标准规范下载简介

DB22／T 5054-2021 市政桥梁结构监测系统标准.pdf

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。

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

8.1.1预警评估子系统应实现数据实时在线展示、数据分析、安全 预警及评估等功能JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》.pdf， 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，

8.2.1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；

3系统应支持对桥梁检测报告、人工巡检报告、设备养护记 录等类型文件的下载及在线预览。 8.2.3对于具有典型周期特性的监测数据类型，如环境数据、车辆 数据等，宜在展示时显示历史同期数据用于进行对比观察。 8.2.4系统应具备数据对比展示功能，根据用户指定的多个监测点 应或多个监测项，协同展示依时间轴对齐的不同监测指标的变化趋 势，便于用户进行多指标的对比分析。 8.2.5数据处理及染时间应满足实时性要求，数据检索查询界面 响应时间应不大于2s，统计分析页面响应时间应不大于5s。 8.3数据分析 8.3.1数据分析包括统计分析和特殊分析，统计分析包括最大值、 最小值、平均值、均方根值、累计值等统计值；特殊分析包括荷载 普分析、风参数分析、模态分析、疲劳分析等。 8.3.2环境与荷载监测数据分析符合下列规定： 1分析风参数，宜包括风速、风向、风攻角、脉动风速谱、 瑞流强度、阵风系数及各等级风速疲劳谱等； 2分析温度监测数据，宜包括最高温度、最低温度和构件断 面最大温度梯度；? 3分析湿度监测数据，宜包括构件内外湿度最大值、平均值 和超限持续时间： 4分析地震动响应监测数据，宜包括加速度峰值、速度峰值、 持续时间、频谱和反应谱； 5分析车辆荷载监测数据，应分析通过桥梁的车流量、车型、 轴重、总重、车速及超载车辆比例等车辆荷载参数，得出车辆荷载 日、月、年最大值及其分布；宜将车辆荷载统计和模型转化为疲劳 荷载谱，也可将车辆荷载重量、数量和相应时间直接作为车辆疲劳 荷载；

3系统应支持对桥梁检测报告、人工巡检报告、设备养护记 录等类型文件的下载及在线预览。 8.2.3对于具有典型周期特性的监测数据类型，如环境数据、车辆 数据等，宜在展示时显示历史同期数据用于进行对比观察。 8.2.4系统应具备数据对比展示功能，根据用户指定的多个监测点 位或多个监测项，协同展示依时间轴对齐的不同监测指标的变化趋 势，便于用户进行多指标的对比分析。 8.2.5数据处理及染时间应满足实时性要求，数据检索查询界面

量。 8.3.3结构局部响应监测数据分析符合下列规定： 1分析应力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与桥梁设计规范、材料允许值、设计最不利值进行对比： 2分析索力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与成桥索力、设计容许索力、破断索力进行对比分析；宜根据 索的应力幅值计算疲劳损伤指数： 3分析裂缝监测数据，应对裂缝长度、宽度、深度的最大值 进行分析； 4分析支座反力数据，宜包括平均值、最大值和最小值、最 大变化量。 8.3.4结构整体响应监测数据分析符合下列规定： 1分析结构变形监测数据，宜包括平均值和绝对最大值，宜 进行挠度与温度、车辆荷载的相关性分析，横向位移和挠度与风速 风向的相关性分析： 2分析伸缩缝位移监测数据，宜包括绝对最大值和累计位移， 宜进行与温度和车辆荷载的相关性分析： 3分析振动加速度监测数据，宜包括绝对最大值和最大均方 根值，宜进行结构振动与风速风向及车辆荷载的相关性分析； 4分析模态参数宜包括结构自振频率、振型和阻尼比，模态 分析符合下列规定： （1）模态分析所用加速度数据采集时长宜不小于10min； （2），宜采用频域识别法、时域识别法或时频域识别法进行 模态分析：

8.3.3结构局部响应监测数据分析符合下列规定：

1分析应力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与桥梁设计规范、材料允许值、设计最不利值进行对比： 2分析索力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与成桥索力、设计容许索力、破断索力进行对比分析；宜根据 索的应力幅值计算疲劳损伤指数： 3分析裂缝监测数据，应对裂缝长度、宽度、深度的最大值 进行分析； 4分析支座反力数据，宜包括平均值、最大值和最小值、最 大变化量。

