天津市橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程

目次

１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２術(shù)語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

３總體設(shè)計要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．１一般規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．２監(jiān)測內(nèi)容!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．３系統(tǒng)功能設(shè)計要求!!!!!!!!!!!!!!６

４傳感器子系統(tǒng)設(shè)計要求!!!!!!!!!!!!!!!７

４．１一般規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

４．２傳感器選型要求!!!!!!!!!!!!!!!８

４．３傳感器布點要求!!!!!!!!!!!!!!!８

４．４傳感器性能要求!!!!!!!!!!!!!!１１

５數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)設(shè)計要求!!!!!!!!!!１５

５．１一般規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

５．２數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計要求!!!!!!!!!１５

５．３數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計要求!!!!!!!!!１６

５．４數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計要求!!!!!!!!!!!１７

５．５數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集設(shè)備性能要求!!!!!!!１７

５．６數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸設(shè)備性能要求!!!!!!!１８

６橋梁結(jié)構(gòu)安全評價子系統(tǒng)設(shè)計要求!!!!!!!!!２１

６．１一般規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

６．２結(jié)構(gòu)安全預(yù)警模塊設(shè)計要求!!!!!!!!!２１

６．３結(jié)構(gòu)狀態(tài)及損傷識別模塊設(shè)計要求!!!!!!２２

６．４結(jié)構(gòu)綜合評估模塊設(shè)計要求!!!!!!!!!２３

７數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)設(shè)計要求!!!!!!!!!!!!!２４

８系統(tǒng)驗收!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２５

９系統(tǒng)維護!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２６

本規(guī)程用詞說明!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

附：條文說明!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３１

Ｃｏｎｔｅｎｔｓ

１ＧｅｎｅｒａｌＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓ!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

３ＤｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＢｒｉｄｇｅｓ

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

３．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ!!!!!!!!!!!!!!４

３．２ＳｃｏｐｅｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ!!!!４

３．３ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＳＨＭ!!!!!!!!!!!!!６

４ＳｅｎｓｏｒｙＳｙｓｔｅｍ!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

４．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ!!!!!!!!!!!!!!７

４．２ＲｕｌｅｓｆｏｒＣｈｏｏｓｉｎｇＳｅｎｓｏｒｓ!!!!!!!!!!!８

４．３ＲｕｌｅｓｆｏｒＤｅｐｌｏｙｍｅｎｔｏｆＳｅｎｓｏｒ!!!!!!!!!８

４．４ＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＳｅｎｓｏｒｓ!!!!!!!!!!!１１

５ＤａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ!!!!!!!１５

５．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ!!!!!!!!!!!!!１５

５．２Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｈａｒｄｗａｒｅｓｆｏｒｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ!１５

５．３Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｓｆｏｒｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ!１６

５．４Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ!!!!!!１７

５．５Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈａｒｄｗａｒｅｆｏｒｄａｔａ

ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ!!!!!!!!!!!!!!１７

５．６Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈａｒｄｗａｒｅｆｏｒｄａｔａ

ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ!!!!!!!!!!!!!１８

６Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ!!!!!!!!!!２１

６．１ＧｅｎｅｒａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ!!!!!!!!!!!!!２１

６．２Ｅａｒｌｙ－ｗａｒｎｉｎｇＭｏｄｕｌａｒｆｏｒＢｒｉｄｇｅｓ!!!!!!!２１

６．３ＤａｍａｇｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＢｒｉｄｇｅｓ!!!!!!!!!!２２

６．４ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＢｒｉｄｇｅｓ!!!!!!２３

７Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓ!!!!!!!２４

８ＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆＳｙｓｔｅｍｓ!!!!!!!!!!!!!!!２５

９Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｓｙｓｔｅｍｓ!!!!!!!!!!!!!!!２６

ＥｘｐｌａｎａｔｉｏｎｏｆＷｏｒｄｉｎｇｉｎＴｈｉｓＣｏｄｅ!!!!!!!!!!!２７

ＮｏｒｍａｔｉｖｅＳｔａｎｄａｒｄｓ!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

ＥｘｐｌａｎａｔｉｏｎｏｆＰｒｏｖｉｓｉｏｎ!!!!!!!!!!!!!!!!３１

１總則

１．０．１為提高天津市橋梁養(yǎng)護管理水平，保障橋梁的服役安全，

特制訂本規(guī)程。

１．０．２本規(guī)程適用于天津市既有和新建的各種市政公路橋梁結(jié)

構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)。

１．０．３橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)與橋梁管理系統(tǒng)相兼容。

１．０．４橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)充分考慮與橋梁施工監(jiān)

控、成橋荷載試驗等的關(guān)聯(lián)性。

１．０．５按橋梁的建設(shè)規(guī)模、重要性、服役環(huán)境及其服役期內(nèi)性能

退化情況，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的等級劃分應(yīng)符合表１．０．５

規(guī)定。

表１．０．５橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的等級劃分

等級橋型監(jiān)測系統(tǒng)的性能

監(jiān)測內(nèi)容全；系統(tǒng)硬軟件功能強大，可擴

特大跨度橋梁（主跨＞１５０ｍ）、復(fù)

一級展性強，系統(tǒng)自動化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化程

雜結(jié)構(gòu)橋梁、重要橋梁

度高；實時在線和遠程監(jiān)測。

大跨度橋梁（４０ｍ≤主跨≤監(jiān)測內(nèi)容較全；系統(tǒng)定期監(jiān)測（每次連續(xù)

二級１５０ｍ）、較復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁、較重要監(jiān)測多天）；自動化程度較高；數(shù)據(jù)管理

橋梁系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化運行。

注：（１）復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋梁指斜拉橋、懸索橋、拱橋以及組合結(jié)構(gòu)等橋梁，較復(fù)雜橋梁

結(jié)構(gòu)指連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋等橋梁；

（２）重要橋梁指橋梁所在位置極為重要，該橋具有重要的政治或經(jīng)濟意義。

１．０．６橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的實施，除執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外，

尚應(yīng)符合國家及行業(yè)頒發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。

１

２術(shù)語

２．０．１橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測ＢｒｉｄｇｅＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＨｅａｌｔｈＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ

