DB21 T 4323-2025 城市隧道结构健康监测技术规程.pdf

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1、DB21辽 宁 省 地 方 标 准DB21/T 43232025城市隧道结构健康监测技术规程Technical regulations for health monitoring of urban tunnelstructures20251130 发布20251230 实施辽 宁 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅辽 宁 省 市 场 监 督 管 理 局联 合 发 布ICS 93.060CCS P 17辽宁省地方标准城市隧道结构健康监测技术规程Technical regulations for health monitoring ofurban tunnel structuresDB21/T 4

2、3232025主编部门：大连理工大学批准部门：辽 宁 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅辽 宁 省 市 场 监 督 管 理 局施行日期：2025 年 12 月 30 日2025大连1前言本规程根据辽宁省住房和城乡建设厅要求，由大连理工大学会同有关单位开展城市隧道结构健康监测技术规程的编制工作。规程编制组总结辽宁省城市隧道实践经验及相关科研成果，借鉴国内外相关技术标准的先进编制经验，广泛征求有关单位的意见，经过反复讨论、修改，制定本规程。本规程部分内容可能涉及专利，本规程的发布机构不承担识别专利的责任。本规程共分为9个章节，主要内容包括：总则、术语、基本规定、监测内容、监测方法、系统实施、系统验

3、收、系统运维、数据分析与管理。本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理，由大连理工大学负责具体技术内容的解释。在本规程实施过程中，若发现有需要修改或补充之处，请将意见或建议寄至大连理工大学建设工程学院（大连市甘井子区凌工路2号，邮编116024，联系电话：0411-84707232），以便今后修订。本规程主编单位：大连理工大学本规程参编单位：大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司中国建筑东北设计研究院有限公司北京城建设计发展集团股份有限公司中铁十七局集团城市建设有限公司中铁七局集团第二工程有限公司大连大学辽宁交投科技有限公司本规程主要编制人员：王峥峥石磊于季彭林军高国飞李鹏叶明陈晨王星光朱长安王

4、靖魏强江林森李明宇薛洪波杨少波李正卫本规程主要审查人员：徐红宁卫松白阳杨元奎胡波马永财代立伟1目次1总则.12术语.23基本规定.34监测内容.54.1一般规定.54.2城市隧道监测内容及传感器选择.55监测方法.85.1一般规定.85.2监测设备技术要求.85.3数据采集及传输.116系统实施.156.1一般规定.156.2硬件设备部分.156.3系统软件部分.186.4软硬件联合调试.207系统验收.227.1一般规定.227.2单项调试.227.3联合调试.237.4验收要求与评分办法.238系统运维.288.1一般规定.288.2运维具体要求.289数据分析与管理.2929.1一般规定

5、299.2数据处理.299.3数据存储.299.4系统安全.319.5数据分析、评估.31本规范用词说明.34引用标准名录.35附：条 文 说 明.3711总则1.0.1为规范和指导辽宁省在役城市隧道结构健康监测系统的设计、实施、验收、运维、数据管理与应用，特制定本规程。1.0.2本规程适用于辽宁省所辖城市隧道结构健康监测系统建设。1.0.3隧道结构健康监测系统建设应遵循“科学、合理、先进、经济、稳定、耐久”的原则。1.0.4隧道结构健康监测宜积极稳妥地采用经验证的新技术、新设备。1.0.5隧道结构健康监测项目除应遵循本规范外，还必须遵守国家及行业现行的相关标准规定。22术语2.0.1隧道结

6、构健康监测tunnel structure health monitoring通过传感器、数据采集设备、分析算法等技术手段，对隧道结构的物理状态进行长期或周期性的实时监测。2.0.2隧道结构健康监测系统tunnel structure health monitoring system一种为实现结构健康监测目标而设计的包括数据自动采集、存储、分析及报警的集成化技术系统。2.0.3分布式数据采集distributed data collection在同一隧道内，部署多个数据采集子站，这些子站具备本地数据采集、初步处理和存储能力，数据可本地处理。2.0.4集中式数据采集centralized dat

7、a collection在同一隧道内，仅部署一处集中式数据采集站，该站采集的数据通过传感器或终端设备直接传输到单一的中央服务器或数据中心进行统一处理、存储和分析。2.0.5作用role施加在结构上的外部荷载或环境因素的总称，包括永久作用、可变作用和偶然作用。2.0.6结构响应structural response结构在受到外力作用时所产生的内力和变形。2.0.7结构变化structural changes以隧道结构在特定时刻的状态为基准，隧道结构在使用过程中几何形态及表观、结构性能所发生的相对变化。2.0.8环境影响environmental impact影响隧道使用功能以及安全的自然环境因素

