桥梁结构健康监测技术标准.docx

《桥梁结构健康监测技术标准.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桥梁结构健康监测技术标准.docx（47页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、深圳市工程建设地方标准SJGSJG148-2024桥梁结构健康监测技术标准TechnicalStandardforBridgeStructuralHealthMonitoring2024-01-12发布2024-05-01实施深圳市住房和建设局联合发布深圳市交通运输局1=1深圳市工程建设地方标准桥梁结构健康监测技术标准TechnicalStandardforBridgeStructuralHealthMonitoringSJG148-20242024深圳前言根据深圳市住房和建设局关于发布2021年深圳市工程建设标准制订修订计划项目（第一批）的通知（深建标202114号）的要求，标准编制组经广泛

2、调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，结合深圳市的实际，并在广泛征求意见的基础上，编制了本标准。本标准主要技术内容是：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.监测内容与测点布设；5.监测方法；6.监测系统；7.数据管理；8.监测应用；附录A监测系统数据字典。本标准由深圳市住房和建设局、深圳市交通运输局联合批准发布，由深圳市交通运输局业务归口并组织中交公路规划设计院有限公司等编制单位负责技术内容的解释。本标准实施过程中如有意见或建议，请寄送中交公路规划设计院有限公司（地址：北京市东城区前炒面胡同33号，邮编：100010）,以供今后修订时参考。本标准主编单位：中交公路规划设计院有限公

3、司本标准参编单位：哈尔滨工业大学同济大学深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司中交公规土木大数据信息技术（北京）有限公司本标准主要起草人员：李娜刘志强李惠孙利民周子益叶志龙周文松刘芳亮赵凯毛幸全刘洋辛荣亚本标准主要审查人员：王媛贺晓彬余祥亮周海俊丁志荣王良高钟儒勉本标准主要指导人员：曾岳雄陈淑苏智陈灯崔飞廖倬汶翁衍余周秋实钟国强1总则12 术语23 基本规定34 监测内容与测点布设41.1 1一般规定41.2 梁桥监测内容及测点布设41.3 拱桥监测内容及测点布设61.4 斜拉桥监测内容及测点布设75 监测方法95.1 1一般规定95.2 传感器选型95.3 数据采集方法106 监测系统1

4、16.1 1一般规定116.2 系统设计116.3 3系统实施136.4 系统验收136.5 系统运维146.6 系统安全157 数据管理161.1 1一般规定161.2 数据编码161.3 数据预处理161.4 数据接入161.5 数据存储171.6 数据交互与共享171.7 数据安全188监测应用198.1 一般规定198.2 数据分析198.3 超限报警208.4 养护检查应用228.5 5特殊事件应急管理248.6 桥梁安全专项评估25附录A监测系统数据字典26引用标准名录29附：条文说明30Contents1 GeneralProvisions12 Terms23 BasicRequ

5、irements34 MonitoringContentandPosition44. 1GeneralRequirements45. 2MonitoringContentandPositionofBeamBridge46. 3MonitoringContentandPositionofArchBridge67. 4MonitoringContentandPositionofCable-StayedBridge75MonitoringMethods95. 1GeneralRequirements95. 2SensorSelection98. 3DataAcquisitionMethod106 M

6、onitoringSystem116. 1GeneralRequirements117. 2SystemDesign118. 3SystemImplementation139. 4SystemHand-over1310. 5SystemOperationandMaintenance1411. SystemSafety157 DataManagement167. 1GeneralRequirements168. 2DataEncoding169. 3DataPreprocessing1610. 4DataAccess1611. DataStorage1712. 6DataExchangeandS

7、haring1713. 7DataSecurity188MonitoringApplications198. 1GeneralRequirements198. 2DataAnalysis198. 3OverLimitAlarm208. 4ApplicationsonBridgeMaintenance228. 5SpecialAssessmentofBridgeSafety2414. 6ManagementofEmergencies25AppendixADataDictionaryforMonitoringSystem26ExplanationofWordinginThisStandard29A

8、ddition:ExplanationofProvisions30.o.为提升深圳市桥梁智慧管养水平，指导桥梁结构健康监测系统的设计、实施、验收、运维和应用，制定本标准。1.0.2本标准适用于深圳市公路桥梁和市政桥梁结构健康监测系统的设计、实施、验收、运维和应用，其他桥梁可参考使用。1.0.3桥梁结构健康监测系统应遵循“因桥制宜、先进适用、安全可靠、互联互通”的原则。1.0.4桥梁结构健康监测系统除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。2.0.1桥梁结构健康监测bridgestructuralhealthmonitoring一种通过传感器、信号采集、信号处理、网络、计算机

