1、 吉林省 工程建 设地方 标准 市政桥梁结构监测系统标准 Municipal bridge structure monitoring system standard DB22/T 5054 -2021 主编部门：吉林省建设标准化管理办公室 批准部门：吉林省住房和城乡建设厅 吉 林 省 市 场 监 督 管 理 厅 施行日期：2021 年 03 月 16 日 2021 长 春 吉 林 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 吉林省市场监督管理厅 通 告 第 9 号 吉 林 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 吉 林 省 市 场 监 督 管 理 厅 关 于发布 城 镇 道 路 泡 沫 沥 青 冷 再 生
2、 混 合 料 技 术 标准 等 5 项 吉林省 工程建设 地方标准 的 通 告 DB22/ T 5050 2021 DB22/ T 5051 2021 DB22/ T 5052 2021 DB22/ T 5053 2021 DB22/ T 5054 2021 2021 03 16 前 言 根 据 吉 林 省住 房 和 城 乡建 设 厅 关于 下 达 2020 年全省 工程 建设地方标准制定( 修订) 计划( 一) 的 通知( 吉建 办 2020 1 号) 的要求， 编制组会同有关单位， 经过调查、 深入 研究， 依据国家相 关标准，结合我省具体情况，制定本标准。 本标准的主要内容包括：1 总则
3、；2 术语；3 基 本规定；4 传 感器子系统 ；5 数据采 集子系统； 6 数据传输子 系统；7 数 据存储 管理 子系统；8 预警评 估子系统。 本标准由吉林省建设标准化办公室负责管理， 由长春市智慧城 市科技有限公司负责具体技术内容的解释。 本标准在执行过程中， 请各单位积极总结经验， 积累资料， 随 时将有关意见和建议反馈给吉林省建设标准化办公室 （地址： 长春 市民康路 519 号； 电话： 0431-88932615 ； 邮政编码： 130041 ， E-mail ： ） ，供今后 修订 时 参考。 本标准主编单位 ： 长春市智慧城市科技有限公司 长春市 市政工程设计研究院 本标准
4、参编单位 ： 清华大学 北京科 技大学 大连理 工大学 吉林大学 哈尔滨 工业大学 长春市市政设施维护管理中心 长春市建筑工程质量检测中心 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 中公实业工程咨询（吉林）有限公司 吉林省 瑞凯科技股份有限公司 大连航 天北斗科技有限公司 深圳市简测智能技术有限公司 上海隼 星传感技术有限公司 本标准主要起草人员 ： 张天申 班 晓娟 任 亮 王伯昕 贾子光 马 腾峰 陈小 旭 邹 亮 宋 刚 王 霞 白 石 祝宇鸿 何丽莉 袁 兆麟 马博 渊 孙 健 李建国 李 学颖 杜艳 韬 刘召起 杨明山 王 景鹏 姜志 军 刘福生 陈春友 范 文军 赵
5、立 权 王 威 蔡 磊 公 尚彦 赵一 奇 过 一 王朝阳 杨 加斌 刘 倩 孙立佳 本标准主要审查人员： 周 毅 陶 乐然 郭东 伟 胡封晔 吕彦伟 李 华 王永 光 1 总则 . 1 2 术语 . 2 3 基本规定 . 5 4 传感器子 系统 . 7 4.1 一般规 定 . 7 4.2 环境与 荷载监测 . 7 4.3 结构整 体响应监测 . 8 4.4 结构局 部响应监测 . 9 4.5 材料性 能监测 . 9 5 数据采集 子系统 . 10 5.1 一般规 定 . 10 5.2 采集设 备 . 10 5.3 采集方 式 . 11 5.4 采集模 式 . 11 6 数据传输 子系统 .