8、2.0.9超限阈值over limit threshold对隧道环境、作用、结构响应、结构变化可能出现的各种级别的异常或风险，各监测点所设定的临界状态警戒值。2.0.10 超限报警over limit alarm监测数据的特征指标达到或超过超限阈值时，系统自动发出相应级别的警报。2.0.11 采集站acquisition station隧道结构健康监测系统中，用于接收、汇聚、存储并初步处理来自各类传感器监测数据的现场设备节点。33基本规定3.0.1隧道结构健康监测系统的建设过程应包括设计、实施、调试、验收、运维和监测应用六个阶段。3.0.2隧道结构健康监测应综合考虑环境和结构特性、营运状况等

9、因素，科学合理地选择监测内容。在系统建设完毕后，针对隧道运营过程中出现的病害或识别的关键风险点，可增设相应硬件设备，实施能够保障隧道结构安全和稳定的针对性监测措施。3.0.3隧道监测测点的布设应考虑环境特点、作用变化规律、结构响应及变化特征。在此过程中，应充分考虑各特征值之间的内在联系，确保测点布设位置的合理性，以最大限度地反映隧道结构的响应与变化特征。3.0.4传感器的选型应考虑准确性、稳定性以及耐久性的三要素。预埋在结构内部传感器的设计使用寿命不应低于 10 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 3年；关键监测参数传感器的使用寿命应不低于 5 年。3.0.5在隧道结构健康

10、监测系统正式实施之前，应组织现场踏勘。依据实际现场条件，对既有的设计方案及安全与施工组织方案进行调整与优化。3.0.6系统验收前应校核确认传感器的安装位置，避免外部环境因素对数据传输链路产生潜在干扰，并应对监测数据的完整性、稳定性及准确性进行全面检验，并校核与后台记录的数据保持一致。3.0.7新建隧道的结构健康监测系统应与机电工程同步设计、与施工监控同步实施、与交工荷载试验同步试运行、与土建工程同步验收；在役隧道的结构健康监测系统应结合养护管理需求独立设计、实施与验收。3.0.8隧道结构健康监测系统应对现场设备和软件系统进行定期检查、维护；若发现异常，应及时组织专业人员进行分析并处理；采集的数

11、据超出预设阈值并触发报警机制时，应立即对隧道的运行状态进行全面的分析判断。3.0.9隧道结构健康监测系统应充分考虑与在役隧道养护系统的兼容性，做到数据共享、综合分析应用。3.0.10 隧道结构健康监测系统应遵循辽宁省统一的数据标准和接口规范，以实现与省部级平台间的信息共享及业务协作。3.0.11 预警阈值宜根据正常使用极限状态效应值分级设置。43.0.12 隧道结构健康监测系统阈值设定应根据不同隧道的运维标准确定。3.0.13 隧道结构健康监测系统设计的重点工作为隧道现状分析、监测内容、测点布设、隧道结构健康监测系统选型集成、软件开发部署设计和数据应用。3.0.14 隧道结构健康监测系统建设应

12、建立健全管理流程，明确管理职责。3.0.15 当发现监测参数在发生快速发展变化时，应提高监测频率，增加监测参数；当超限阈值时，应采取紧急措施进行加修加固，必要时关闭隧道。54监测内容4.1一般规定4.1.1系统设计应确保监测数据、分析方法及软硬件运行的安全可靠。4.1.2应合理运用计算机技术和远程信息传输技术，保障系统的实时性。4.1.3应采用先进的硬件设备、网络平台以及开发技术，保证系统具有一定的超前性。4.1.4监测内容及测点选择应根据隧道的结构形式、重要性、既有病害与风险以及外部环境与荷载作用确定。4.1.5监测内容、测点选择、设备选型、数据采集与传输、数据处理与管理及软件开发应满足数据

13、分析、结构安全评估及预警的要求。4.1.6监测内容包括环境、作用、结构响应及结构变化，应根据隧道所处环境、所受作用以及结构构造特点、力学行为特性、状态评估需求、与常规检查的配合和养护管理要求等因素综合确定，监测选项包含必选监测项、宜选监测项、可选监测项。4.1.7结构安全评估及预警应结合人工巡检、定期检测、特殊检测等检测结果进行结构综合状态评估和预警。4.2城市隧道监测内容及传感器选择4.2.1测点应基于系统功能、目标实现、综合造价等因素，遵循代表性强、数量精简的原则。4.2.2监测内容与测点选择应严格遵循以下规定：1 竖向位移监测点每 10m50m 布设 1 个，在曲线半径小于 400m 的

14、地段每 5m20m 布设 1 个，在变形缝两侧应布设监测点；2 水平位移监测点应根据需要布设，宜与竖向位移监测断面一致；3 净空收敛监测断面每 50m100m 布设 1 个，在曲线半径小于 400m 的地段每 10m40m布设 1 个，在隧道进出洞位置各布设 1 个，每个断面应布设水平和竖向两条测线；4 针对荷载与环境的监测内容及其测点选择，应充分考虑荷载特性以及地质、水文等自然环境因素的影响。4.2.3监测内容涵盖环境、结构整体响应、结构局部响应三大方面。4.2.4传感器布置原则与方法：61所选位置应确保能够全面且精确地获取结构信息；2所选位置应具备良好的抗噪和抗干扰性能；3所测得的信息应与