9、等技术对桥梁设定参数进行连续自动测量、记录和管理，实时获取桥梁环境、作用、结构响应和结构变化数据，并进行数据分析和应用的多学科交叉融合的技术。2.0.2桥梁结构健康监测系统bridgestructuralhealthmonitoringsystem一种将传感器、数据采集、数据传输、数据处理、数据管理、数据分析与应用的硬件、软件及配套设施进行集成和组网连接，对桥梁设定参数进行连续测量、记录和管理，并通过数据分析和应用辅助桥梁管养的电子信息系统。2.0.3环境environmentalfactors影响桥梁安全和功能的桥址自然环境因素。2.0.4作用action桥梁所受直接荷载或间接荷载。2. 0

10、.5结构响应structuralresponse由作用引起的桥梁构件、结构的静力响应或动力响应。3. 0.6结构变化structuralvariation以桥梁成桥状态或某一规定时刻状态为基准，桥梁构件、结构发生的几何或表观形态、内力状态、结构性能的相对变化。4. 0.7信号硬件预处理signalhardwarepreprocessing传感器、采集器内置的信号处理。5. 0.8数据软件预处理datasoftwarepreprocessing通过软件进行数据结构转换、数据清洗、数据抽取等。3基本规定6. 0.1符合下列条件之一的桥梁应进行结构健康监测：1特大桥、特殊结构、特别重要的桥梁；2经评

11、定需要进行结构健康监测的桥梁。3.0.2桥梁结构健康监测应根据桥梁运行环境、结构型式、受力特点、技术状况以及典型病害、风险管控和管养需求进行系统建设和应用，宜与人工检查和养护维修相结合。3.0.3监测系统应包括系统硬件、系统软件和配套设施，应可扩展、可维护、易于升级改造。3.0.4新建桥梁的监测系统应与桥梁主体工程同步设计、实施、验收。在役桥梁的监测系统应结合桥梁管养需求进行专项设计、实施、验收。3. 0.5在正常的使用和维护条件下，监测数据应保持延续性和完好性。3.0.6监测系统应具备接入主管部门桥梁监测管理平台的条件，服务于桥梁安全运行、应急管理、科学管养和决策。4监测内容与测点布设4.1

12、 一般规定4. 1.1监测内容应包括环境、作用、结构响应和结构变化，可分为应选监测项、宜选监测项和可选监测项。5. 1.2监测内容应基于桥梁运行环境、结构受力、构造特点、技术状况以及支撑应急管理和养护管理的数据分析和评估等进行确定。6. 1.3测点布设应基于桥梁设计资料、施工监控资料、竣（交）工资料、历次检查报告和养护维修资料以及计算分析成果、实地调查分析成果等进行确定，并应符合下列规定：1测点布设应满足数据分析和应用的需求；2测点布设宜合理优化，提升经济性；3测点布设宜优化信号传输的距离，提高信噪比和数据质量；4测点布设宜考虑数量冗余，满足系统稳定可靠和升级改造的需要；5测点布设的位置及安装

13、方式不应损害桥梁主体结构的安全耐久。7. 1.4车辆荷载监测点的布设应基于深圳市路网运行监测整体规划，应重点监测位于货运通道上的重要桥梁，并与治超非现场执法系统统筹协调、数据共享。8. 1.5风荷载的监测应综合考虑不同区域自然环境差异性、桥梁结构抗风稳定性和行车安全的需求。9. 1.6加固维修的桥梁宜进行结构性能跟踪监测，监测内容应包括变形、应变、裂缝和动力特性等。10. 1.7涉水、涉铁等不易抵近的桥梁宜采用视频图像技术进行表观监测，用以辅助人工检查。11. 1.8跨海桥梁和近海桥梁宜根据实际条件进行氯离子腐蚀监测。填海过渡区的桥梁宜监测桥墩不均匀沉降和倾斜角度。12. 1.9悬索桥的监测及