6、13 6.1 一般规 定 . 13 6.2 传输方式 . 13 6.3 传输方 式选择 . 14 7 数据存储 管理子系统 . 16 7.1 一般规 定 . 16 7.2 数据处 理 . 16 7.3 数据安全 . 17 7.4 数据库 存储设计 . 17 7.5 数据管 理 . 17 8 预警评估 子系统 . 19 8.1 一般规 定 . 19 8.2 数据展 示 . 19 8.3 数据分 析 . 20 8.4 安全预警 . 22 8.5 一级评估 . 23 8.6 二级评 估 . 24 本标准用词说明 . 26 引用标准名录 . 27 附：条文说明 . 29 1 1 总 则 1.0.1 为
7、规 范市政桥梁结构监测， 确保桥梁结构运营 安全可靠，制 定本标准。 1.0.2 本标 准适用于市政桥梁结构 的 监测系统 。 1.0.3 市政 桥梁结构监测系统 除应符合本标准 外， 尚应符合国家现 行有关标准的规定。 2 2 术 语 2.0.1 市政 桥梁 municipal bridge 城市范围内连接或者跨越城市道路 、 河流等， 供车辆、 行人通 行的桥梁以及高架桥 。 2.0.2 结构 监测系统 structure monitoring system 由安装 在桥梁上的传感器以及数据采集、 传输、 存储与管理等 软硬件构成， 对桥梁的环境与荷载作用以及桥梁结构性能参数进行 测量、
8、收集、 处理、 分析， 并对桥梁结构正常使用水平与安全状态 进行评估和预警的系统。 2.0.3 环境 与荷载 environment and load 桥梁所在区域的自然环境参数与交通荷载， 包括风、 温度、 湿 度、 地震、 车辆荷载等。 2.0.4 结构 局部响应 structural local response 在荷载作用下桥梁结构的应变、 裂缝、索力、支座反力 等。 2.0.5 结构 整体响应 structural global response 在荷载作用下桥梁结构的 振动、 位移、变形和倾角 等。 2.0.6 集中 采集 centralized data collection 数
9、据采集设备集中且数据采集统一的一种数据采集方式。 2.0.7 分布 采集 discrete data collection 数据采集设备分散且数据采集不统一的一种数据采集方式。 2.0.8 混合 采集 hybrid data collection 数据采集设备包含集中和分布 的一种数据采集方式 。 2.0.9 模拟 信号 analog signal 模拟信号是指信息参数连续变化的信号。 2.0.10 数字 信号 digital signal 数字信号是自变量因变量为离散的信号。 3 2.0.11 有线 传输 wire transmission 在两个通信设备之间通过有形介质 ， 将信号从一方传
10、输到另一 方的技术。 2.0.12 无线 传输 wireless transmission 在两个通信设备之间不使用任何有形介质 ， 而是通过空间传输 的一种技术。 2.0.13 同步 传输 synchronous transmission 发送方和接收方的时钟是统一的、 字符与字符间的传输是同步 无间隔的数据传输方式。 2.0.14 异步 传输 asynchronous transmission 不要求发送方和接收方的时钟完全一样， 字符与字符间的传输 是异步的数据传输方式。 2.0.15 数据 库 database 长期储 存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 2.0.16 预警