（ＢＳＨＭ）

指通過對橋梁結(jié)構(gòu)的整體行為和實時環(huán)境響應(yīng)進行監(jiān)測，對

結(jié)構(gòu)的損傷位置和程度進行診斷，對橋梁的服役情況、可靠性、耐

久性和承載能力進行智能評估，為橋梁的維修、養(yǎng)護與管理決策

提供依據(jù)和指導(dǎo)。

２．０．２有限元模型修正ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＵｐｄａｔｉｎｇ

指依據(jù)相關(guān)測試結(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)的真實狀態(tài)。

２．０．３傳感器Ｓｅｎｓｏｒ

指將特定的被測量信息（包括環(huán)境變化、結(jié)構(gòu)應(yīng)變、結(jié)構(gòu)變

形、結(jié)構(gòu)振動等）按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件

或裝置。

２．０．４光纖光柵傳感器ＦｉｂｅｒＢｒａｇｇＧｒａｔｉｎｇＳｅｎｓｏｒ

是將光纖光柵作為敏感元件的一類光纖傳感器，它通過外場

作用下光柵中心波長的變化來獲取外界信息，具有傳感探頭結(jié)構(gòu)

簡單、抗干擾能力強、重復(fù)性好和便于組成傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點。

２．０．５全球定位系統(tǒng)ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ

是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進行測時

和測距。

２．０．６模／數(shù)轉(zhuǎn)換Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ，Ａ／Ｄ

將模擬信號（電壓或電流）轉(zhuǎn)換為計算機可識別的二進制數(shù)

值流。

２．０．７增益Ｇａｉｎ

指在將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號時對信號進行放大。

２．０．８數(shù)據(jù)壓縮ＤａｔａＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ

２

指以最少的數(shù)碼表示信源所發(fā)的信號，減少容納給定信息集

合或數(shù)據(jù)采樣集合的信號空間。

２．０．９總線Ｂｕｓ

指通過時分復(fù)用的方式，將信息以一個或多個源部件傳送到

一個或多個目的部件的一組傳輸線。

２．０．１０雨流計數(shù)法Ｒａｉｎ－ｆｌｏｗＣｏｕｎｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ

也叫塔頂統(tǒng)計法，是根據(jù)所研究材料的應(yīng)力－應(yīng)變過程進行

計數(shù)，統(tǒng)計載荷波形中的循環(huán)和半循環(huán)。

２．０．１１數(shù)據(jù)融合ＤａｔａＦｕｓｉｏｎ

數(shù)據(jù)融合是一個多級、多層面的數(shù)據(jù)處理過程，主要完成對

來自多個信息源的數(shù)據(jù)進行自動檢測、關(guān)聯(lián)、相關(guān)、估計及組合等

的處理。

２．０．１２實時動態(tài)差分法ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ，ＲＴＫ

ＲＴＫ定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，

它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果。

３

３總體設(shè)計要求

３．１一般規(guī)定

３．１．１系統(tǒng)的設(shè)計必須做到安全可靠，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性、

分析方法的可靠性和系統(tǒng)軟硬件的可靠性。

３．１．２應(yīng)合理運用計算機技術(shù)和遠程信息傳輸技術(shù)，以保障系

統(tǒng)的實時性。

３．１．３應(yīng)采用先進的硬件設(shè)備、先進的網(wǎng)絡(luò)平臺、先進的開發(fā)技

術(shù)，保證系統(tǒng)具有一定的超前性。

３．１．４系統(tǒng)應(yīng)滿足用戶的不同需求，系統(tǒng)軟件應(yīng)操作簡便。

３．１．５系統(tǒng)應(yīng)能比較容易地利用標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)工具加以擴展和升級。

３．１．６系統(tǒng)應(yīng)便于養(yǎng)護、管理部門進行維護。

３．１．７應(yīng)在各個環(huán)節(jié)提供安全措施，防止非法侵入。

３．２監(jiān)測內(nèi)容

３．２．１橋梁監(jiān)測內(nèi)容包括作用監(jiān)測和結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測。

３．２．２梁式橋監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)符合表３．２．２規(guī)定。

表３．２．２梁式橋監(jiān)測內(nèi)容

必選項車輛荷載、溫度

作用監(jiān)測

可選項地震作用

必選項應(yīng)力、撓度、橋梁振動、橋墩沉降、伸縮縫變位

結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測

可選項橋梁幾何線形、支座反力

３．２．３拱式橋監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)符合表３．２．３規(guī)定。

４

表３．２．３拱式橋監(jiān)測內(nèi)容

必選項車輛荷載、溫度

作用監(jiān)測

可選項地震作用、風(fēng)荷載、視頻

吊桿索力、系桿索力、主梁撓度、主拱振動、應(yīng)力、拱

必選項

結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測腳變位、伸縮縫變位

可選項橋梁幾何線形、支座反力

３．２．４斜拉橋監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)符合表３．２．４規(guī)定。

表３．２．４斜拉橋監(jiān)測內(nèi)容

必選項車輛荷載、風(fēng)荷載、溫度

作用監(jiān)測

可選項地震作用、濕度、視頻

橋塔及主梁各控制部位應(yīng)力、橋塔空間變位、橋塔振

必選項

結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測動、斜拉索索力、主梁撓度、主梁振動、伸縮縫變位

可選項橋梁幾何線形、支座反力

３．２．５懸索橋監(jiān)測內(nèi)容應(yīng)符合表３．２．５規(guī)定。

表３．２．５懸索橋監(jiān)測內(nèi)容

必選項車輛荷載、風(fēng)荷載、溫度

作用監(jiān)測

可選項地震作用、濕度、視頻

應(yīng)力、橋塔位移、橋塔振動、主纜索力、主纜空間位

必選項置、吊桿索力、主梁撓度、橋梁振動、錨碇的變位、錨

結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測

碇壓力、伸縮縫變位

可選項橋梁幾何線形、支座反力

３．２．６其它復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋監(jiān)測內(nèi)容

其它復(fù)雜結(jié)構(gòu)橋根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)受力特點和需要，進行健康監(jiān)

