云南省城市桥梁健康监测系统技术规程(征求意见稿 ).docx
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1、云南省工程建设地方标准DBDBJ-xxx-2023备案号:xxxxxx-2023云南省城市桥梁健康监测系统技术规程TechnicalCodeforUrbanBridgeHazardMonitoringSysteminYunnanProvince(征求意见稿)2024-xx-xx 实施2023-xx-xx发布云南省住房和城乡建设厅发布前言本规程根据云南省住房和城乡建设厅关于印发云南省2020年工程建设地方标准编制计划(第一批)的通知要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内有关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。本规程的主要技术内容有:总则、术语、基本规定、系统设计、系统
2、实施、系统管理及维护,本规程用词说明、本规程引用标准名录和条文说明。本规程由云南省住房和城乡建设厅负责发布和归口管理。由云南省设计院集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送云南省设计院集团有限公司。(地址:邮编:邮箱:)主编单位:云南省设计院集团有限公司国投工程检验检测有限公司招商局重庆公路工程检测中心有限公司参编单位:中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南省市政工程协会昆明桥隧管理有限公司云南省勘察设计协会华昆工程管理咨询有限公司中星数创(云南)科技有限公司四川升拓检测技术股份有限公司云南云检工程技术检测有限公司昆明理工大学中铁上海局集团第六工程有限公司云南建
3、安昆宁工程设计咨询有限公司云南城投众和建设集团有限公司主要起草人:主要审查人:1总则12术语23基本规定64系统设计74.1 一般规定74.2 监测内容及测点布设74.3 监测数据的采集、分析、评估和应用224.4 硬件系统设计394.5 软件系统设计514.6 专线监测设计544.7 施工期监测及其他数据源的纳入方案554.8 系统的物联网接入方案565系统实施575.1 一般规定575.2 系统施工组织585.3 系统试运行5.4 项目质量管理656系统管理及维护696.1 一般规定错误!未定义书签。6.2 日常维护696.3 专项维护706.4 异常处置71附录A(资料性)验收表格69附
4、录B(资料性)系统维护检查记录表77本规程用词说明86本规程引用标准名录87附:条文说明88Contents1 GeneralProvisions12 Terms23 BasicRequirements64 SystemDesign74.1 BasicRequirements74.2 MonitoringContentsandMonitoringPointsLayout74.3 Acquisition,Analysis,AssessmentandApplicationofMonitoringData224.4 HardwareSystemDesign394.5 SoftwareSystemDe
5、sign514.6 MonitoringDesignforSpecialLine544.7 MonitoringinConstructionPeriodandIncorporation(Inclusion)ofOtherDataSources554.8 IoTConnectionoftheSystem565 SystemImplementation575.1 BasicRequirements575.2 SystemConstructionOrganization585.3 TrialOperationofSystem5.4 ProjectQualityManagement656 System
6、ManagementandMaintenance696.1 BasicRequirements错误!未定义书签。6.2 RoutineMaintenance696.3 SpecialMaintenance706.4 ExceptionalHandling71Appendix A (Informative)AcceptanceForm69Appendix B (Informative)SystemMaintenanceCheckRecordForm77ExplanationofWordinginThisCode861.istofQuotedStandards87ExplanationofProv
7、isions881总贝!l1.0.1为规范桥梁健康监测系统的设计、建设和运维,保障系统软硬件的持续稳定运行,做到设计合理、技术可靠、经济适用,制定本规程。1.0.2本规程适用于云南省的城市桥梁健康监测的系统设计、实施、验收、运营维护、数据管理和监测应用。1.03城市桥梁结构的监测,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关规范、标准的规定。2术语2.0.1桥梁健康监测系统bridgehazardmonitoringsystem以评价桥梁健康状态为目的所建立的监测系统总称,包括信息化监测系统、数字化监测系统和智慧化监测系统等。2.0.2信息化监测系统informationmonitorings
8、ystem运用计算机网络系统、监测桥梁结构体上安装的传感器系统和数据采集系统,实现桥梁环境、作用、结构响应与结构变化定量数据采集、传输、存储和展示的电子信息系统。其中,设置监测项超限阈值进行超限预警功能和实现物理世界映射到模型空间进行数据管理的系统属于信息化系统。2.0.3数字化监测系统digitalmonitoringsystem基于信息化监测系统,实现监测数据与结构力学模型融合应用的电子信息系统。数字化系统明显特征是通过监测时间节点或时间段的监测数据得出对应的力学分析结果输出,输出结果可以进行结构损伤识别和结构承载力评定。2.0.4智能化监测系统intelligentmonitorings
9、ystem基于数字化监测系统,运用大数据、云计算和机器学习等人工智能技术,实现对特定桥梁、系统内同一类型桥梁或系统内所有桥梁的结构问题特征提取分析,并根据结构存在的问题和趋势对结构损伤与寿命演化做出预测,智能提出结构养护和加固施工的最优解决方案与管理决策建议等集成性的具有一定人工智能特性的电子信息系统。2.0.5传感器sensor能够感知并转换测量对象某种物理量或化学量的物理设备或装置。通过将这些物理量或化学量转换为电信号,传感器能够将其发送到其他设备或系统进行处理和分析。在桥梁健康监测系统中,传感器通常被用来监测桥梁结构的振动、应力、应变、温度、湿度等参数,以便及时检测出潜在损伤或故隙。2.
