處理功能，數(shù)據(jù)預(yù)處理宜采用數(shù)字濾波、去噪、截取和異常點(diǎn)處理等，數(shù)據(jù)后處理方式宜根據(jù)數(shù)據(jù)分析要求確定。5平穩(wěn)信號(hào)頻譜分析宜采用離散傅立葉變換，非平穩(wěn)、信號(hào)宜采用時(shí)頻域分析方法。6頻譜分析宜選擇合適窗函數(shù)進(jìn)行信號(hào)截?cái)?，以減少對(duì)譜分析精度的影響。7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)系函數(shù)確定信號(hào)源位置，檢驗(yàn)受通道噪聲干擾的周期信號(hào)。8數(shù)據(jù)處理軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、消除和故障恢復(fù)等功能。故障恢復(fù)功能宜兼具手工操作控制功能，其他功能應(yīng)自動(dòng)調(diào)用。9數(shù)據(jù)管理應(yīng)實(shí)現(xiàn)快速顯示、高效存儲(chǔ)、生成報(bào)告和數(shù)據(jù)歸檔等功能。10原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)定期存儲(chǔ)、備份歸檔，后處理數(shù)據(jù)宜保持不少于3個(gè)月存儲(chǔ)；經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)應(yīng)專(zhuān)項(xiàng)存儲(chǔ)，每季度或每年數(shù)據(jù)分析后宜存儲(chǔ)某一段或某幾段典型數(shù)據(jù)。11數(shù)據(jù)管理軟件應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或圖像在指定時(shí)間段回放。12數(shù)據(jù)報(bào)告報(bào)表應(yīng)提供月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)和特殊事件后的專(zhuān)項(xiàng)報(bào)告等，報(bào)告報(bào)表應(yīng)導(dǎo)出辦公系統(tǒng)易于調(diào)用的通用文檔格式。13數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)模板化架構(gòu)，可對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)信息、檢測(cè)系統(tǒng)信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層、分類(lèi)存儲(chǔ)和管理，宜包括橋梁結(jié)構(gòu)信息子數(shù)據(jù)庫(kù)、結(jié)構(gòu)有限元模型子數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)子數(shù)據(jù)庫(kù)、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估子數(shù)據(jù)庫(kù)、施工監(jiān)控子數(shù)據(jù)庫(kù)和荷載試驗(yàn)子數(shù)據(jù)庫(kù)等。14橋梁結(jié)構(gòu)信息子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)對(duì)橋梁設(shè)計(jì)、竣工圖紙以及科研專(zhuān)題研究資料進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，數(shù)據(jù)庫(kù)的表格宜按照橋梁設(shè)計(jì)、竣工圖紙目錄及科研報(bào)告等分類(lèi)。15監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理傳感器、數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理和管理設(shè)備及軟件等信息，包括設(shè)備安裝位置、技術(shù)參數(shù)、品牌和規(guī)格等。16結(jié)構(gòu)有限元模型子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理橋梁結(jié)構(gòu)各階段有限元模型。有限元模型宜采用通用有限元分析軟件創(chuàng)建，宜用于標(biāo)準(zhǔn)文件格式進(jìn)行保存。17實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的所有變量的時(shí)程數(shù)據(jù)。18統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理統(tǒng)計(jì)以及各種數(shù)據(jù)分析方法得到的分析結(jié)果。19結(jié)構(gòu)安全評(píng)估子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理預(yù)警值、安全評(píng)估方法和結(jié)果以及預(yù)警歷史記錄等，宜與橋梁巡檢以及橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)無(wú)縫銜接、數(shù)據(jù)共享。20施工監(jiān)控子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理橋梁施工過(guò)程和歷次養(yǎng)護(hù)維修施工控制過(guò)程的施工監(jiān)控信息和各階段施工監(jiān)控報(bào)告。21荷載試驗(yàn)子數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)和管理歷次荷載試驗(yàn)信息，包括靜、動(dòng)力加載工況和荷載試驗(yàn)報(bào)告以及荷載試驗(yàn)過(guò)程中檢測(cè)系統(tǒng)所采集的荷載和環(huán)境以及結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)與分析結(jié)果。22數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理可在本地計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，宜采用云存儲(chǔ)和云管理技術(shù)。D.0.6監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)估模塊1監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)估應(yīng)包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警和安全評(píng)估。2數(shù)據(jù)分析應(yīng)形成數(shù)據(jù)分析報(bào)告，每年不應(yīng)少于一次。3在線(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4可參照《公路橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》JT/T1037中相關(guān)技術(shù)要求，定期開(kāi)展橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警、安全一級(jí)評(píng)估、安全二級(jí)評(píng)估和專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估等分析評(píng)價(jià)工作。D.0.7系統(tǒng)集成及狀態(tài)顯示1系統(tǒng)集成應(yīng)包括硬件集成、軟件集成和工具平臺(tái)的集成。2系統(tǒng)集成應(yīng)通過(guò)工具平臺(tái)實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的最優(yōu)配置，形成完整的集成方案，使系統(tǒng)的整體性能最優(yōu)。3系統(tǒng)集成應(yīng)進(jìn)行硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理等接口設(shè)計(jì)，使各模塊協(xié)調(diào)統(tǒng)一工作，形成橋梁安全監(jiān)測(cè)一體化協(xié)作平臺(tái)。4系統(tǒng)投入運(yùn)行前，應(yīng)基于橋梁結(jié)構(gòu)特性對(duì)輸入、輸出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯性、相關(guān)性、匹配性的檢驗(yàn)。5系統(tǒng)集成應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體要求，確保各個(gè)子系統(tǒng)和模塊的兼容性、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)展性與技術(shù)先