測系統(tǒng)專項設(shè)計，確定監(jiān)測內(nèi)容。

５

３．３系統(tǒng)功能設(shè)計要求

３．３．１橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)劃分為４個子系統(tǒng)，系統(tǒng)功能應(yīng)

符合表３．３．１規(guī)定。

表３．３．１系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能

系統(tǒng)完成的主要功能

由各種不同類型的傳感器構(gòu)成，將被測的不同形式的物

傳感器子系統(tǒng)

理量轉(zhuǎn)變成便于記錄及再處理的電壓、電流或光等信號

數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)負(fù)責(zé)信號采集、傳輸、處理和分析控制

包括結(jié)構(gòu)安全預(yù)警模塊、結(jié)構(gòu)狀態(tài)與損傷識別模塊、結(jié)構(gòu)

綜合評估模塊，主要負(fù)責(zé)對橋梁危險狀態(tài)進行預(yù)警、對橋

結(jié)構(gòu)安全評價子系統(tǒng)

梁狀態(tài)參數(shù)和損傷狀況進行識別、對橋梁綜合性能進行

評估，給出養(yǎng)護建議

各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的支撐系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的歸檔、查詢、存儲、

數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)

維護和打印輸出等工作

６

４傳感器子系統(tǒng)設(shè)計要求

４．１一般規(guī)定

４．１．１傳感器選型應(yīng)符合下列要求：

１應(yīng)使傳感器在使用壽命內(nèi)穩(wěn)定可靠運行；

２應(yīng)選用耐久性好和抗干擾性強的傳感器；

３應(yīng)選用技術(shù)成熟、性能先進的傳感器；

４傳感器應(yīng)便于維護和更換；

５在滿足監(jiān)測要求的情況下，應(yīng)選擇造價低、易安裝的傳感器。

４．１．２傳感器布點應(yīng)符合下列要求：

１傳感器的布置應(yīng)體現(xiàn)優(yōu)化原則，利用盡可能少的傳感器

獲取全面、精確的作用和結(jié)構(gòu)參數(shù)信息；

２根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的受力特點，對其監(jiān)測項目及監(jiān)測部位進

行分析和優(yōu)化確定，測量的參數(shù)應(yīng)與模型分析的結(jié)果建立起對應(yīng)

關(guān)系；

３對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行重要性、危險性和易損性分析，將該分析

結(jié)果作為傳感器布置的參考指標(biāo)；

４對特殊、重要部位進行重點監(jiān)測以分析、計算和評估重要

構(gòu)件的工作狀態(tài)，并預(yù)測其他構(gòu)件的內(nèi)力分布和變化；

５傳感器數(shù)量和設(shè)備能力等應(yīng)具有適度冗余，以確保系統(tǒng)

的可靠性，并滿足系統(tǒng)未來改進、擴充和系統(tǒng)升級；

６傳感器的布設(shè)工藝與平臺結(jié)構(gòu)的其他施工工藝緊密配

合，不出現(xiàn)矛盾，并兼顧相互的補充與加強；

７傳感器的布設(shè)工藝不能損傷結(jié)構(gòu)。

７

４．２傳感器選型要求

４．２．１按橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)容，應(yīng)選用相應(yīng)類型

的傳感器，選擇的傳感器類型應(yīng)符合表４．２．１規(guī)定。

表４．２．１傳感器選擇類型

監(jiān)測類別監(jiān)測內(nèi)容傳感器類型

風(fēng)荷載機械式風(fēng)速儀和超聲風(fēng)速儀

溫度溫度傳感器

作用濕度濕度傳感器

車輛荷載動態(tài)稱重儀、視頻攝像頭

地震加速度傳感器

應(yīng)力光纖光柵應(yīng)變傳感器和振弦式應(yīng)變傳感器等

加速度傳感器（Ａ）、錨索計、磁通量傳感器、光纖光柵

索力

智能拉索

撓度全球定位系統(tǒng)、傾角儀

橋塔空間變位全球定位系統(tǒng)、傾角儀

結(jié)構(gòu)響應(yīng)