11、值 alarming value 对桥梁 结构在施工过程、 运营环境下 可能出现的不同程度的异 常或危险，所设定的各监测点 监测参数 的警戒值。 2.0.17 预警 early warning 监测系 统在监测数据特征值超过预警值时， 发出异常情况警告 的行为。 2.0.18 模态 参数 modal parameter 结构的固有动力特性， 包括结构的自振频率、 阻尼比和模态振 型。 2.0.19 模态 参数分析 modal parameter analysis 对监测的桥梁结构响应及外部激励数据， 采用模态识别方法获 得结构模态参数。 2.0.20 模型 修正 model updating
12、依据相 关测试结果， 利用有效手段修正结构有限元模型中的参 数，使所建立的有限元模型尽可能地反映结构的真实状态。 4 2.0.21 损伤 识别 damage identification 基于所测量的结构响应数据， 分析结构物理参数的变化， 进而 识别结构损伤的过程， 其中包括疲劳裂纹、 支座损伤、 索损伤、 混 凝土开裂、腐蚀等损伤识别。 2.0.22 一级 评估 evaluation ：level 1 将 各 类 传 感 器 监 测 数 据 特 征 值 与 预 先 设 计 计 算 分 析 确 定 的 容 许值进行对比，分析结构状态 的过程 。 2.0.23 专项 检查 special in
13、spection 使用专业技术手段为实现特定目的而开展的桥梁检查活动。 2.0.24 二级 评估 evaluation ：level 2 在一级 评估的基础上， 进行结构损伤识别、 模型修正， 判断结 构性能状态等级的过程。 5 3 基本 规定 3.0.1 监测 系统应具有传感器子系统、 数据采集子系统、 数据传输 子系统、 数据存储管理子系统 、 预警评估子系统， 并通过系统集成 技术将各个子系统集成为协调运行的整体。 3.0.2 监测 系统设置除应满足国家现行有关标准规定外， 还应符合 下列规定 ： 1 依据现行行业标准 城市桥梁养 护技术标准 CJJ99 的规 定，属于 I 类养护类别的
14、桥梁 应设置 结构监测系统； 2 依据现行行业标准 城市桥梁养 护技术标准 CJJ99 的规 定，经现场重复荷载试验其结果属于 D 级或 E 级 ，继续运营的桥 梁应设置 结构监测系统； 3 跨 越 铁 路、 轨 道 、 城市 主 干 道 、江 河 以 及 互通 立 交 等重要 节点桥梁 宜设置 结构监测系统 ； 4 主 要 承 重构 件 采 用 新技 术 、 新 材料 、 新 工 艺建 设 ， 需要对 其结构随时间、 环境因素变化进行研究 的桥梁宜设置 结构监测系统。 3.0.3 监测 系统应设定监测预警值， 监测预警值应满足桥梁设计及 被监测对象的控制要求。 3.0.4 监测 数据和 预警
15、信息应实时在线显示， 并可将预警信息传送 给运维管理人员。 3.0.5 监测 系统应立足于长期规划， 涵盖桥梁结构的建设及运营整 个寿命周期， 综合考虑施工监测、 运营监测的功能需求 ， 具有连续 性和长期性。 3.0.6 监测 系统硬件应满足季冻区气候条件， 具有抗低温工作性能 。 3.0.7 监测 系统软件应技术先进、 稳定可靠、 操作简单、 经济适用、 便于维护和扩展升级。 6 3.0.8 监 测系 统 应 根 据系 统 整 体 要求 ， 确 保 各个 子 系 统 的 协调性、 数据传输可靠性 、 系统整体稳定性、 环境适应性、 可扩展性 以及对 其它系统平台的兼容性 。 3.0.9 对