15、有限元分析结果保持一致；4所选测点布置位置应对结构参数的变化有较高的代表性；5测点应优先布置在结构最为不利或易于受损的位置；6测点的布置应考虑便于传感器的安装与更换；7应尽量减少信号传输距离，以优化信号质量；8所选位置应确保测量结果具有良好的可视性。4.2.5城市在役隧道监测项目1短距离隧道实施视频监控（长度500m）。2长距离隧道（长度500m）宜根据隧道规模及结构形式按照表 4.2.5 选择监测内容。表 4.2.5 中等以上距离在役隧道监测内容类别监测项目监测设备城市隧道荷载与环境环境温湿度温湿度计视频高清摄像头空气质量空气质量监测站点风速风速仪光照度光照度仪地震动及车辆碰撞三向加速度计结

16、构整体响应结构竖向位移挠度仪、全站仪结构水平位移位移计、全站仪不均匀沉降挠度仪结构纵向变形位移计结构接缝扩展裂缝计结构局部响应结构内力应变计/土压力盒结构裂缝裂缝计病害监测渗水、漏水等人工巡检注：表示必选监测项；表示宜选监测项；表示可选监测项4.2.6城市新建隧道监测项目71短距离隧道实施视频监控（长度500m）。2长距离隧道（长度500m）宜根据隧道规模及结构形式按照表 4.2.6 选择监测内容。表 4.2.6 中等以上距离新建隧道监测内容类别监测项目监测设备城市隧道荷载与环境环境温湿度温湿度计视频高清摄像头空气质量空气质量监测站点风速风速仪光照度光照度仪地震动三向加速度计地下水位监测地下水

17、位计结构整体响应结构竖向位移挠度仪、全站仪结构水平位移位移计、全站仪二次衬砌拱顶沉降位移计二次衬砌底板竖向位移挠度仪二次衬砌净空收敛收敛计地表沉降挠度仪不均匀沉降挠度仪结构纵向变形位移计结构接缝扩展裂缝计结构净空收敛收敛计结构局部响应结构内力应变计/土压力盒结构裂缝裂缝计病害监测渗水、漏水等人工巡检注：表示必选监测项；表示宜选监测项；表示可选监测项85监测方法5.1一般规定5.1.1监测技术涵盖感知技术和数据采集技术，应与隧道环境、功能、结构响应及结构变化监测内容相适应。5.1.2传感器与数据采集设备的选型应确保其满足监测量程、精度、灵敏度、动态频响特性、长期稳定性以及环境适应性等要求。5.1

18、3监测数据采样频率应满足数据分析和应用要求。5.1.4在满足隧道结构健康监测需求的前提下，应按照节约、便利、精简的原则，有针对性的选择监测设备。5.1.5监测设备工作环境适应能力应满足其所在隧道的环境条件，可按需配置温湿度控制和保护装置。5.1.6现场不具备市电供电条件时，应选择低功耗采集方式。5.1.7监测方法包括但不限于本规程所列传感器与数据采集设备。5.2监测设备技术要求5.2.1 环境温度监测设备包括热电偶、热电阻、光纤温度传感器等，环境湿度监测设备包括氯化锂湿度计、电阻电容湿度计和电解湿度计等。表 5.2.1 温湿度计的技术要求项目技术要求测量范围(相对湿度)0100%RH测量误差

19、相对湿度)2%RH(在 20条件下)测量范围(温度)-40+60误差(温度)+0.5分辨力(温度)0.15.2.2 风荷载监测设备包括超声波风速仪、机械式风速仪、皮托管等。风速风向宜采用机械式风速仪或二维超声风速仪，有风攻角监测需求的建议采用三维超声风速仪。9表5.2.2-1 超声波风速仪的技术要求项目技术要求测量参数三个(或两个)正交方向的风速和风向风速测量范围：040m/s；分辨力0.1m/s风向水平测量范围：0360；俯仰测量范围：-60+60；分辨力0.1；误差+2(1-30m/s)，5(30-40m/s)表5.2.2-2 机械式风速仪的技术要求项目技术要求测量参数水平风速、风向风速