橋梁振動速度傳感器、加速度傳感器（Ｂ）

橋梁幾何線形靜力水準(zhǔn)儀、位移計、傾角儀、ＧＰＳ、自動全站儀

支座反力應(yīng)變傳感器、支座反力計

伸縮縫變位位移計

４．３傳感器布點要求

４．３．１梁橋各監(jiān)測內(nèi)容布點應(yīng)符合表４．３．１的規(guī)定。

８

表４．３．１梁橋布點要求

監(jiān)測內(nèi)容布點要求

溫度主跨跨中、１／４和３／４跨

濕度主跨跨中

應(yīng)力主跨跨中、１／４和３／４跨、邊跨跨中及支點（對于剛構(gòu)橋為墩梁固結(jié)處）

橋梁振動主跨跨中、１／４和３／４跨、邊跨跨中及支點（對于剛構(gòu)橋為墩梁固結(jié)處）

撓度主跨跨中、主跨１／４和３／４跨，邊跨跨中

車輛荷載與主橋相連的引橋橋頭，行車道

地震橋墩承臺

伸縮縫縫寬伸縮縫

４．３．２拱橋各監(jiān)測內(nèi)容布點應(yīng)符合表４．３．２的規(guī)定。

表４．３．２拱橋布點要求

監(jiān)測內(nèi)容布點要求

風(fēng)速主拱跨中

溫度主跨跨中、主拱跨中

濕度主跨跨中、主拱跨中

車輛荷載與主橋相連的引橋橋頭，行車道

地震拱腳

應(yīng)力主跨跨中、１／４和３／４跨、主拱跨中、拱腳

索力吊桿

橋梁振動主跨跨中、１／４和３／４跨

空間變位主跨跨中、主拱跨中、拱腳

撓度主跨跨中、主跨１／４和３／４跨、拱頂

支座反力拱座

伸縮縫縫寬伸縮縫

９

４．３．３斜拉橋各監(jiān)測內(nèi)容按表４．３．３的規(guī)定確定。

表４．３．３斜拉橋布點要求

監(jiān)測內(nèi)容布點要求

風(fēng)速儀主跨跨中、索塔

溫度主跨跨中、索塔

濕度主跨跨中、索塔

車輛荷載與主橋相連的引橋橋頭，行車道

地震橋墩承臺

應(yīng)力主跨跨中、１／４和３／４跨、邊跨跨中、索塔

索力斜拉索

橋梁振動主跨跨中、１／４、３／４跨，邊跨跨中、索塔

空間變位主跨跨中、索塔

撓度主跨跨中、主跨１／４和３／４跨、邊跨跨中

支座反力橋墩

伸縮縫縫寬伸縮縫

４．３．４懸索橋各監(jiān)測內(nèi)容布點按表４．３．４的規(guī)定確定。

表４．３．４懸索橋布點要求

監(jiān)測內(nèi)容布點要求

風(fēng)速主跨跨中、索塔

溫度主跨跨中、索塔

濕度主跨跨中、索塔

車輛荷載與主橋相連的引橋橋頭，上下行車道

地震橋墩承臺、索塔

應(yīng)力主跨跨中、１／４和３／４跨、邊跨跨中、索塔

索力主纜、吊桿

橋梁振動主跨跨中、１／４、３／４跨，邊跨跨中、索塔

結(jié)構(gòu)空間變位主跨跨中、索塔

結(jié)構(gòu)撓度主跨跨中、主跨１／４和３／４跨，邊跨跨中

錨碇壓力錨碇

伸縮縫縫寬伸縮縫

０１

４．３．５滿足設(shè)計和管理單位的其它監(jiān)測內(nèi)容及布點要求。

４．４傳感器性能要求

４．４．１橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)常用傳感器性能應(yīng)符合表４．４．１

規(guī)定。

表４．４．１常用傳感器的性能要求

傳感器名稱技術(shù)指標(biāo)備注

１）風(fēng)速測量范圍：（０～６０）ｍ／ｓ

２）風(fēng)速分辨率：０．０１ｍ／ｓ

３）風(fēng)速測量精度：±１％

４）風(fēng)向方位角測量范圍：０°～３６０°

采用超聲和機械式

超聲風(fēng)速儀５）風(fēng)向分辨率：０．１°

風(fēng)速儀相配合工作

６）風(fēng)向測量精度：≤±１°

７）采樣頻率：≥１０Ｈｚ

８）工作溫度：（－３０～６５）℃

９）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）風(fēng)速測量范圍：（０～６０）ｍ／ｓ

２）風(fēng)速測量精度：＜±０．３ｍ／ｓ

３）風(fēng)向方位角測量范圍：０°～３６０°

機械式風(fēng)速儀４）風(fēng)向測量精度：＜±３°

５）采樣頻率：≥２０Ｈｚ

６）工作溫度：（－３０～６５）℃

７）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）行車速度范圍：（１０～２００）ｋｍ／ｈ

２）測速精度：≤±１．５％

３）分離車輛準(zhǔn)確可靠：≥９８％

４）稱重范圍：≥３００ｋＮ／軸

５）交通量計數(shù)精度：≤±１％

動態(tài)稱重儀

６）軸距誤差：≤±１％

７）測重精度：±５％

８）可分類車型：交通部頒布的標(biāo)準(zhǔn)車型

９）工作溫度：（－３０～８５）℃

１０）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１１

續(xù)表４．４．１常用傳感器的性能要求

傳感器名稱技術(shù)指標(biāo)備注

１）測量方向（軸數(shù)）：３

２）測量范圍：±２ｇ

３）帶寬：（０～５００）Ｈｚ

４）分辨率：＜１．０μｇ

加速度傳感器用于地震、橋梁振動

５）靈敏度：≥１５００ｍｖ／ｇ

（Ａ）和撞擊監(jiān)測

６）橫向靈敏度比：＜１％

７）抗沖擊極限：＞２５０ｇ

８）工作溫度：（－３０～６５）℃

９）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量方向（軸數(shù)）：１

２）測量范圍：±５ｇ

３）靈敏度：≥１０００ｍｖ／ｇ

加速度傳感器４）分辨率：＜１．０μｇ

索力監(jiān)測

（Ｂ）５）頻響范圍：（０～８０）Ｈｚ

６）噪聲：＜１０μＶ

７）工作溫度：（－３０～６５）℃

８）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量范圍：±１５００με

２）分辨率：１με

３）采樣率：≥１０Ｈｚ

應(yīng)變傳感器

４）工作溫度：（－３０～８５）℃

５）測量精度：±３με

６）使用壽命：≥１５年

１）靜態(tài)基線精度：

水平：３ｍｍ＋０．５ｐｐｍ

豎向：５ｍｍ＋１ｐｐｍ

２）ＲＴＫ精度：

全球定位系統(tǒng)