14、应用应符合现行行业标准公路桥梁结构监测技术规范JT/T1037的有关规定。4.2 梁桥监测内容及测点布设4. 2.1梁桥监测内容及测点布设宜符合表4.2.1的规定。表4.2.1梁桥监测内容及测点布设监测类别监测内容测点布设监测选项中小桥a大桥b环境环境温湿度桥址区环境温湿度主跨跨中O主梁内环境温湿度C主跨跨中O积水路面积水路面易积水处作用风荷载桥面风速、风向桥面开阔处车辆荷载所有车道车流量、总重、轴重、轴数、车速结构稳定、振动小、纵坡小的桥面处车辆空间分布主跨结构温度混凝土或钢结构温度关键构件监测类别监测内容测点布设监测选项中小桥a大桥b作用结构温度桥面铺装层温度铺装层内地震桥墩底部或承台顶部

15、加速度桥墩底部或承台顶部OO船舶撞击d桥墩加速度桥墩底部或承台顶部视频图像上下游两侧对称布设结构响应位移主梁挠度根据位移包络线确定，且至少包含主跨跨中O支座位移支座处梁端纵向位移梁端伸缩缝处OO高墩墩顶位移高墩墩顶处O转角梁体横向倾角跨中和支座处主梁截面桥墩倾角桥墩顶部应变主梁、桥墩关键截面应变计算得到的最不利截面和应力大、受力复杂的部位O支座反力支座反力支座振动主梁竖向振动加速度根据振型确定，布设在振型峰值点处，且应包含主跨跨中和边跨跨中O主梁横向振动加速度O主梁纵向振动加速度结构变化位移桥墩不均匀沉降桥墩墩顶预应力体外预应力有代表性的关键拉索OO基础冲刷基础冲刷深度桥墩上下游两侧裂缝混凝土

16、或钢结构裂缝检查发现的关键结构裂缝OO腐蚀墩身、承台混凝土氯离子侵蚀水位变动区、浪溅区螺栓状态高强螺栓紧固力、螺栓滑脱有代表性的关键构件注：1为应选监测项，。为宜选监测项，为可选监测项；2 a单孔跨径小于40m的梁桥；3 b单孔跨径不小于40m且不大于150m的梁桥；4 C仅适用于封闭箱梁；5 d仅适用于有通航要求的桥梁。4.2.2存在倾覆风险的桥梁宜基于计算分析结果进行抗倾覆稳定性监测。4.2.3梁体出现纵向或横向异常位移的桥梁宜进行梁体空间变位监测，监测内容宜包括梁体纵向位移、横向位移、支座竖向脱空和桥墩倾角。4.2.4预制装配式梁桥宜根据实际需要进行横向连接性的监测。监测内容宜包括各片主

17、梁挠度相关性、动力特性相关性、应变相关性和横梁应力等。4.2.5箱形截面的梁桥采用中性轴指标评估方法时应符合下列规定：1监测截面宜选取跨中截面、弯矩最大的截面以及存在梁底横向裂缝的截面；2应在主梁监测截面的某一侧腹板上布设不少于两个应变传感器；3传感器布设时应远离截面理论中性轴位置，且同一侧布设的传感器应相互远离；4当同一侧腹板布设的传感器超过两个时，宜采用回归算法提高中性轴位置的准确性。当腹板两侧均布设有应变传感器时，宜计算两侧中性轴位置的平均值。4.2.6结构型式类同的桥梁可根据结构易损性、技术状况和主要病害分布选择相对不利的联跨或结构部件进行监测。4.2.7不同结构型式梁桥的监测内容应符

18、合下列规定：1装配式预应力混凝土组合箱梁、T梁宜重点监测梁底横向裂缝、腹板斜向裂缝、横隔梁连接性能、支座位移等。空心板宜重点监测跨中板底应变、钱缝的横向连接性能等；2预应力混凝土现浇箱梁宜监测关键截面挠度、应变、腹板及底板纵向、横向、斜向裂缝等。对于带有人孔的箱梁，还宜监测箱梁内部的裂缝；3钢混组合梁宜重点监测钢混叠合面的应变协调性、温度梯度和关键截面结构应力等；4钢箱梁宜监测正交异性钢桥面板关键部位应力和钢桥面铺装层温度等；5变截面连续梁桥、连续刚构桥、T型刚构桥宜加强对主梁线形的监测，并宜根据实际情况加强对O号块附近的腹板裂缝和主梁关键截面的应力的监测；6节段预制拼装桥梁宜监测体外预应力、