10、0.6数采设备dataacquisitionequipment在监测点安装的,用于采集和传输监测数据的设备。数采设备能够通过传感器获取桥梁结构的实时监测数据,将这些数据进行处理和分析,并将其传输到监测中心或数据存储服务器上,供工程师和技术人员进行分析和处理,以评估桥梁结构的健康状况。数采设备通常包括数据采集器、传感器、通信模块等组成部分。2.0.7传输设备transmissionequipment用于将数据从数采设备或其他监测设备传输到计算机或其他数据处理设备的硬件设备。传输设备可以使用有线或无线技术进行数据传输,例如以太网、无线局域网、GPRS以及4G等。在桥梁健康监测系统中,传输设备需确保
11、实时监测数据能够及时准确地传输到数据处理系统中进行处理和分析。2.0.8采集机柜acquisitioncabinet专门用于桥梁健康监测系统中的数据采集和控制设备。采集机柜通常由数采设备、传输设备、数据存储设备、控制器、电源等组成,并集成在一个机柜内。采集机柜通常需要满足防水、防尘、防腐等环境要求,以适应复杂的野外环境。采集机柜可以通过有线或无线方式连接到传感器和其他监测设备,采集并处理传感器测量到的桥梁结构响应数据。采集机柜可实现数据存储、实时分析、数据传输、报警等功能,将采集到的数据传输给监测软件或其他设备进行处理和分析。2.0.9平均无故障工作时间(MTBF)meantimebetwee
12、nfailures(MTBF)在特定条件下,设备或系统运行一段时间内平均无故障的时间,以用于评估设备或系统的可靠性和稳定性。可以通过对设备或系统历史故障数据进行分析和统计得出,通常用小时数来表示。较高的MTBF值意味着设备或系统较为可靠,故障率较低,同时也表明设备或系统的设计和制造质量较高。在桥梁健康监测系统中,MTBF可以用于评估各种设备的可靠性和性能,以便选择最合适的设备并优化系统运行效率。2.0.10数据缺失率datamissingrate在数据采集过程中,由于传感器故障、信号传输中断、数据传输失败等原因导致数据未能正常采集的比例。数据缺失率通常用百分比来表示,是评估监测系统数据完整性和
13、准确性的一个重要指标。在桥梁健康监测系统中,数据缺失率较高可能会影响监测数据的分析和准确性,从而对桥梁的健康状况评估产生负面影响。2.0.11软件部署softwaredeployment将开发好的软件应用程序或系统,在目标计算机、服务器或设备上进行安装和配置,以使其能够运行和发挥作用的过程。软件部署涉及将软件代码、配置文件和依赖项等内容部署到指定的硬件设备或云平台上,并确保其能够正确地运行和集成到目标环境中。在桥梁健康监测系统中,软件部署是指将监测软件应用程序部署到采集机柜、数据存储设备等目标设备上,以实现桥梁监测系统的数据采集、存储和分析功能。软件部署需要进行严格的测试和验证,确保软件的稳定
14、性和性能,同时需要考虑到目标设备的硬件环境和网络条件等因素,以确保软件能够正确地运行和与其他设备和系统进行通信。2.0.12监测点monitoringpoints在桥梁结构中设置的特定位置,通过安装传感器等监测设备,对桥梁结构的各项物理参数进行实时监测和采集的位置。监测点的位置和数量通常根据桥梁结构的设计和实际使用情况进行确定,以覆盖关键部位和可能发生变形或破坏的区域。2.0.13数据库database按照特定结构组织和存储数据的集合,可以使用计算机软件对其中的数据进行访问、管理和处理。桥梁健康监测系统中的数据库通常用于存储各种监测数据、系统配置信息、用户信息等相关数据。在桥梁健康监测系统中,
15、数据库的设计和管理直接关系到数据的安全性、完整性和可靠性。2.0.14网络安全networksecurity在计算机网络环境中,保护网络系统和网络用户不受未经授权的访问、攻击、破坏、窃取、篡改和病毒等威胁的一系列技术、策略和措施。网络安全通常涵盖网络安全管理、网络安全技术、网络安全政策等方面,主要包括防火墙、入侵检测、数据加密、身份认证、访问控制、安全审计等技术手段。桥梁健康监测系统中包含大量敏感信息和数据,因此需要采用有效的网络安全技术和措施,保障系统的安全性和可靠性,防止系统受到各种攻击和破坏。2.0.15系统维护systemmaintenance对系统进行定期或不定期的检查、保养、修复和