水平：１０ｍｍ＋１．５ｐｐｍ

（ＧＰＳ）

高程：１５ｍｍ＋１．５ｐｐｍ（實時）

３）采樣頻率：≥２０Ｈｚ

４）工作溫度：（－３０～６０）℃

５）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

２１

續(xù)表４．４．１常用傳感器的性能要求

傳感器名稱技術(shù)指標(biāo)備注

１）測量范圍：（１０～１０００）ｍｍ

２）精度：０．１ｍｍ

位移傳感器３）分辨率：０．０１ｍｍ

４）工作溫度：（－３０～６５）℃

５）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量范圍：０～１００％ＲＨ

２）精度：±１．５％

濕度計３）穩(wěn)定性：小于１％ＲＨ／年

４）工作溫度：（－３０～８５）℃

５）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量范圍：（－３０～８５）℃

２）精度：±０．５℃

溫度計

３）工作溫度：（－３０～８５）℃

４）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）量程：±１４．５°

２）靈敏軸非對準(zhǔn)性：＜０．１５°

３）零點偏差：＜０．１５°

４）非線性：＜０．００５°

５）帶寬－３ｄＢ，（典型值）：３０Ｈｚ

６）滿量程輸出：±５．００ｖｏｌｔｓ±０．５％

傾角儀７）靈敏度非對準(zhǔn)性：＜１００ｐｐｍ／℃

８）零點溫度系數(shù)：０．００３°／℃

９）分辨率：＜０．００００５°

１０）重復(fù)性：＜０．００３°

１１）噪聲：＜０．０００２°ｒｍｓ

１２）工作溫度：（－３０～６５）℃

１３）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）量程：≥±１０ｍｍ

２）精度：±０．３ｍｍ

靜力水準(zhǔn)儀

３）工作溫度：（－３０～６５）℃

４）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量范圍：０～斜拉索屈服應(yīng)力

２）接線長度：≤２００ｍ

３）系統(tǒng)誤差：≤２％ＦＳ

磁通量傳感器４）供電電源：ＡＣ（１００～２４０）Ｖ

５）激勵電壓：（１００～５００）Ｖ

６）工作溫度：（－３０～６５）℃

７）使用壽命：≥１５年

３１

續(xù)表４．４．１常用傳感器的性能要求

傳感器名稱技術(shù)指標(biāo)備注

１）角度測量精度：≤１″

２）測距精度：１ｍｍ＋２ｐｐｍ

３）測程（平均大氣條件）：２．５ｋｍ（單棱鏡）／

３．５ｋｍ（三棱鏡）；

４）單次測量時間：≤３．５ｓ

自動全站儀

５）望遠鏡放大倍率：３０×

６）ＡＴＲ功能：１０００ｍ（單棱鏡）／６００ｍ（３６０°棱

鏡）

７）工作溫度：（－３０～６５）℃

８）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）測量范圍：（５００～６４０００）ｋＮ

２）分辨力：≤０．１％ＦＳ

３）非直線度：≤１．５％ＦＳ

支座反力計

４）綜合誤差：≤２．０％ＦＳ

５）工作溫度：（－２０～６５）℃

６）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）精度等級：３％

２）適用量程（０．２Ｆｎｏｍ～Ｆｎｏｍ）

３）安裝位置不變時：０．５％

４）安裝位置改變時：１．５％

５）重復(fù)性誤差（０．２Ｆｎｏｍ～Ｆｎｏｍ）：０．３％

６）線性度誤差：０．３％

７）溫度對靈敏度影響／１０℃：０．２５％（補償后

０．０５％）

８）溫度對零點輸出影響／１０℃：０．２％

錨索計９）偏心影響／５ｍｍ：０．４％

１０）蠕變／３０ｍｉｎ：０．１％

１１）零點漂移／ｌｙｅａｒ：０．２％

１２）儲藏溫度：（－４０～７０）℃

１３）最大工作荷載：１２０％

１４）極限安全過載：１５０％

１５）破壞荷載：２５０％

１６）允許應(yīng)力振幅：７０％

１７）工作溫度：（－３０～６５）℃

１８）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

４１

５數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)設(shè)計要求

５．１一般規(guī)定

５．１．１一級橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：

１在無人值守條件下能夠連續(xù)運行；

２在特殊狀態(tài)下進行特殊采集或人工干預(yù)采集；

３數(shù)據(jù)采集軟件具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)自動處理和緩存管理

功能；

４系統(tǒng)具有實時自診斷功能；

５能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采集；

６滿足長期穩(wěn)定工作的要求。

５．１．２二級橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：

１系統(tǒng)集成后可連續(xù)運行；

２可在特殊狀態(tài)下進行特殊采集或人工干預(yù)采集；

３數(shù)據(jù)采集軟件具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)自動處理和緩存管理

功能；

４系統(tǒng)具有實時自診斷功能；

５能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采集。

５．２數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計要求

５．２．１根據(jù)傳感器種類、數(shù)量、信號特征、信號采樣頻率、Ｉ／Ｏ數(shù)

據(jù)吞吐量及對信號的預(yù)處理等要求，決定數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)的基

本方式和具體硬件設(shè)備的選擇；

５．２．２應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)接口，便于數(shù)據(jù)傳輸和存儲；

５．２．３應(yīng)具有較高的精度，宜配置信號增益、濾波等硬件設(shè)備；

５．２．４應(yīng)具備實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處

５１

理、自動傳輸功能，應(yīng)保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)的真實性、有效性、實時性、可

用性；

５．２．５應(yīng)滿足室外工作需求，具有便攜、防雨、防雷和防塵等功能；

５．２．６應(yīng)易于更換，且更換不影響采集軟件的使用，應(yīng)增大所有

功耗器件的冗余量，延長其使用壽命。

５．３數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計要求

５．３．１一級橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計要求：

１應(yīng)能夠定時啟動傳感器設(shè)備監(jiān)測運行；

２應(yīng)能夠與現(xiàn)場監(jiān)控中心工作站進行通信與數(shù)據(jù)交換；

３能夠進行時鐘校驗；

４可對監(jiān)測傳感器與二次儀表啟動電源的控制；

５可對可調(diào)的二次儀表增益的控制；

６可按不同的監(jiān)測操作和不同的監(jiān)測內(nèi)容、采樣次序、采樣

頻率，完成對傳感器輸出的采樣與模數(shù)轉(zhuǎn)換；

７接收工作站對監(jiān)測操作參數(shù)的修改，調(diào)整監(jiān)測運行的時

間和監(jiān)測采樣次序、采樣頻率與監(jiān)測模擬量轉(zhuǎn)換參數(shù)；

８對配置專用測控軟件的傳感器設(shè)備，提供軟件運行的平

臺，并編制相應(yīng)的通信協(xié)議與接口；

９監(jiān)測數(shù)據(jù)非正常狀況的識別、剔除與事件發(fā)生率的記錄；

１０完成與監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出內(nèi)容相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)初步整理；

１１監(jiān)測數(shù)據(jù)本地數(shù)據(jù)庫應(yīng)能根據(jù)應(yīng)用的要求，可調(diào)整有限

期的存儲、備份及管理；

１２可對傳感器設(shè)備輸出物理量與運行狀況的檢測、識別；

１３能夠?qū)崿F(xiàn)工作站電源故障的報警；

１４接受分系統(tǒng)工作站的查詢指令，調(diào)用本地數(shù)據(jù)庫；

１５接受工作站傳送的監(jiān)測參數(shù)調(diào)整的指令，進行相關(guān)的監(jiān)