19、拼接缝应力和裂缝等。4.3拱桥监测内容及测点布设4.3.1拱桥监测内容及测点布设宜符合表4.3.1的规定。表4.3.1拱桥监测内容及测点布设监测类别监测内容测点布设监测选项环境环境温湿度桥址区环境温湿度主跨跨中主梁内环境温湿度a主跨跨中主拱内环境温湿度b主跨跨中O吊杆（索）、系杆锚头内湿度有代表性的吊杆（索）、系杆锚头保护罩内O积水路面积水路面易积水处作用风荷载桥面风速、风向桥面开阔处O拱顶风速、风向拱顶车辆荷载所有车道车流量、总重、轴重、轴数、车速结构稳定、振动小、纵坡小的桥面处车辆空间分布主跨结构温度混凝土或钢结构温度关键构件桥面铺装层温度铺装层内地震桥墩底部或承台顶部加速度桥墩底部或承台

20、顶部O船舶撞击C桥墩加速度桥墩底部或承台顶部视频图像上下游两侧对称布设结构响应位移主梁挠度根据位移包络线确定，且至少包含主跨跨中、四分点主梁横向位移主跨跨中O拱顶位移主跨跨中O支座位移支座处O梁端纵向位移梁端伸缩缝处O应变主梁关键截面应变计算得到的最不利截面和应力大、受力复杂的部位主拱关键截面应变O索力吊杆（索）力有代表性的关键吊杆（索）系杆力有代表性的关键系杆支座反力支座反力支座振动主梁竖向振动加速度根据振型确定，布设在振型峰值点处，且包含主跨跨中、四分点主梁横向振动加速度O主梁纵向振动加速度主拱振动加速度吊杆（索）振动加速度有代表性的关键吊杆（索）结构变化位移拱脚位移拱脚处O基础冲刷基础冲

21、刷深度桥墩上下游两侧裂缝混凝土或钢结构裂缝检查发现的关键结构裂缝O监测类别监测内容测点布设监测选项结构变化腐蚀墩身、承台混凝土氯离子侵蚀水位变动区、浪溅区断丝吊杆（索）或系杆断丝有代表性的关键构件螺栓状态高强螺栓紧固力、螺栓滑脱有代表性的关键构件注：1为应选监测项，。为宜选监测项，为可选监测项；2 a仅适用于封闭箱梁；3 b仅适用于箱形拱；4 C仅适用于有通航要求的桥梁。4. 3.2拱桥宜监测关键受力截面的变位和裂缝。有推力式拱可监测拱脚、四分点和拱顶等关键截面。无推力式拱桥可监测拱肋四分点和拱顶等关键截面。4.3.3上承式拱桥宜监测立柱裂缝和拱圈裂缝。腹孔结构采用梁板形式时，对梁板的监测宜符

22、合本标准4.2的有关规定。4.3.4中承式拱桥和下承式拱桥宜监测主梁关键截面的位移和应变、吊杆（索）索力、振动和锚头内湿度等。4.3.5拱桥采用梁式系杆时宜监测关键截面应变，采用拉索式系杆时宜监测索力变化。4.4斜拉桥监测内容及测点布设4.4.1斜拉桥监测内容及测点布设宜符合表4.4.1的规定。表4.4.1斜拉桥监测内容及测点布设监测类别监测内容测点布设监测选项环境环境温湿度桥址区环境温湿度主跨跨中主梁内温湿度a主跨跨中索塔锚固区温湿度索塔锚固区斜拉索锚头内湿度有代表性的斜拉索锚头保护罩内O积水路面积水路面易积水处雨量降雨量桥面开阔处O作用风荷载桥面风速、风向桥面开阔处塔顶风速、风向索塔顶部O

23、车辆荷载所有车道车流量、总重、轴重、轴数、车速结构稳定、振动小、纵坡小的桥面处车辆空间分布主跨结构温度混凝土或钢结构温度关键构件桥面铺装层温度铺装层内地震桥墩底部或承台顶部加速度桥墩底部或承台顶部O船舶撞击b桥墩加速度桥墩底部或承台顶部视频图像上下游两侧对称布设结构响应位移主梁挠度根据位移包络线确定，且至少包含主跨跨中、四分点主梁横向位移主跨跨中O塔顶位移索塔顶部O支座位移支座处梁端纵向位移梁端伸缩缝处转角塔顶转角塔顶截面O梁端转角梁端截面应变主梁关键截面应变计算得到的最不利截面和应力大、受力复杂的部位索塔关键截面应变O索力斜拉索索力有代表性的关键斜拉索支座反力支座反力支座振动主梁竖向振动加速