16、需 要进行大修、 加固及改扩建的市政桥梁， 宜同步实施监 测系统。 3.0.10 监 测系 统 实 施 不应 影 响 桥 梁结 构 承 载 能力 ， 不 应 对桥 梁 结 构造成损坏。 3.0.11 监测 系统的维护与管理应由专业运维团队负责。 7 4 传感 器子系统 4.1 一般规 定 4.1.1 传感 器子系统由环境与荷载监测、 结构整体响应监测、 结构 局部响应监测和材料性能监测传感器构成， 应实现对桥梁环境参数、 车辆荷载参数、结构响应和性能的测量。 4.1.2 传感 器的选择应符合以下原则： 1 传 感 器应满 足 测 量 精度 、 分 辨 率、 灵 敏 度 、量 程 、 频响特 性
17、等要求， 应根据项目具体要求及实际应 用条件， 选择具有良好耐 久性、长期稳定性及抗干扰能力的传感器类型； 2 应 根 据桥梁 结 构 状 态、 体 系 和 形式 以 及 经 济条 件 ， 并结合 桥梁 监测 中具体内容和目的选择适宜的传感器类型和数量； 3 宜选择具 有温度补偿功能的传感器。 4.1.3 传感 器的布置应按以下原则： 1 应 基 于 力学 分 析 结 果， 将 传 感 器布 置 在 结 构静 动 力 响应较 大及易损伤位置； 2 测得的数 据应能充分并准确地反映 结构的动力特性； 3 宜 在 结 构的 既 有 损 伤及 缺 陷 位 置， 增 设 传 感器 并 进 行重点 监测
18、； 4 可合理利 用结构的对称性原则，达到减少传感器的目的； 5 传感器便 于安装和更换，减少信号的传输距离。 4.2 环境与 荷载监测 4.2.1 风环 境监测包括风速、 风向、 风压监测； 风速风向监测宜选 用三向超声风速仪或机械式风速仪； 风压监测宜选用陶瓷型或 扩散 8 硅型微压差传感器； 处于大 风影响区域的桥梁宜选择三向超声风速 仪； 风速仪宜布设在桥面两侧、 塔顶、 拱顶等位置， 能够监测自由 场风速。 4.2.2 地震 动监测宜选用强震动记录仪或三向 加速度传感器， 应符 合地震动监测相关标准 的要求； 对于大跨径桥梁， 宜考虑地面运动 的非一致性。 4.2.3 温度 监测包括
19、环境温度监测及结构温度监测， 宜采用 热电偶、 热电阻或光纤光栅温度传感器等 ， 其中结构温度监测传感器应结合 桥梁设计规范或有限元模拟结果确定布设位置。 考虑我省温度变化 剧烈，传感器量程宜大于年极值温度的 1.5 倍。 4.2.4 湿度 监测宜选择氯化锂湿度计、 电解湿度计、 电阻电容湿度 计等 ，应布设在桥梁 湿 度 变 化 较 大 的 部 位 以 及 对 湿 度 敏 感 的 构 件 。 4.2.5 车辆 荷载监测宜采用动态称重设备， 传感器参数和安装要求 应符合 动态公路车辆自动衡器GB/T 21296 相 关规定。 4.2.6 降雨 量监测宜选用电容雨量计、 红外散射式雨量计、 单翻
20、斗 雨量计， 监测测点宜布设在桥梁开阔部位 。 4.3 结构整 体响应监测 4.3.1 结构 整体振动监测应选用加速度传感器， 根据桥梁结构动力 计算分析结果， 考虑传感器重量、 频率响应和灵敏度等因素， 选用 压电式、伺服式、电容式等加速度计。 4.3.2 结构 整体位移和变形监测应选用位移 计、 倾角传感器以及北 斗系统 等， 变形测点应反映桥梁结构整体性能变化， 包括跨中竖向 位 移 、 斜 拉桥 主 塔 塔 顶水 平 位 移 、悬 索 桥 主 缆关 键 位 置 空间 位 移、 桥梁轴线方向连续变形等。 9 4.4 结构局 部响应监测 4.4.1 应变 监测应选用电阻应变传感器、 振弦式