６１

測過程或監(jiān)測數(shù)據(jù)處理參數(shù)的調(diào)整，并記錄、備份相關(guān)的調(diào)整

指令；

１６本地數(shù)據(jù)庫的維護。

５．３．２二級橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計具

體功能要求需滿足５．３．１第１～１２條。

５．４數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計要求

５．４．１現(xiàn)場傳輸子系統(tǒng)宜采用數(shù)字信號傳輸方式，并保證傳輸

線路的可靠性、安全性和可更換性。

５．４．２一級橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)進行遠程傳輸子系統(tǒng)設(shè)計。

５．５數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集設(shè)備性能要求

５．５．１數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集設(shè)備性能符合表５．５．１規(guī)定。

表５．５．１數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集設(shè)備性能要求

序號設(shè)備名稱性能參數(shù)

１）通道數(shù)：≥４

２）波長范圍：≥４０ｎｍ

３）分辨率：０．２ｐｍ

４）重復(fù)性：２ｐｍ

光纖光柵

１５）動態(tài)范圍：２５ｄＢ

解調(diào)儀

６）光纖接頭：ＦＣ／ＡＰＣ

７）外部數(shù)據(jù)接口：ＲＪ４５、ＵＳＢ

８）工作溫度：（－３０～６５）℃

９）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

７１

續(xù)表５．５．１數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集設(shè)備性能要求

序號設(shè)備名稱性能參數(shù)

１）Ａ／Ｄ分辨率：≥１６位

２）數(shù)據(jù)傳輸特點：各通道同步、獨立采樣、無道間干擾

３）信號輸入范圍：±１０Ｖ、±５Ｖ、（０～５）Ｖ、（０～１０）Ｖ（程控）

４）每通采樣速率：≥２００Ｈｚ（程控）

２數(shù)據(jù)采集儀

５）觸發(fā)方式：程序觸發(fā)

６）通信方式：ＲＳ２３２、ＲＪ４５、ＵＳＢ

７）工作溫度：（－３０～６０）℃

８）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）采樣率：程控可選６２．５，１２５，２５０，５００ＳＰＳ

２）動態(tài)范圍：９０ｄＢ

３）轉(zhuǎn)換精度：１６位

４）高通濾波：０．０１Ｈｚ

５）低通濾波：數(shù)字ＦＩＲ濾波器，－３ｄＢ點在采樣率的４１％，截

止頻率為采樣５０％

６）前置放大：１×，１０×

７）滿量程：±２．５Ｖ

８）觸發(fā)方式：帶通閾值觸發(fā)，ＳＴＡ／ＬＴＡ觸發(fā)，外觸發(fā)

３強震記錄儀９）記錄介質(zhì)：非易失的ＣＯＭＳ，ＳＲＡＭ．４Ｍｂ

１０）記錄能力：每Ｍｂ記錄１０ｍｉｎ，２５０ｓｐｓ，３通道數(shù)據(jù)

１１）事件預(yù)存儲：（０～４０）ｓ，２５０ｓｐｓ，３通道

１２）后事件存儲：１～６５０００個Ａ／Ｄ計數(shù)

１３）回放裝置：ＲＳ２３２連接現(xiàn)場回放或ＭＯＤＥＭ遙控

１４）時間系統(tǒng)：系統(tǒng)時鐘和后備時鐘，ＧＰＳ同步到ＵＴＣ

１５）時鐘穩(wěn)定度：≤０．０５ｐｐｍ

１６）同步精度：１ｍｓ

１７）工作溫度：（－３０～６５）℃

１８）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

５．６數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸設(shè)備性能要求

５．６．１數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸設(shè)備性能符合表５．６．１規(guī)定。

８１

表５．６．１數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸設(shè)備性能要求

序號設(shè)備名稱性能參數(shù)

１）光接口類型：ＦＣ／ＡＰＣ

２）工作波長：１３１０ｎｍ或１５５０ｎｍ

３）帶寬：±２０ｎｍ

４）附件損耗：≤０．１０ｄＢ

５）均勻性：≤０．６ｄＢ

１光纖耦合器

６）偏振平坦度：≤０．１ｄＢ

７）方向性：≥５５ｄＢ

８）工作溫度：（－４０～６５）℃

９）封裝形式：標(biāo)準(zhǔn)機架盒

１０）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）傳輸性能超過ＴＩＡ／ＥＩＡ－５６８Ｂ．２－１六類標(biāo)準(zhǔn)

２）阻抗：１００ｏｈｍｓ±１５"，（１～６００）ＭＨｚ

３）傳輸延遲：５３６ｎｓ／１００ｍｍａｘ．＠２５０ＭＨｚ

４）延遲偏移：４５ｎｓｍａｘ

５）導(dǎo)體電阻：６６．５８ｏｈｍｓｍａｘ／ｋｍ

６）電容：５．６ＮＦｍａｘ／１００ｍ

７）直流電阻：≤７．５５Ω

８）耐壓：３００ｖｏｌｔｓＡＣｏｒＤＣ

９）彎曲半徑：１英寸（４倍電纜直徑）

１０）額定速率：７０ｎｏｍ％

１１）ＵＬ／ＮＥＣ等級：ＣＭＲ

２網(wǎng)線

１２）認(rèn)證：獲ＵＬｌｉｓｔｅｄｆｉｌｅｎｏ．Ｅ１５４３３６

１３）工作環(huán)境溫度：（－２０～６０）℃

１４）儲運環(huán)境溫度：（－２０～８０）℃

１５）導(dǎo)線：—２３ＡＷＧｓｏｌｉｄｂａｒｅｃｏｐｐｅｒ

１６）絕緣體：單體０４２ｉｎ／整體２０ｉｎ

１７）外皮：ＦＲＰＶＣ

１８）重量：２６１ｂｓ／ｍｆｔ

１９）適合ＥＩＡ／ＴＩＡ５６８Ａ／Ｂ通用線序

２０）支持語音、數(shù)據(jù)及大多數(shù)媒體高速傳播

２１）支持１０ＢａｓｅＴ／１００ＢａｓｅＴｘ快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和

６２２ＭｂｐｓＡＴＭ、令牌環(huán)等多種網(wǎng)絡(luò)類型

９１

續(xù)表５．６．１數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸設(shè)備性能要求

序號設(shè)備名稱性能參數(shù)