20、测量范围：0100m/s；误差0.3m/s风向测量范围：0360；误差35.2.3 地震动及车辆碰撞宜采用力平衡式加速度传感器、强震仪、磁电式加速度传感器、压电式加速度传感器等开展监测。表5.2.3 加速度传感器的技术要求项目技术要求测量范围 2g(XYZ 三个方向，可定制)误差1%灵敏度2.5V/g(可定制)横向灵敏度比1%频率响应080Hz动态范围120dB5.2.4 地表沉降、结构整体不均匀沉降及二次衬砌底板竖向位移可选用微波雷达挠度仪等非接触式测量设备开展位移监测，并对设备采取相应的安全保护措施。10表5.2.4 微波雷达挠度仪的技术要求项目技术要求探测范围200m(可定制)测量误差0

21、1mm5.2.5 隧道结构纵向变形宜采用拉线式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、激光位移传感器等开展监测。表5.2.5-1 拉线式位移传感器技术要求项目技术要求量程1000mm(根据伸缩缝设计量程可定制)线性度0.1%FS重复性0.01%FS表5.2.5-2 磁致伸缩位移传感器技术要求项目技术要求测量范围2000mm(根据伸缩缝设计量程和支座大小可定制)线性度0.05%F.S重复性0.002%F.S5.2.6 应变监测宜采用光纤应变传感器、振弦式应变传感器、电阻应变传感器，动应变监测宜采用光纤应变传感器、电阻应变传感器等。表5.2.6 应变计的技术要求项目技术要求测量范围-1500+1500分

22、辨力0.5误差25.2.7 裂缝监测宜采用自动监测、人工观测或相互结合的方式。自动监测设备包括振弦式裂缝传感器、电阻式裂缝传感器、长标距光纤等光纤式裂缝传感器、高清摄像机、导电涂膜裂缝监测传感器等。少量裂缝宜选用振弦式或电阻式裂缝传感器，大面积裂缝监测可采用导电11涂膜裂缝监测传感器。表5.2.7 振弦式裂缝传感器技术要求项目技术要求量程5mm误差0.01mm分辨力0.001mm5.3数据采集及传输5.3.1数据采集与传输模块1数据采集模块应具备在无人员值守的情境下，能够持续稳定地运行；2数据采集模块应集成连续采集、触发采集及定时采集等多种功能，以满足不同场景下的数据采集需求；3数据采集软件应

23、内置数据自动采集与缓存管理机制，确保数据的完整性与准确性；4 数据采集模块应具备自启动功能，并支持远程操控，以提高系统的灵活性与便捷性；5为提升数据采集效率与连续性，数据采集模块应实现数据的同步采集，并具备断点续传功能；6 数据采集模块在设计时应充分考虑长期稳定工作的需求，以确保系统的长期可靠运行；7数据传输模块应具备高效、可靠的数据接收、交换与传输能力，确保数据传输过程中的安全性、完整性与及时性；8 隧道现场传输设备应安置于符合标准的现场机柜中，并满足电力稳定供给、防火、防水（IP55 防护等级）等高等级防护要求，同时应确保内部温湿度环境满足设备工作要求。此外，隧道结构现场还应遵循防雷设计标

24、准；9数据传输模块的线路布局应符合设备安装的相关规范，并采取必要的防护措施，以保障线路的安全与稳定；10 针对特殊突发情况，应制定详细的数据传输应急预案，以确保数据传输过程的连续性与安全性。5.3.2数据采集传输设备组网方式121在进行数据采集与传输时，统一采用 RJ45 输出网络接口；2若存在非 RJ45 输出网络接口的设备，应配置适当的转换器，将其接口转换为 RJ45接口，并确保数据传输遵循 TCP/IP 或 UDP 协议；3采集传输设备应依托以太网总线进行数据的整合与上传；4网络设备之间的数据交互应采用不低于 CAT5E 标准的网线进行连接，以确保数据传输的稳定性和高速性。同时，为确保信

25、号质量，传输距离应控制在不大于 100 米的范围内。5.3.3数据采集模块软硬件1应根据传感器种类、数量、信号特征、采样频率及对信号的预处理等要求，确定数据采集硬件系统的基本方式和硬件设备选型；2系统应遵循标准协议和标准接口，便于数据传输和存储；3采集模块应具有较高的精度（不宜低于 16 位），并配置信号增益、滤波等功能；4 为确保现场采集数据的真实性、有效性、实时性和可用性，采集设备应具备实时采集、自动存储、自动传输的功能；5采集设备应便于更换且不影响软件的使用；6不同种类的传感器数据采集，应采用统一的软件架构，提供一致的用户操作界面、规范的代码、统一的参数配置，以提高软件模块的可重用性；7

26、不同物理信号的采集模块，应配备相应的信号转换设备，实现统一组网方式；并可实现模块组合配置，以提高采集软件的可配置性、可扩展性；8应提供统一参数配置界面，可以对所有采集软件进行远程参数配置；9宜采用多线程技术编制采集软件，以提高采集软件的并发性，确保高频采集；10 采集软件应可记录软件和设备运行状态，并可定时将设备和软件运行状态写入状态数据库，以方便用户远程查看；11 宜采用二进制数据格式文件存储高频采样数据，以确保数据存储的完整性；宜采用标准数据库格式存储低频采样数据，提高采集软件的运行效率；12 数据采集站（机柜）的布局方案应综合考量传感器布设、信号传输的距离以及便于维护等因素，并应预先设置