24、度根据振型确定，布设在振型峰值点处，且包含主跨跨中、四分点监测类别监测内容测点布设监测选项结构响应振动主梁横向振动加速度根据振型确定，布设在振型峰值点处，且包含主跨跨中、四分点主梁纵向振动加速度塔顶水平振动加速度塔顶截面O斜拉索振动加速度有代表性的关键斜拉索结构变化基础冲刷基础冲刷深度桥墩上下游两侧裂缝混凝土、钢结构裂缝检查发现的关键结构裂缝O腐蚀墩身、承台混凝土氯离子侵蚀水位变动区、浪溅区断丝斜拉索断丝有代表性的关键斜拉索螺栓状态高强螺栓紧固力、螺栓滑脱有代表性的关键构件注：1为应选监测项，。为宜选监测项，为可选监测项;2a仅适用于封闭箱梁；3b仅适用于有通航要求的桥梁。4. 4.2斜拉桥宜

25、重点监测主梁挠度、索塔变位和斜拉索索力，监测内容应符合下列规定：1可监测主梁主跨跨中、四分点和边跨跨中等关键截面的挠度。中央索面斜拉桥的主梁挠度监测测点可在主梁两侧对称布设；2可对索塔纵桥向和横桥向的位移进行监测；3可选取有代表性的斜拉索进行索力和振动监测。4.4.3宜对索塔锚固区裂缝、斜拉索锚头内湿度、钢箱梁应变和裂缝等进行监测。4.4.4对风荷载敏感的大跨径斜拉桥，宜在主梁跨中两侧分别布设不少于一台风速仪。4.4.5独塔斜拉桥应重点监测索塔空间变位、斜拉索索力、主梁挠度、梁端纵向位移以及索塔和主梁的关键截面应力等。5监测方法5.1 一般规定5. 1.1传感器选型应基于监测内容与测点布设、数

26、据分析和应用的要求，并应满足量程、分辨力、误差、灵敏度、动态响应特性和环境适应性等要求。6. 1.2数据采集设备选型应与传感器选型相匹配，满足量程、分辨力、误差、采样频率、时间同步和环境适应性等要求。7. 1.3数据采样频率应满足监测数据分析和应用的要求，并应符合采样定理。5.1.4监测设备宜选用可原位校验或自校验的产品及技术。5.2传感器选型1. 2.1温度监测可采用热电阻、热电偶和光纤温度传感器。误差不宜大于0.5C,分辨力不宜大于0.1。2. 2.2湿度监测可采用氯化锂湿度计、电阻电容湿度计和电解湿度计。测量范围宜为0IO0%RH（非凝露），误差不宜大于2%RH03. 2.3降雨量监测可

27、采用电容雨量计、红外散射雨量计和翻斗式雨量计。误差不宜大于3%,分辨力不宜大于0.1mm。5. 2.4风速风向监测可采用超声波风速度仪或机械式风速仪。量程不宜小于桥梁设计风速的1.2倍，风速误差不宜大于0.3ms,风向误差不宜大于3。6. 2.5车辆荷载监测可采用动态称重系统。量程（单轴）不宜小于303误差不宜大于7%。7. 2.6地震动监测可采用力平衡式加速度传感器。量程不宜小于2g,分辨力不宜大于lxl-5g,同时应满足桥址区地震动观测的要求。8. 2.7船舶撞击监测可分为主被动防撞系统和撞击响应监测。主动防撞系统可采用扫描激光雷达或热成像视频技术。撞击响应监测可采用加速度传感器，宜与地震