16、升级等操作,以保证系统正常运行并提高系统的可靠性、可用性和安全性。系统维护包括硬件维护、软件维护和数据维护,通常由专业的系统管理员或运维人员负责。2.0.16动态称重系统dynamicweighingsystem一种能够在车辆通过时实时检测车辆重量的系统。由传感器、数据采集设备、数据传输设备、数据处理软件等组成,可对过往车辆的重量、速度等数据进行采集、传输和处理,提供给相关部门进行数据分析、管理和监控,以便进行桥梁结构的健康监测和安全评估。2.0.17分部工程验收acceptanceofsectioinworks在工程建设过程中,按照国家和地方相关规定及标准,将整个工程划分为若干个分部或单位工
17、程,对每个分部工程进行相应的技术验收和验收合格后方可继续施工的过程。2.0.18分项工程验收acceptanceofsub-sectionworks建设单位在按照工程设计要求完成各项施工任务后,对工程的质量、安全等方面进行检查、测试、验收、鉴定,评价其是否符合设计、施工规范和建设标准等要求,保证工程质量、安全和环境保护等目标的实现。2.0.19单位工程验收acceptanceofunitworks在工程建设中,针对一个独立的、完整的建筑或者构筑物单位,通过检查、测试、测量等手段,检验其是否符合规划、设计、标准、技术规范等要求,是否具有安全、可靠、经济、合理等特点的过程。2.0.20竣工验收co
18、mpletion建设单位在建筑工程全部或者部分完成后,对工程所完成的质量、规格、数量、安全、环保等方面进行检查、测试和评定,以确定工程是否满足设计要求、技术标准和质量要求,并达到法定的安全和环保标准,具备相应的可靠性、使用寿命和节能要求,以及经验性要求。3基本规定3.0.1城市桥梁符合下列条件之一时,应进行桥梁健康监测。1主跨跨径大于等于160m梁桥、200m拱桥、30Om斜拉桥、500m悬索桥;2技术状况等级为C级以下且须跟踪观测的在役桥梁;3经过评定需要进行健康监测的桥梁。3.0.2对需要监测的待建桥梁,结构设计阶段应统筹监测系统设计。3.0.3桥梁健康监测系统应由系统硬件、系统软件和配套
19、工程组成。3.0.4应根据桥梁的受力状态、风险评估、耐久性分析结果和监测应用需求确定结构的监测内容、布设监测测点、选择监测方法、构建监测系统、进行数据管理、开展监测应用。3.0.5桥梁结构监测应分为系统设计、系统实施、系统试运行、系统验收、系统运维和监测数据应用阶段。3.0.6桥梁结构监测应贯穿桥梁结构运营期,在正常维护和更换条件下,监测系统硬件、系统软件的更换与升级应保障监测数据的衔接与分析的连续性。预埋在结构内部的传感器的使用寿命应不低于20年;附着安装在结构上的非埋入式传感器的使用寿命应不低于5年。3.0.7轻量化桥梁健康监测系统应具备预警和应用指引功能,应预留接入省级监测平台系统的接口
20、。3.0.8对于新建桥梁,宜将施工监控和运营期健康监测系统统一设计,施工期布设的监测设备在运营期不宜重复布设,应做好施工期和运营期的数据衔接。3.0.9健康监测系统建设应不影响桥梁本体结构的安全性和耐久性,监测设备安装底座、预留管线等宜在桥梁施工期预埋。对列入文物保护的桥梁,健康监测系统的现场实施尚应符合文物保护部门的有关规定。3.0.10公轨两用桥梁的健康监测系统尚应符合城市轨道交通设施运营监测技术规范第2部分:桥梁GB/T39559.2的要求。4系统设计4.1 一般规定4.1.1 健康监测系统应对异常状况进行报警,分析监测数据,评估桥梁结构状态及变化。4.1.2 软件系统应技术先进、稳定可
21、靠、经济实用、便于维护更换及扩展升级、人机交互友好、操作便捷流畅。4.1.3 健康监测系统应提供故障自诊断功能。4.1.4 监测设备和数据采集频率应根据经济和技术因素综合确定。4.1.5 H类养护的C级及以上桥梁宜以成桥状态或年平均气温作为基准状态,D级及以下桥梁应以检测评估结论的状态为基准状态,监测数据分析应基于基准状态进行。4.1.6 监测方案制定前应收集桥梁设计资料、施工资料、加固维修资料、检测资料,并开展现场调查,了解现场限制条件,确定监测重点部位和内容。4.1.7 监测方案计算分析应根据受力特点选择梁单元、板单元等建立有限元模型。成桥状态应计入施工过程的影响,运营阶段应计入混凝土收缩
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