27、与通信、除湿、监控等其他机电工程的接口连接点，同时确保与大功率设备（例如抽湿机）的供电系统实现完全的隔离。5.3.4采样频率1 采样频率的设定应依据监测应用的分析需求及功能要求，且不宜低于下述规定：13表5.3.4-1 荷载与环境采样频率监测内容采样频率环境温湿度1/600Hz温度1/600Hz视频实时采集空气质量1/600Hz风速超声风速仪：1/100Hz机械式风速仪：1/600Hz地震动及车辆碰撞触发采集加速度：50Hz表5.3.4-2 结构整体响应采样频率监测内容采样频率结构竖向位移1/3600Hz结构水平位移1/3600Hz地表沉降1/3600Hz不均匀沉降1/3600Hz结构纵向变形

28、1/3600Hz结构接缝扩展动态：10Hz静态：1/3600Hz图像：每周 1 次表5.3.4-3 结构局部响应采样频率监测内容采样频率结构内力1/3600Hz结构裂缝动态：10Hz静态：1/3600Hz图像：每周 1 次2 环境、作用和结构响应监测数据应同步采集，宜采用北斗卫星导航时钟同步技术，同14步精度宜符合下列规定：a）动态监测变量的数据采集时钟同步误差小于 0.1ms；b）静态监测变量的数据采集时钟同步误差小于 1ms。3 在数据采集过程中，应采取相应的抗干扰措施，包括但不限于串模干扰抑制、共模干扰抑制、防雷接地及屏蔽技术，以提高系统的信噪比。5.3.5数据传输方案1数据传输方式的选

29、择应考虑建设成本、系统稳定性及可靠性等因素，宜优先选择稳定、可靠、低功耗的无线传输技术；2隧道现场与数据中心之间的远距离数据传输，宜采用光纤有线传输方式至数据中心，线路网络带宽（Mbps）不小于（摄像机数量+1）4；3隧道现场采集站、采集传输设备在距离接入点100m时宜采用光纤线路进行数据传输；4系统采用的网络采集器、网络转换器、网络传感器等应遵循TCP/IP或UDP协议。156系统实施6.1一般规定6.1.1系统现场实施工序应当细分为硬件设备的采购与测试、软件的开发与测试、以及软硬件的安装与联合调试，具体流程如图 6.1.1 所示。设备、材料等采购硬件系统测试、标校设备、材料验货硬件设备采购

30、与测试数据采集与传输软件开发、测试用户界面软件开发、测试数据处理和软件管理开发、测试软件开发与测试软件系统集成测试施工组织设计系统实施准备工作预留预埋设施检查和完善设备进场硬件设备安装调试软件系统部署软硬件联合调试初始基准数据采集系统实施完毕软硬件安装与联合调试系统试运行期服务、人员培训系统试运行及验收系统交工验收系统试运行试运行工作总结系统维护及服务系统竣工验收缺陷责任期终止维护期服务图6.1.1监测系统实施工序6.1.2系统实施前，应编制施工组织设计，并组织评审。6.1.3监测系统应制定安全保护措施，宜按照信息安全技术网络安全等级保护基本要求（GB/T 22239）进行系统定级、备案、建设

31、测评和保护。6.1.4监测系统实施现场应根据公路隧道养护技术规范（JTG H12）设置养护检修通道。6.2硬件设备部分6.2.1应包括施工准备、施工组织设计、隧道外场和数据中心内场的设备、设施安装与调试。6.2.2系统采用的材料、设备应符合国家现行有关标准的规定，并附出厂检验合格证。6.2.3隧道监测系统的供电、通信、数据中心、预留预埋、开孔开洞，应同步纳入施工图设计文件。建设单位应协调确定监测系统与其他工程的工作界面。166.2.4监测系统实施准备应符合以下规定：1 施工准备应由技术准备和资源准备组成；2 技术准备包括工程资料收集、现场踏勘、施工组织设计、技术交底等；3 资源准备包括项目部

32、组建、监测设备采购与进场报验、供电、通信、数据中心、预留预埋、开孔开洞等协调，施工工具、机械准备、临时设施与安全防护设施搭建等工作。6.2.5施工组织设计应符合以下规定：1由系统实施单位在完成现场踏勘工作后进行；2由施工技术方案、施工组织方案等组成；3施工技术方案包括传感器、数据采集与传输设备、光电缆线路、数据中心、附属设施等的安装和调试方案等；4施工组织方案应包括建设组织规划、建设进度计划、质量、环保措施等；5现场施工应制定专项的安全施工方案，在开工前做好安全培训，对施工中可能出现的风险源进行辨识，并制定详细的风险防控措施。6.2.6安装调试应符合以下规定：1传感器、数据采集与传输设备的安装