28、动监测协同。9. 2.8位移监测宜根据所监测的桥梁部位的位移量和位移速率选择适宜的传感器，并应符合下列规定：1 梁端位移可采用拉杆式位移计、拉绳式位移计和激光位移计。误差不宜大于lmm；2 桥梁结构水平位移可采用串并联相机网络和GNSS等技术。误差不宜大于2.5mm;3 主梁挠度可采用连通管系统、串并联相机网络、光电挠度仪和毫米波雷达等技术。误差不宜大于2mm；4 主梁线形、桥墩不均匀沉降、拱脚位移、拱肋空间变位的监测可设置永久观测点进行定期观测，还可采用GNSS静态观测。5.2.9桥梁倾斜角度监测可采用倾角传感器。量程不宜小于5。，误差不宜大于0.02。5.2.10拉索索力监测可采用加速度传

29、感器（频率法）、力传感器和磁通量传感器。量程不宜小于索力设计值的1.2倍，误差不宜大于5%。5.2.11应变监测可分为动应变和静应变监测。静应变监测可采用光纤应变传感器、电阻应变传感器和振弦式应变传感器。动应变监测可采用光纤应变传感器和电阻应变传感器等。量程不宜小于100Oe,分辨力不宜大于le,并应考虑温度补偿。5.2.12裂缝监测可采用振弦式传感器、光纤传感器、线性可变差动变压器和视频图像监测技术。误差不宜大于0.02mm,分辨力不宜大于0.01mm。5.2.13振动监测可采用力平衡式加速度传感器。量程、灵敏度、动态范围和频响特性应符合结构整体和局部构件振动监测的要求。5.2.14混凝土结

30、构腐蚀监测可采用电化学方法，宜沿混凝土保护层深度安装多电极腐蚀传感器，监测混凝土保护层腐蚀侵蚀速率、深度，判断钢筋工作状态。5.2.15视频图像监测可采用工业摄像机。图像分辨力不宜低于200万像素，帧率不宜低于30FPS,可根据实际需要配备夜视或补光灯、自动光圈、光学变焦镜头等功能。5.3数据采集方法5.3.1数字传感器的输出接口宜采用RS485串口、RJ45网口。串口数据包宜选用Modbuso网络数据包宜选用MQTTMOdbUSTCP和Socket05.3.2模拟传感器的输出接口宜采用4mA20mA和-5V5V等标准工业信号，并宜就近进行模数转换（A/D转换）。分辨力不宜小于24位。5.3.

31、3光纤传感器应由专用的光纤信号解调设备进行数据采集，并应根据传感器测点数量选择适宜的波长范围和采集通道数。波长分辨力不宜大于1pm,波长稳定性不宜大于5pm,扫描频率不宜小于50Hz。5.3.4数据采集应时间同步，并宜采用网络授时或卫星授时技术进行时间校准。5.3.5数据采集频率应根据数据分析和应用的需求进行设置，并宜符合表0.5的规定。表5.3.5主要监测数据采集频率监测内容数据采集频率环境与作用温度l600Hz湿度l600Hz降雨量触发采集车辆荷载触发采集船舶撞击加速度50Hz风速风向IHz地震50Hz结构响应位移动位移：50Hz静位移：IHz转角IHz应变动应变：20Hz静应变：1/60

32、OHZ索力力传感器：IHZ磁通量传感器：l3600Hz加速度传感器：50Hz振动50Hz结构变化裂缝动态：IOHz静态：l3600Hz腐蚀在线：l3600Hz离线：每年1次2次拱脚位移在线：1/3600Hz离线：每年1次2次6监测系统6.1 一般规定6. 1.1监测系统应包括系统硬件、系统软件及配套设施。系统构成宜符合图6.1.1的规定。I一I第线硬件I系线软件II配充过施监测系统构成图6*Ll7. 1.2监测系统设计应遵循先进适用、稳定可靠、友好便捷、易于升级和扩展的原则，应满足报警、数据分析、应急管理和状态评估的需要。8. 1.3系统软件平台宜采用网络化信息化桥群管理平台架构，并应按统一标

33、准建设。9. 1.4系统软件平台架构、数据库和应用组件等软件设计研发宜采用自主可控或开源技术。10. 1.5监测数据完好率不宜低于95%。6.2 系统设计6. 2.1系统设计应基于桥梁结构计算分析、风险评估和病害调查等成果进行，宜包括下列内容：1系统总体架构和功能设计；2监测内容及测点布设方案设计；3传感器、数据采集、传输、处理与管理方案设计；4系统供电、通信、综合布线、防雷、防护、预留预埋等配套设施设计；5超限报警及阈值设计；6系统与桥梁主体结构、供配电、通信、监控中心等工程的界面划分；7系统运行维护、升级改造及外场设备巡查和更换的建议。6.2.2 监测内容与测点布设、监测方法、数据管理和监