21、 应变传感器和光纤 光栅应变传感器等， 应根据被测结构在施工和运行阶段的环境条件 进行选择。 应变监测应进行温度补偿， 考虑我省四季温度变化范围 极大，可采用具有温度自补偿功能或低温度灵敏度的传感器。 4.4.2 索 力监 测 应 选 用磁 通 量 传 感器 、 加 速 度传 感 器 （ 振动 法 ） 、 压力传感器和光纤光栅应变传感器等 。 应根据拉索 主要参数选择有 代表性、索力较大、拉索应力变化较大的拉索进行监测。 4.4.3 裂缝 监测应选用光纤类位移计、 振弦式测缝计、 应变式测缝 计等， 宜与量测、 检测等方式相结合， 对既有裂缝及可能发生开裂 的区域进行监测。 4.4.4 支座
22、反力监测宜选用测力支座； 宜选择容易出现横向失稳发 生倾覆性破坏的 独柱桥梁、 弯桥， 以及基础易发生沉降、 存在负反 力等桥梁的关键支座。 4.5 材料性 能监测 4.5.1 腐 蚀监 测 可 选 用沿 混 凝 土 保护 层 深 度 安装 的 多 电 极传 感 器， 传感器应能分辨腐蚀类型， 测定腐蚀速率。 监测位置应结合结构特 点、特殊部位、连接位置的腐蚀速率等因素确定。 4.5.2 疲劳 监测可选用 三向 应变传感器， 根据结构计算分析和结构 易损性分析结果布设 在易于或已出现疲劳破坏初期征兆的部位 。 10 5 数 据 采集子系 统 5.1 一般规 定 5.1.1 数据 采集子系统 由
23、数据采集设备、 数据采集软件构成， 应实 现传感器数据同步采 集 ， 确 保 获 得 高 精 度 、 高 品 质 、 不失真数据。 5.1.2 数据 采集设备应选择兼容性、 耐久性和适应性好的产品， 且 能够与传感器性能匹配。 宜选择具有多类型传感器同步采集功能的 设备。 5.1.3 数据 采集设备应具备对数据进行预处理的功能， 数据预处理 宜实现对信号进行滤波、 降噪、 截取和异常值处理等功能 ， 提高信 噪比 。 5.1.4 应根 据传感器系统空间分布与现场具体条件， 选择合理的采 集方式和采集模式。 5.1.5 数 据采 集 站 应 满足 防 水 、 防尘 、 防 雷 、防 损 坏 等
24、基本 要 求 ， 天气寒冷时，宜 采取 保温加热措施。 5.1.6 数据 采集软件应与数据管理系统稳定、 可靠地通信， 可本地 或远程调整设备配置， 可通过标签数据库或本地配置文件进行信息 读取 。 5.2 采集设 备 5.2.1 数据 采集设备应根据传感器类型及信号传输方式， 结合精度、 分辨率、兼容性、同步性等要求进行选型。 5.2.2 模拟 信号宜选用基于 D 型、 BNC 、 XLR 等接口的采集设备； 数 字 信 号 宜 选 用 基 于 CAN 、串 行接 口、RJ45 、PCI 、PCIE 、USB 等总线采集设备。 11 5.2.3 光信 号数据采集设备应根据光纤 传感器的种类、
25、 数量、 波长 范围、 信号特征及系统对信号调理的 要求， 选用合适的信号调理设 备，并保持与数据传输和存 储管理接口的兼容。 5.2.4 数据 采集设备宜具有自校准功能。 使用无自校准功能的设备 时应按要求进行定期校准。 5.3 采集方 式 5.3.1 应根 据桥梁的规模、 测点位置和数量、 监测设备类型， 合 理 设计数据采集方式， 可采用集中采集、 分布采集、 混合 采集三种方 式。 5.3.2 当传感 器子系统空间分布较集中、 传感器网络与采集站的距 离较近时宜采用集中 采集。 5.3.3 当 测 点和采集设备较多， 各监测部位相距较远且相对分散时， 宜采用分布 采集。 5.3.4 当