33、位置应满足设计要求，传感器应通过可靠方式与被测结构物牢固连接，并采取适当的措施予以保护；2安装调试过程应依据作业程序和要求开展，按有关规定准确填写施工记录表，记录、整理必要的设备编码、安装参数、初始数据和资料等；3对于主体结构施工过程中的预安装传感器，实施单位应对其进行核查，对预安装传感器使用功能、完好状况进行评估，若无法满足要求，则由原预安装单位对相应传感器采用附着安装的非埋入式传感器进行替代；4光电缆线应与隧道其他缆线保持必要的距离，并采取必要的屏蔽措施。光缆敷设弯曲半径应大于光缆外径的 20 倍，双绞线、同轴电缆、大对数线缆的弯曲半径应大于外径的15 倍，接头部位应平直，避免受力；5光缆

34、接续时应尽量减少接续损耗，每道工序完成后采用前向双程测试法测量接头损耗，中断段光纤的平均接头损耗0.05dB/个；6供电、接地、防雷的建设应满足设计及相关规范要求，当电压波动较大、供电不稳时，应在供电设备输出端加设交流稳压装置，稳压后对监测设备进行供电；177系统现场传感器、数据采集设备安装到位后应采集初始值，监测系统完工后应建立监测基准值；8现场采用焊接方式安装时,传感器温度应低于其允许的最高使用温度；采用膨胀螺栓安装时，应按传感器的技术要求选择螺栓规格，不得使用塑料胀塞或木楔；紧固件应采用镀锌制品或与传感器配套的其他防锈制品；安装过程中不得猛烈敲打、强拉或抛扔传感器；9布设传感器的截面应全

35、隧道统一编号，并设置标志牌，标志牌内容应包含截面布设传感器的类型、型号、数量、编号及对应采集设备的编号及通道号；10风向传感器的定北标志方向与正北方的角度偏差应不大于 1.0，风速风向传感器中轴应保持竖直，应在避雷措施的有效防护范围内；11温湿度传感器不应安装在空气不流通的隧道结构或保护装置内的死角处；12GNSS 天线周围 30仰角范围内应无建筑、铁塔等较大的遮挡物，且天线应在避雷针保护范围内；13光电图像位移传感器的光源器件、长焦摄像机与被测结构物牢固连接，光源器件在长焦摄像机中的成像清晰度良好；14预埋式应变传感器宜采用结构钢筋或辅助钢筋进行传感器定位，并在传感器两端、中部分别绑扎牢固；

36、表贴式应变传感器安装应先清除结构表面杂质，并将安装表面打磨光滑；15加速度传感器的敏感主轴方向与设计方向保持一致；6.2.7应对附属设施进行设计和界面划分，与其他工程的界面划分应符合下列规定：1主体结构上的预留预埋件、开孔开洞，由专业施工单位负责施工，对局部防腐涂装、安全防护造成的局部损伤应现场及时专业修复；2系统专用的不间断供电接入点应设置专用动力电源柜；3系统的通信光纤接入点应设在监测系统的数据采集机柜内；4传感器的外部接线应整齐、美观，导线应绝缘良好、无损坏，标识应清晰，固定接线的螺栓和螺钉应拧紧，接线张紧程度应适中，不得使硬件内部受到额外应力；5支架焊接不应有漏焊、欠焊、裂纹和咬边等缺

37、陷；在钢筋混凝土构件上安装支架时应避开钢筋进行钻孔；各支架之间的距离应均匀，宜为 1.5m3.0m；6线管不得有变形和裂缝，其内部应清洁干燥、无毛刺，管口应有保护措施，线管接头的连接应牢靠，无形变损坏；187线缆敷设时强电、弱电应分离，防止信号传输干扰。6.2.8结合隧道所在环境，确定系统供电模式，优先采用市电供应。对无市电供应或市电接入距离较远的隧道，可配置满足系统供电需求的太阳能、风能及储电装置。隧道现场应配备电力稳压及储电装置。6.3系统软件部分6.3.1系统软件应编制软件功能需求说明书，并进行专家论证。6.3.2软件系统包含软件开发、软件部署、软件测试。系统开发完成后应由第三方软件测试

38、单位进行软件各功能测试，软件实施工序如下图所示。数据采集与传输软件开发、测试用户界面软件开发、测试数据处理和软件管理开发、测试软件系统集成测试软件系统部署基准数据采集、人员培训软硬件联合调试系统实施完毕系统试运行系统交工验收试运行工作总结系统维护及服务图 6.3.2 监测系统软件实施工序6.3.3系统设计符合下列规定：1各软件模块之间应相对独立、有序融合、方便维护、扩容和升级；2软件设计应基于开放性、人性化要求，人机交互友好，操作便捷流畅；3数据采集和传输符合下列规定：a）采集软件宜前置安装运行在隧道现场采集端设备；b）应具备各类传感器信号的自动化采集和实时上传功能；c）应具备对数据采集频率、