34、测应用的设计应符合本标准第4章、第5章、第7章和第8章的有关规定。6.2.3 系统设计应综合考虑准确性、兼容性、匹配性、稳定性和环境适应性等要求，应确保系统有机协调、无缝衔接、稳定可靠。6.2.4系统硬件设计应符合下列规定：1 传感器选型应基于监测内容、测点布设、数据分析和应用的要求，并应考虑设备安装、维护、更换的可行性和便捷性；2 数据采集方案应根据桥梁构件的空间分布、监测点规模和传感器类型综合确定，并应考虑不同监测数据分析实时性和同步性的要求；3数据传输方案应采用有线网络、无线网络或两者相结合的方式，可采用5G通信技术。4数据采集设备选型应考虑环境适应性的要求，可根据工作温度的实际需要配置

35、温控机柜；5系统计算、存储能力及网络带宽应根据测点数量、采样频率、数据分析、系统功能和并发访问量等综合确定，并宜预留冗余量；6布设于桥梁结构内部的机柜的防护级别不宜低于IP55o位于结构外部的机柜的防护级别不宜低于IP65；7硬件安装方案不应损害桥梁主体结构的安全耐久。6.2.5系统软件设计应符合下列规定：1系统软件应基于桥梁集群管理理念设计，应开放兼容、人机交互友好、操作便捷流畅；2系统软件设计应遵循高内聚、低耦合的理念，应便于维护、扩容和升级；3系统软件宜采用读写分离、分布式存储和时间序列数据库等技术提升数据存取效率和稳定性；4数据采集与传输软件应具备数据采集频率、采集通道和采集参数的自定

36、义设置功能，宜安装在桥梁现场前端，具备传感器信号的自动化采集、实时上传及本地存储功能，并能够在网络故障或断电时将数据自动存储在本地，在网络恢复后自动续传数据；5数据处理与管理软件应能接收并解析采集到的原始数据，换算成反映桥梁环境、作用、结构响应及变化的特征数据，能够定义处理后监测数据的数据单位、数据方向、数据精度以及自定义设置和修改监测数据的配置参数、处理频率、输出数据格式，并具有数据预处理、特征值提取以及数据持久化存储功能；6对音视频、图片、文档类等非结构化数据，应设计完整的上传、检索、导出功能，分类建立单独的存储目录结构；7用户界面软件（UI）应具备超限管理提醒功能，宜采用浏览器/服务器（

37、B/S）架构，满足并发访问需求；宜采用视觉友好的数据看板，清晰直观反映数据变化；宜采用图形化方式展示数据，具备相关性分析、对比性分析、趋势性分析等统计分析结果展示、高频采样数据的实时动态展示、系统运行状态展示等功能；8对于有移动访问需求的用户，宜开发能够运行在手机、平板上的小程序或APP等应用软件，主要功能宜包括实时数据查看、统计数据查询、超限报警消息推送、车辆荷载监控等；9系统软件应具备用户角色管理、权限控制功能，能够辨识用户身份进行安全管理，控制系统访问权限；10系统软件可将桥梁BIM模型和监测数据进行融合展示，将传感器及监测数据在BIM模型上进行管理和展示。6.2.6系统配套设施应符合下

38、列规定：1 配套设施应包括供配电、综合布线、系统防护、防雷接地和监控中心支撑环境等设施；2系统防雷应基于桥梁整体防雷体系，应明确强电防雷、弱电防雷、等电位连接及接地等技术要求；3监控中心支撑环境应明确机柜数量或空间、供配电和网络等需求；4配套设施的安装宜采用附着式。开孔开洞、焊接、打磨、切割等不应影响桥梁主体结构安全。6.2.7系统设计应明确桥梁现场供电、网络接入需求，以便统一协调、一体化设计。6.3系统实施6.3.1系统实施应包含系统硬件安装和调试、系统软件开发与测试、系统软件部署和系统软硬件联合调试。6.3.2系统硬件安装和调试应符合下列规定：1传感器应与被测构件或结构可靠连接，能够准确反