１）損耗：１３００／１．０ｄＢ／ｋｍ，１５００／０．７ｄＢ／ｋｍ

２）傳輸距離：≥２ｋｍ

３通信光纜３）網(wǎng)絡(luò)速率：１０Ｇｐｓ

４）工作溫度：（－４０～６５）℃

５）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

１）２０℃線芯直流電阻（≤Ω／ｋｍ）：４５

２）電纜固有衰減（８００Ｈｚ）（≤ｄＢ／ｋｍ）：１．１０

３）＋２０℃絕緣電阻（≥ＭΩｋｍ）：３０００

４）１ｍｉｎ工頻交流電壓試驗：１５００Ｖ不擊穿（５０Ｈｚ）

５）遠端串音衰減（≥ｄＢ／５００）：７０（８００Ｈｚ）

４通信電纜６）電感（≤μＨ／ｋｍ）：８００（８００Ｈｚ）

７）電纜工作電容（≤μＦ／ｋｍ）：０．０６（８００Ｈｚ）

８）工作對直流電阻差（≤％環(huán)阻）：２

９）單根垂直燃燒試驗：ＭＴ３８６

１０）工作溫度：（－４０～６５）℃

１１）使用壽命：符合現(xiàn)行國家／行業(yè)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

０２

６橋梁結(jié)構(gòu)安全評價子系統(tǒng)設(shè)計要求

６．１一般規(guī)定

６．１．１根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過該系統(tǒng)應(yīng)能進行結(jié)構(gòu)狀態(tài)與損傷識

別，并綜合識別的結(jié)果以及日常檢測結(jié)果對橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用

狀況進行預(yù)警評估。

６．１．２應(yīng)能對監(jiān)測及識別的結(jié)果進行趨勢對比、分析與預(yù)測。

６．１．３應(yīng)對結(jié)構(gòu)各類監(jiān)測參數(shù)建立明確的預(yù)警指標(biāo)，并對其監(jiān)

測結(jié)果進行分級預(yù)警。

６．１．４應(yīng)能夠綜合各種監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢測信息、內(nèi)力狀態(tài)信息對結(jié)

構(gòu)進行綜合評估。

６．２結(jié)構(gòu)安全預(yù)警模塊設(shè)計要求

６．２．１結(jié)構(gòu)安全預(yù)警模塊設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：

１在橋梁處于危險狀態(tài)信息庫所涵蓋的危險狀態(tài)時及時預(yù)

警，不允許出現(xiàn)漏報；

２在橋梁處于危險狀態(tài)信息庫所涵蓋的危險狀態(tài)時需立即

做出報警，報警必須及時；

３系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行，保證安全預(yù)警的誤報率不高于２％；

４系統(tǒng)能夠通過亮燈、響鈴、給管理人員發(fā)短信等多種方式

進行報警。

６．２．２結(jié)構(gòu)安全預(yù)警模塊的主要功能應(yīng)滿足下列要求：

１給出橋梁的主要危險狀態(tài)描述，建立危險狀態(tài)信息庫；

２能夠?qū)蛄旱闹饕ｋU狀態(tài)進行識別，并按３個級別進

行預(yù)警；

３根據(jù)不同的危險狀態(tài)和預(yù)警級別給出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，

１２

并以最快的方式通知橋梁管理部門。

６．３結(jié)構(gòu)狀態(tài)及損傷識別模塊設(shè)計要求

６．３．１結(jié)構(gòu)狀態(tài)及損傷識別模塊設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：

１系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行，損傷識別的誤報率低；

２應(yīng)采用高速率的狀態(tài)識別算法來分析結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在最短

時間內(nèi)獲取相應(yīng)信息；

３能夠根據(jù)歷史識別經(jīng)驗對自身進行模型修正，進而對狀

態(tài)識別和損傷識別算法進行拓展和升級，提高自身性能。

６．３．２結(jié)構(gòu)狀態(tài)及損傷識別模塊的主要功能應(yīng)滿足下列要求：

１建立橋梁結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)和運營期當(dāng)前狀態(tài)樣本集；

２能夠判斷橋梁結(jié)構(gòu)是否發(fā)生損傷，并能初步判斷損傷位

置和損傷程度；

３所用的結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)應(yīng)具有良好的抗噪能力；

４采用開放式的橋梁結(jié)構(gòu)損傷自動識別系統(tǒng)。

６．３．３結(jié)構(gòu)狀態(tài)及損傷識別模塊設(shè)計流程

結(jié)構(gòu)狀態(tài)識別和損傷識別的流程如圖６．３．３所示。第一，建

立結(jié)構(gòu)初始健康狀態(tài)樣本集；第二，利用監(jiān)測系統(tǒng)建立運營期結(jié)