39、采集通道以及采集参数进行自定义设置的功能。4数据处理与管理软件符合下列规定：a）应能接收并解析隧道现场采集的原始数据，并具备数据预处理、特征值提取以及数据持久化存储功能；b）应能够自定义设置、修改各类监测数据的配置参数、处理频率、输出数据格式等；c）应根据监测类别设置对应的处理算法，将处理前的原始数据换算成反映隧道环境、19作用、结构响应、结构变化的特征数据；d）宜采用读写分离、分布式存储、时间序列数据库等技术提升数据存取效率和稳定性；e）对于音频、视频、图片以及文档等非结构化数据类型，应当构建一套完善的上传、检索及导出功能，并且应根据数据类别分别设立独立的存储目录架构。5用户界面软件（UI）

40、满足下列要求：a）宜采用视觉友好的数据看板，界面应能清晰直观反映数据变化，且符合用户特定使用习惯；b）宜采用浏览器/服务器（B/S）架构，满足并发访问需求；c）应具备高频采样数据的实时动态展示功能，宜采用图形化方式展示数据；d）宜具备相关性分析、对比性分析、趋势性分析等统计分析结果展示功能；e）应具备超限管理提醒功能，提醒方式可采用颜色变化、消息推送、短信提示、声光报警等；f）宜具备传感器设备状态自诊断功能，能够显示设备运行状态信息；g）对于有移动访问需求的用户，宜开发运行在手机、平板上的小程序、App 等应用软件，功能包含实时数据查看、统计数据查询、超限管理消息推送等；h）应具备用户角色管理

41、权限控制功能，能够更加用户身份控制系统访问权限。6.3.4系统软件开发应符合以下规定：1各单条隧道系统软件平台的架构及功能尽量保持一致，应能与省级、部级平台高效衔接；2采用主流的软件开发技术和框架，软件内部各模块应功能独立，模块之间耦合性低；3软件编写遵循国际通用编码规范和注释规范，程序编码风格应简洁易读、结构清晰、易于调试维护；4多方协同开发的软件模块，应使用软件代码版本控制工具；5系统软件内部不应内置与业务功能无关的后门程序、加密模块；6按照计算机软件文档编制规范（GB/T 8567）等计算机软件行业标准要求编写软件开发文档和接口文档；7软件开发时选用的技术路线应包括安全性、可靠性和技术

42、先进性，边缘计算、分布20式处理、消息中间件、时序数据库等应做到技术先进可靠。6.3.5系统软件测试应符合以下规定：1软件开发完成后由具备相关资质的软件测评单位进行软件测试，测试内容包含单元测试、功能测试、性能测试、集成测试等；2软件测试前应编写测试方案和测试用例，测试流程和内容应符合计算机软件测试规范（GB/T 15532）和计算机软件测试文档编制标准（GB/T 9386）相关要求；3软件测试完成后由测评单位出具软件测试报告，报告应详细描述每个测试用例的测试结果，对于重大功能偏离、缺陷和逻辑错误，应经开发单位修复完善后再次提交测试，最终测试通过率应不低于测试用例总数的 95%，软件功能完好率

43、应达到 100%。6.3.6系统软件部署应符合以下规定：1软件部署前应编制软件部署建设指南，开发过程规范有序，开发完成后各功能完好；2软件现场部署前，服务器、工作站、工控机等硬件安装完毕并接电稳定运行，数据中心网络、供电、通信、照明等应满足设计要求；3操作系统、应用组件、数据库等应用支撑软件的安装和配置应满足软件设计文件的要求；4软件安装和调试分步进行，软件部署完成后现场、数据中心同步功能确认。6.4软硬件联合调试6.4.1 数据采集与传输软件部署完成后与隧道现场感知设施进行数据采集校验，确保数据输出通道、数据流、方向、精度等与外场设备安装保持一致。6.4.2 数据处理与管理软件部署完成后，应

44、确保数据接收、处理和存储等功能满足设计文件要求。6.4.3 软硬件联合调试完成后，用户界面软件各项功能正常，监测数据展示准确，界面数据值、数据精度、数据单位应与设计文件和传感器输出一致。6.4.4 各软件节点与外场传感器之间的时间同步误差、网络延迟误差、信号噪声量等满足设计文件规定。6.4.5 系统建设软件功能完好率宜不低于 100%，数据完好率宜不低于 90%。数据完好率可采用公式（1）计算：21%10011-=TPtSpii.(1)式中：S测点数据完好率；p故障测点数量；ti第 i 个故障测点故障时间，单位为天（d）；P总测点数量；T检查周期时间，单位为天（d）。227系统验收7.1一般规