26、 同一 桥 梁 结 构监 测 中 传 感器 子系统空间 分 布 较 为分 散 时， 总体可设置多个子 采集站进行分布采集， 同时在某些局部采用集中 采集 。 5.4 采集模 式 5.4.1 数据 采集模式应根据桥梁结构监测的功能需 求、 监测变量类 型， 以及数据采集设备的采样频率、 运算处理、 数据传输和存储 等 方面的性能合理制定。 5.4.2 桥梁 结构监测的采集模式包括定时采集、 触发采集、 连续采 集、 混合采集等。 混合采集是指采用定时采集和触发采集相结合的 方式， 当监测变量未出现异常时， 采用定时采集， 当监测变量超过 预警值 时 ，采用触发采集。 12 5.4.3 温度 、
27、湿度、 雨量等环境监测变量， 以及结构静态位移、 静 态应变、 索力、 腐蚀等结构整体与局部响应监测变量， 应采用定时 采集模式。 5.4.4 风速 风向、 风压、 地震作用、 车辆荷载等环境与荷载监测变 量， 以及加速度、 动态位移、 动态应变等结构整体与局部响应监测 变量， 应采用触发采集模式。 触发 预警值 应根据桥梁结构形式以及 受力特点确定。 5.4.5 桥梁 通车初期 3 年内， 以及桥梁安全 评估结果发现 结构存在 较大 损伤或关键构件异常时， 宜采用连续采集 模式。 13 6 数 据 传输子系 统 6.1 一般规 定 6.1.1 数据 传输子系统由数据传输设备与线缆、 数据传输
28、软件构成， 应具备对来自数据采 集 子 系统的各种数据予以接收、传输的能力。 6.1.2 数据 传输子 系统 应坚持因地制宜的原则， 并综合考虑数据传 输距离、 工程各阶段特征和工程现场地形条件、 网络覆盖状况 、 已 有的通信设施等因素，灵活选取合适的数据传输方式。 6.1.3 数 据 传 输 的 硬 件 应 能 保 证 监 测 系 统 各 组 成 部 分 间 的 物 理 连 接， 应提供足够的带宽和数据冗余度， 保证传输的安全、 可靠、 高 质量和便于维护。 6.1.4 数据 传输的软件设计、 开发和安装宜考虑质量检查、 传输校 验、同步性检查、缓存 管 理 、 通 信 异 常 检 查 、
29、 安 全 管 理 与 兼 容 性 。 6.2 传输方 式 6.2.1 数据 传输按照硬件物理连接形式 分为 ： 1 有线传输 ； 2 无线传输 。 6.2.2 有线 传输技术应满足传感器、 数据采集设备 、 数据存储之间 通讯距离、通讯速率及带宽要求。宜选用的有线传输方式包括： 1 包括双绞 线 、 同轴电缆； 2 有线宽带 或宽带专线通讯； 3 基于单模 光纤的光通信技术。 6.2.3 无线 传输带宽应满足现场设备数据传输速率， 并预留 1 倍的 冗余量以满足突发事件数据采集需求。 可选用的无线传输方式包括： 14 1 低功耗无 线广域网（物联网） ：NB-IOT 、LoRa ，适用于传 感
30、器至无线网关的传输 ； 2 无 线 宽 带 网 ：3/4/5G 、 工 业 级 无 线 网 桥 或 其 它 宽 带 微 波 通 讯， 适用于传感器至数据采集设备之间或数据采集设备至数据存储 之间的数据传输。 6.2.4 数据 传输子 系统按照传输速度不同，可分为 两种方式： 1 异步传输 ； 2 同步传输 。 6.2.5 数据 按传输同步的基准，可分为 ： 1 基于信号 的同步 ； 2 基于 时间 的同步 。 6.3 传输方 式选择 6.3.1 数据 传输方式宜选用技术成熟、 抗干扰性强、 稳定可靠的主 流有线、 无线或光通信 技术， 并优先选用有线通讯以保证数据传输 的稳定性及可靠性。 6.