構(gòu)狀態(tài)樣本集；第三，將上述兩類樣本集的數(shù)據(jù)作為損傷識別算

法的輸入，經(jīng)計算分析得到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷情況。

圖６．３．３結(jié)構(gòu)狀態(tài)識別及損傷識別流程圖

２２

６．４結(jié)構(gòu)綜合評估模塊設(shè)計要求

６．４．１結(jié)構(gòu)綜合評估模塊設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：

１橋梁結(jié)構(gòu)綜合評估應(yīng)綜合利用人工巡檢信息和在線監(jiān)測

數(shù)據(jù)；

２所采用的綜合評估技術(shù)應(yīng)具有實用性和可操作性；

３評估方法的確定應(yīng)滿足《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（ＪＴＧＨ１１

－２００４）等規(guī)范的規(guī)定；

４橋梁評估報告內(nèi)容應(yīng)全面，格式應(yīng)規(guī)范。

６．４．２結(jié)構(gòu)綜合評估模塊的主要功能應(yīng)滿足下列要求：

１能夠?qū)ΡO(jiān)測及識別的結(jié)果進行歷史趨勢對比、分析與預(yù)測；

２能夠結(jié)合人工巡檢信息和自動采集數(shù)據(jù)對橋梁的整體工

作狀態(tài)進行評估；

３要求在線生成在線快速評估報告；

４能夠定期生成離線綜合評估報告；

５評估結(jié)果應(yīng)明確、直觀，面向多級橋梁管理人員；

６應(yīng)根據(jù)評估結(jié)果給出相應(yīng)的維護管養(yǎng)建議。

６．４．３結(jié)構(gòu)綜合評估模塊設(shè)計流程

結(jié)構(gòu)綜合評估模塊設(shè)計流程見如圖６．４．３所示。該模塊除

應(yīng)包括對結(jié)構(gòu)進行安全性、適用性以及耐久性三個方面的評估和

利用，并要求包括對人工巡檢結(jié)果的評估過程，從而實現(xiàn)對自動

監(jiān)測信息和人工巡檢信息的綜合利用。

圖６．４．３綜合評估子系統(tǒng)設(shè)計流程圖

３２

７數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)設(shè)計要求

７．０．１要求采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)存儲和管理橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

系統(tǒng)全過程的信息，包括所有的硬件、軟件以及監(jiān)測和分析結(jié)

果等。

７．０．２數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)庫

功能設(shè)計。

７．０．３橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動

態(tài)數(shù)據(jù)庫。

１靜態(tài)數(shù)據(jù)庫：應(yīng)包括橋梁設(shè)計與施工信息子庫、日常養(yǎng)護

檢測數(shù)據(jù)子庫、系統(tǒng)軟硬件信息子庫；

２動態(tài)數(shù)據(jù)庫：應(yīng)包括橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)子庫、橋梁分析結(jié)果子

庫等。

７．０．４系統(tǒng)中各個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一般

原則。

７．０．５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，以滿足其它

信息系統(tǒng)應(yīng)用的需求，同時保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性。

７．０．６數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)防護功能，防止惡意攻擊和病毒破壞，

并根據(jù)用戶級別設(shè)定相應(yīng)權(quán)限。

７．０．７數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)軟件應(yīng)具備部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)出、備份與恢復(fù)

功能。

４２

８系統(tǒng)驗收

８．０．１橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建成正常運營１至２個月后，由

相關(guān)部門組織系統(tǒng)驗收。

８．０．２橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的驗收內(nèi)容主要包括傳感器子系

統(tǒng)和整體性能指標(biāo)驗收。

８．０．３傳感器子系統(tǒng)驗收內(nèi)容應(yīng)達到以下要求：

１應(yīng)保證表面式傳感器的成活率為１００％，埋入式傳感器

的成活率不低于９５％；

２傳感器采集數(shù)據(jù)精度應(yīng)滿足橋梁安全評價與預(yù)警的需求；

３傳感器的安裝和走線應(yīng)不造成對橋梁的破壞，不影響橋

梁的外觀；

４傳感器布設(shè)應(yīng)具有較好的防銹蝕、防老化和防人為破壞

功能，并做好防雷、防盜等安全措施。

８．０．４系統(tǒng)整體性能要求如下。

１監(jiān)測數(shù)據(jù)必須有效傳輸至橋梁管理部門監(jiān)控中心，統(tǒng)一

維護管理；

２監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示刷新周期：≤１０ｓ；

３信息傳輸誤碼率：≤１０－３；

４系統(tǒng)應(yīng)保證２４ｈ連續(xù)工作，ＭＴＢＦ≥５００００ｈ；

５系統(tǒng)主服務(wù)器、采集服務(wù)器之間的時鐘差：＜０．１ｓ；

６整個系統(tǒng)應(yīng)具有獨立的２４ｈ電源供給和可靠的防雷設(shè)計；

７應(yīng)滿足實時監(jiān)測、定期程控監(jiān)測、特殊環(huán)境狀況下的應(yīng)急

監(jiān)測；

８應(yīng)滿足人工控制啟動的系統(tǒng)監(jiān)測；

９對于一般故障，系統(tǒng)應(yīng)具有自動恢復(fù)啟動功能；

１０必須提供系統(tǒng)完整的幫助文檔和操作手冊；

１１業(yè)主和設(shè)計單位的其它要求。

５２

９系統(tǒng)維護

９．０．１橋梁管理部門應(yīng)安排專職人員對橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)

進行日常和定期維護管理。

９．０．２專職管理人員應(yīng)掌握系統(tǒng)的硬件性能和技術(shù)參數(shù)，熟練

操作系統(tǒng)各類軟件，能獨立處理系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各類故障。

９．０．３系統(tǒng)建成后，由相關(guān)部門負(fù)責(zé)建立相應(yīng)的系統(tǒng)維護制度，

并編制完成工作手冊。

６２

本規(guī)程用詞說明

對執(zhí)行規(guī)范條文嚴(yán)格程度的用詞，采用以下寫法：

１）表示很嚴(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，在條件許可時首先應(yīng)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”。

７２

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄

１《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》ＧＢ５００１７－２００３；

２《工程測量規(guī)范》ＧＢ５００２６－２００７；

３《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》ＧＢ５０１９８－９４；

４《計算站場地技術(shù)條件》ＧＢ２８８７－８９；

５《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》ＧＢ／Ｔ５０２８３－

１９９９；

６《斜拉橋熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索技術(shù)條件》ＧＢ／Ｔ

１８３６５－２００１；

７《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求》

ＧＢ／Ｔ１９８２６－２００５；

８《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》ＪＴＧＤ６０－２００４；

９《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》ＪＴＧＤ６３－２００７；

１０《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》ＪＴＧＤ６１－２００５；

１１《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》

ＪＴＧＤ６２－２００４；

１２《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》ＪＴＧＢ０１－２００３；

１３《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》ＪＴＧＦ８０／１－２００４；

１４《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》ＣＪＪ９９－２００３；

１５《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》ＪＴＧＨ１１－２００４；

１６《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》ＪＴＪ０２５－８６；

１７《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》ＪＴＪ００４－８９；

１８《市政橋梁工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》ＣＪＪ２－９０；

１９《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》ＪＴＧ／ＴＢ０２－０１－２００８；

２０《公路斜拉橋設(shè)計細(xì)則》ＪＴＧ／ＴＤ６５－０１－２００７；

２１《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》