45、定7.1.1系统调试应由机电、结构和软件专业技术人员组成调试小组，根据设计文件和产品技术文件进行。7.1.2系统调试前应制定调试方案并采取必要的安全防护措施。7.1.3系统调试应进行单项调试和联合调试，并出具调试报告。7.1.4系统验证使用的计量仪表和检测器具应在规定的使用期内且检定合格，仪表和器具的测量精度应不低于相应传感器的测量精度。7.1.5按照施工资料查验已安装硬件和软件的规格、型号、数量和标识位置，应正确无误：7.1.6查验接地系统和接地电阻符合设计要求；当无设计要求时，接地电阻应小于4欧姆：7.1.7断开不同接地系统的公共连接点后，不同接地系统之间的绝缘阻值应大于50兆欧姆；7.1

46、8查验引入电源是否符合设计或设备电源要求，包括电源种类、电压、负载能力等。7.2单项调试7.2.1系统调试前准备工作应符合下列规定：1电源设备的带电部分以及金属外壳之间的绝缘电阻应符合产品设计规范。若设计规范未明确，则在使用兆欧表进行测量时，其电阻值不得低于500M。2市电220V电压波动不应超过士10%，当超过该范围时，应加装稳压设备；360V以上的直流电源电压波动不应超过士10%，60V以下的直流电源电压波动不应超过士5%；4不间断的电源应进行自主切换性能测试，其切换时间及切换电压值应满足产品技术文件所规定的标准。7.2.2信号调试应符合下列规定：1对于需要同步采集的传感器，其同步精度应

47、达到监测系统所需的要求；2在设计规范要求采用多种采集策略的情况下，应对每一种策略独立进行测试，以验证传感器是否能够准确地返回测试信号；3核查各传感器采集参数的配置是否符合设计规范；4确保单个传感器采集数据的响应时间满足设计及产品技术文件所规定的标准。237.2.3数据调试应符合下列规定：1数据存储的精度不得低于传感器本身的分辨率；2传感器数据应与其实际物理位置应保持一致；3现场数据库与远程数据库中传感器编号及其数据必须保持一致；4各传感器的测量数据应确保不超出其测量范围及设计文件所规定的范围。7.3联合调试7.3.1隧道结构健康监测系统的功能调试包括：1自动和人工实现数据采集、传输和存储功能；

48、2数据显示、回放和统计功能；3隧道健康监测系统报警和预警功能；4隧道健康监测系统评估功能；5设计文件要求的其他功能。7.3.2隧道结构健康监测系统的时钟每月最大计时误差小于5s。7.3.3在试运行期间隧道结构健康监测系统的可靠性应满足下列要求：1设备每月平均无故障工作时间应大于每月总时长的95%，统计时宜排除网电等外部因素影响；2系统自动采集数据日均数据缺失率应不大于5%。7.3.4试运行期间隧道结构健康监测系统的稳定性应满足下列要求：1在监测点与人工测试点相同或邻近条件下，系统自动采集数据与相应时间人工测试数据的规律一致，变化幅值接近；2监测数据具有较好的周期性，无明显的系统性偏移。7.3.

49、5系统验证1系统验证抽样的传感器数量应满足设计文件的规定。2对于可使用参考计量仪器进行校验的测量参数，系统实际测量数据与在相同条件下的人工比对数据之间的偏差，应当小于抽样传感器测量精度的三倍。3在相同截面处，隧道定期观测位移与监测系统位移测试的变化趋势应吻合。7.4验收要求与评分办法7.4.1分项工程验收要求241分项工程内设备安装完成，符合设计文件和本规范的规定时，可向监理和业主提交书面申请进行分部分项验收。2在进行分项工程验收时，必须提交以下文件：a）隐蔽工程的记录资料；b）安装及质量检验记录；c）硬件与材料的产品质量合格证明文件。7.4.2分部工程验收要求1文件范围内传感器安装、线缆敷设

50、以及软件部署完毕，监控机房安装完成后，可向监理和业主申请分部工程验收。2分部工程验收时，应提交下列文件：a）分项验收所提交资料；b）调试试验记录；c）硬件清单；d）软件清单。7.4.3单位工程验收要求1系统在正常运营前，若已通过验证并符合标准，且完成了档案验收工作，即可向监理机构及业主方提出竣工验收的申请。若竣工验收的按期举行存在实际困难，经由工程验收的主持单位批准，可适当延长验收期限。2在提交竣工验收报告之前，必须确保以下事项已经完成：a）归档资料应符合工程档案资料管理的相关规定；b）所有历次检查及监理过程中发现的问题均已得到妥善处理。3系统竣工验收前整体性能达到验收要求a）监测数据必须有效