31、3.2 有线 传输方式的选择应符合如下规定： 1 对 于 电 信号 传 感 器 ，宜 采 用 二 芯 屏 蔽 电 缆 、同 轴 电 缆等符 合所选用传感器技术要求的电缆； 当传输距离相对较短且无强电磁 干扰时，可采用模拟信号进行传输； 2 在 满 足 传感 器 输 出 特性 的 前 提 下， 应 尽 可 能减 小 电 缆模拟 信 号 输 出 电缆 的 长 度 或就 近 转 换 为数 字 信 号 以符 合 远 程 传输 要 求； 当传输 距离 较远或 有较 强电磁 干扰 时，宜 采用 RS-485 、工业以太 网等数字信号或光纤传输技术进行传输； 3 使 用 光 纤传 感 器 时 ，宜 根 据
32、所 配套 光 纤 数 据采 集 设 备组成 独立的光纤光栅数据传输采 集子系统， 并通过组建光纤以太网或利 用基于互联网的有线宽带、专线 实现数据传输。 6.3.3 无线 传输方式的选择应符合如下规定： 15 1 采用无线 传输方式时，宜选用基于 NB-IOT 、LoRa 无线传 输技术与配套的无线网关实现传输； 2 当 有 线 或光 纤 传 输 方式 因 通 讯 距离 或 环 境 条件 受 限 时，现 场数据传输 方式 宜采用 3/4/5G 网络、 基于 WLAN 的无线网桥或微 波传输； 3 相 对 偏 僻 、 无 公 共 基 础 通 讯 设 施 的 环 境 ， 宜 选 用 基于 WLAN
33、 的无 线网桥或其它微波传输方式。 6.3.4 桥 梁 现 场 与 监 控 管 理 中 心 之 间 的 远 距 离 数 据 传 输 宜 采 用 光 纤传输技术、无线传输技术及两者相结合的方式。 6.3.5 传输 同步的速度宜根据各级设备、 监测系统以及数据分析的 要求选择。 要求高速传输的场合， 宜采用严格同步传输， 要求低速 传输的场合，宜采用异步传输。 6.3.6 当 数据 传 输 子 系统 选 择 同 步传 输 时 ， 应结 合 现 场 实际 情 况 ， 综合考虑传感器间距离、 工程各阶段特征及工程现场地形条件等因 素，选择合适的同步技术。 1 对于小范 围的结构监测系统， 宜采用基于信
34、号的同步 技术。 当采用基于信号的同步技术时， 在设计时 应考虑路线最优化， 并注 意外部的突发事件对信号可能造成的干扰； 2 对于大范 围的结构 监测系统， 宜采用基于时间的同步技术； 3 根据工程 实际需要， 可选取一种或两种同步技术组合使用。 16 7 数 据 存储管理 子系统 7.1 一般规 定 7.1.1 数据 存储管理子系统由数据处理、 数据库、 数据查询与管理 软硬件构成，应实现 监 测 数 据 的 处 理 、 查 询 、 存 储 和 管 理 等 功 能 。 7.1.2 管理 系统 应采用统一数据标准格式和统一数据接口， 以满足 其信息系统应用的需求，同时保证传输数据的安全性。
35、7.1.3 管理 系统应对采集的数据进 行适当的数据处理， 既有效过滤 噪声，减轻数据存储的负担，又保留监测需要的信号数据。 7.1.4 管理 系统 宜具备系统状态自检、 数据备份与清除、 故障判断 与恢复等功能。 7.2 数据处 理 7.2.1 数据 处理过程中宜正确区分并处理粗 误 差、 系统误差、 偶然 误差等，并剔除系统自身产生的异常数据。 7.2.2 数据 处理可根据数据类型进行专项处理， 平稳信号频谱分析 宜采用离散傅里叶变换，非平稳信号宜采用时频域分析方法。 7.2.3 频谱 分析宜选择合适窗函数进行信号截断， 以减少对频谱分 析精度的影响。 7.2.4 时 域 变 换 宜 利