39、映被测构件或结构的响应和变化；2传感器、数据采集等监测设备在安装前应经过校验，安装后应进行调试和验证；3监测设备安装完成后应结合现场环境特点采取防护措施；4系统宜定期进行校验和验证。6.3.3系统软件开发与测试应符合下列规定：1系统软件应采用成熟的软件开发技术，模块化开发。各模块功能独立、耦合性低；2多方协同开发的软件模块，应采用代码仓库进行源代码管理，并采用版本控制工具进行版本控制；3软件源代码编写应结构清晰、逻辑正确、注释规范、易于调试维护；4系统软件应编写测试用例，进行单元测试，保证代码逻辑正确；5软件测试报告应描述每个测试用例的测试结果，最终测试通过率不宜低于测试用例总数的95%。对于

40、重大功能偏离、缺陷和逻辑错误，应修复完善后再次测试，直至100%通过。6.3.4系统软件部署应符合下列规定：1系统软件部署应编制软件部署指南，确保部署过程规范有序；2计算机服务器、工作站、工控机及监控中心支撑环境等硬件以及操作系统、应用组件、数据库等应用支撑软件的安装和调试应在系统软件部署前完成，并应满足设计要求；3部署在政务云的系统软件应满足政务云有关资源申请、端口开放、信息安全等相关规定；4系统软件部署完成后应进行软件功能测试和性能测试，应验证是否达到设计要求。6. 3.5系统软硬件联合调试应符合下列规定：1数据采集与传输软件部署完成后，应与传感器、数据采集设备进行对接、匹配和校验，确保数

41、据的准确性和一致性；2数据处理与管理软件部署完成后，应与数据采集与传输软件进行数据对接。数据接收、处理和存储等应满足设计要求；3软硬件联合调试完成后，软件平台用户界面软件Ul预设功能应全部正常。数据展示应准确、流畅。数据值、数据精度、数据单位应符合设计要求。6.4系统验收6 .4.1系统验收前应进行试运行。试运行期不宜少于3个月。7 .4.2系统试运行期间宜进行功能完善、数据校验、基准状态及超限阈值设置、系统使用培训等工作。试运行结束后应进行系统验收。6. 4.3系统验收应包含系统硬件验收、系统软件验收和资料验收。7. 4.4系统硬件验收应符合下列规定：1 传感器的安装和工作状态应满足设计要求

42、和相关规范的规定，传感器安装位置正确、连接牢固、防护措施有效；2 数据采集设备的安装和工作状态应满足设计要求和相关规范的规定，数据采集机柜内布线整齐平直、连接可靠、标识清晰；3 系统综合布线与监控中心计算和存储设备的安装和工作状态应满足设计要求和相关规范的规定。6. 4.5系统软件验收应符合下列规定：1数据采集与传输软件各项功能指标应满足设计要求，完整性和一致性良好，能够正常进行数据采集、存储和转发；2 数据处理与管理软件各项功能指标应满足设计要求，完整性和一致性良好，能够正常进行数据接收、处理、存储和转发；3 平台用户界面软件各项功能指标应满足设计要求，完整性和一致性良好，实时监测数据、历史

43、统计数据、静态基础数据等展示准确、完整；4 软件整体请求响应速度、数据刷新频率等性能指标应满足设计要求，具有良好的用户操作体验。6. 4.6资料验收应查验下列资料的完整性、规范性和合规性：1设备材料的合格证、质保卡、出厂检测报告等；2 设备材料进场使用报验单、安全技术交底记录、安装调试报验单和质量检验评定单等；3 系统施工组织设计、施工技术方案、施工总结报告、竣工图、试运行报告和软硬件手册等。6.5系统运维6.5.1监测系统应建养并重，宜编制系统运维年度计划和年度维护费用预算等，并应建立系统维护台账及备品备件清单。6.5.2系统运维宜包含系统软硬件的日常检查、定期维护和应急维护。6.5.3系统硬件日常检查宜结合桥梁日常巡查进行，应对监测设备的表观状况和运行状态进行检查、保护和记录。6.5.4系统硬件定期维护和应急维护应符合下列规定：1系统硬件定期维护不宜少于每半年1次；2对数据采集机柜、监控中心机柜应定期进行除尘维护；3对连通管系统内的液体应定期维护、补充至设计液位；4在强（台）风、超限车辆过桥等可预见的特殊事件发生前宜事先进行系统应急维护。6.5.5系统软件日常检查应符合下列规定：1系统软件日常检查不宜少于每周1次；2系