36、用 自 相 关 函 数 检 验 数 据 的 相 关 性 和 混 于 随 机 噪声中的周期信号， 宜利用互相关函数确定信号源位置， 并检验受 通道噪声干扰的周期信号。 17 7.3 数据安 全 7.3.1 需对 数据存储系统中的 硬盘介质构建冗余磁盘阵列， 所选构 建模式应具备数据校验及可恢复能力 。 7.3.2 当系 统不是采用公有云平台进行部署， 系统应具备数据容灾 备份能力以保证异常情况发生时存储数据的安全性以及数据访问 服务的快速重启。 7.3.3 当 系 统 采 用 浏 览 器/ 服 务 器 模 式 进 行 开 发 部 署 时 ， 为 了 保 证 用户隐私及系统数据安全， 所有对于页面
37、以及数据的网络访问应采 用 https 协议 。 7.4 数据库 存储设计 7.4.1 数据 库软件选型时宜充分考虑 软件价格、 运维成本、 稳定性 、 扩展性、安全 性 等多方面因素。 7.4.2 数据 库表结构设计应满足以下标准： 1 关系型数 据库表结构应满足 BCNF 范式以避免数据的冗余， 且应具有较强的业务变动兼容性； 2 数 据 库 表存 储 内 容 应至 少 包 括 ： 监 测 点 位 数据 、 监 测设备 信息、 监测数据、 桥梁检测 报告、 用户数据、 系统操作日志， 宜 包 含桥梁三维模型、桥梁结构 分析指标数据及相关评估报告； 3 应 分 别 为原 始 监 测 数据 以
38、 及 加 工处 理 之 后 的监 测 数 据设计 各自的存储形式 。 7.5 数据管 理 7.5.1 系 统 应 具 备 权 限 管 理 功 能 以 对 所 有 用 户 的 可 查 看 数 据 范 围 及操作权限进行限定。 18 7.5.2 当 监 测 数 据 量 较 大 或 单 台 服 务 器 性 能 难 以 满 足 高 效 管 理 要 求时， 宜采用分布式存储技术组建数据存储集群， 并配置负载均衡 中间件。 7.5.3 由 于 现 场 条 件 限 制 或 其 他 原 因 导 致 无 法 部 署 私 有 数 据 管 理 系统时，宜采用云平台托管相应数据及系统软件。 7.5.4 系统 应对录入
39、数据进行定期备份， 备份方式宜采用日增量备 份外加月全拷贝备份。 7.5.5 系 统 应 对 历 史 数 据 进 行 定 期 清 理 ， 清 理 周 期 宜 不 少 于 1 次/ 年， 同 时 应 保 证 系 统 对 于 历 史 监 测 数 据 的 保 存 年 限 不 少 于 15 年 ， 重 要 数 据 宜 永 久 保 存 。 7.5.6 存储管理系 统 为 数 据 预 警 与 评 估 子 系 统 开 放 的 数 据 访 问 接 口设计宜 遵循 RESTful API 接口规范。 19 8 预 警 评估子系 统 8.1 一般规 定 8.1.1 预警 评估子系统应实现数据实时在线展示 、 数据
40、分析、 安全 预警及评估等功能 。 8.1.2 数据 分析应对监测数据进行统计分析和特殊分析， 为安全预 警、 一级评估、 二级评估提供基础数据。 8.1.3 安全 预警应根据监测数据分析结果进行实时预警。 8.1.4 预警 值应根据结构的设计值、 相关现行规范所规定的容许值， 并结合结构的重要性等多种因素综合确定， 可依据结构运行状况对 预警值进行校验和调整。 8.1.5 一级 评估应对监测数据统计特征值 与规范 容许值、 设计值进 行对比分析， 对结构状态进行判定 。 8.1.6 二 级评 估 应 基 于监 测 数 据 分析 、 一 级 评估 结 果 、 专项 检 查 ， 对结构性能进行评估 ，确定结构性能 状态等级。 8.2 数据展 示 8.2.1 数据 展示形式应结合监测数据特性， 通过图、 表等数据可视 化工具美观、简明地呈现监测数值及数据的深层次含义。 8.2.2 数据 展示模块所呈现内容应包括以下类型： 1 系统应支 持对桥梁各个点位的实时监测数据进行展示； 2 系 统 应 支持 对 历 史 监测 数 据 的 检索 展 示 ， 检索 条 件 由用户 给出， 检索方式应支持点位 检索、 设备检索、 监测类型检索、 时间 区间检索以及多筛选条件的混合； 20 3 系 统 应支持 对 桥 梁 检测 报 告 、 人工 巡 检