8.3.4结构整体响应监测数据分析符合下列规定：

1分析结构变形监测数据，宜包括平均值和绝对最大值，宜 进行挠度与温度、车辆荷载的相关性分析，横向位移和挠度与风速 风向的相关性分析： 2分析伸缩缝位移监测数据，宜包括绝对最大值和累计位移， 宜进行与温度和车辆荷载的相关性分析： 3分析振动加速度监测数据，宜包括绝对最大值和最大均方 根值，宜进行结构振动与风速风向及车辆荷载的相关性分析； 4分析模态参数宜包括结构自振频率、振型和阻尼比，模态 分析符合下列规定： （1）模态分析所用加速度数据采集时长宜不小于10min； （2），宜采用频域识别法、时域识别法或时频域识别法进行 模态分析； 模态分析应考虑温度对自振频率的影响、风速对阻尼 比的影响、振动幅值对自振频率和阻尼比的影响，振 型可不考虑上述因素的影响：

（4）获取的模态参数，可为结构模型修正及损伤识别提供 基础数据。 8.3.5材料性能监测数据分析符合下列规定： 1分析腐蚀监测数据，应对腐蚀深度最大值以及腐蚀进程进 行分析； 2分析疲劳监测数据，应对应变时程数据进行分析，包括平 均值、最大值、最小值、应力幅最大值，钢结构宜根据雨流计数法 和Miner线性损伤理论计算疲劳损伤指数。

8.4.1安全预警内容应包括：预警级别预警传感器编号和位置、 预警值。

8.5.1根据数据分析结果定期开展桥梁结构一级评估。

8.5.2基于数据分析结果进行一级评估时，应符合下列规定： 1根据应变计算应力时应考虑温度效应的影响，对钢筋混凝 土桥梁还应考虑收缩、徐变对应变的影响； 2监测点处应力值与设计值进行比较，当小于设计值说明监 测点处应力状态正常；当大于设计值时，监测点处应力状态异常； 3当拉索、吊索、吊杆、系杆应力小于设计值时，可判定索 体结构处于正常状态；否则，判定索体结构状态异常； 4当拉索、吊索、吊杆、系杆应力大于规范容许疲劳应力时， 可判定索体结构疲劳状态异常，应进行疲劳状态评估： 5利用环境、车辆荷载及结构响应，计算结构整体内力和线 形，与设计值进行对比，结构整体内力和线形满足桥梁设计规范要 求，判定结构处于正常状态；否则，判定结构状态异常； 6应基于监测的加速度，采用模态参数分析获取结构动力特 性； 7获取的结构动力特性应与设计值进行对比，当桥梁结构自 振频率与设计理论计算频率的比值大于或等于1，判定结构处于正 常状态；当该比值小于1且有其它关键监测数据大于限值或设计值 判定结构状态异常。 8.5.3当一级评估中有下列情况，应进行专项检查： 1关键构件监测点位置拉、压应力大于设计值，应力状态异 常； 2／关键构件监测点位置疲劳状态超过中等损伤，疲劳状态异 常； 3拉索、吊索、吊杆和系杆应力大于或等于设计值，索体结 构状态异常。

8.5.3当一级评估中有下列情况，应进行专项检查： 1关键构件监测点位置拉、压应力大于设计值，应力状态异 常； 2关键构件监测点位置疲劳状态超过中等损伤，疲劳状态异 3拉索、吊索、吊杆和系杆应力大于或等于设计值，索体结 构状态异常。

8.6.1二级评估应基于数据分析、一级评估和专项检查结果进行结 构有限元模型修正与结构损伤识别，确定结构性能状态等级， 8.6.2结构有限元模型修正宜采用设计参数修正法，参数可选择应 变、曲率、挠度等静力参数，以及结构固有频率、应变模态、位移 振型等动力参数；在监测条件充许的情况下，可采用多目标参数， 动静力参数组合的模型修正法

8.6.3结构损伤识别可采用下列方

8.6.5 二级评估应给出具体维护管理建议，并根据实际情况及时调 整措施。

8.6.5 二级评估应给出具体维护管理建议，并根据实际情况及时调 整措施。

1为了便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”； 2）： 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”； 3） 表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为：“应符 合...的规定”或“应按..

《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982； Y 《动态公路车辆自动衡器》GB/T21296； 《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》JT/T1037； 《建筑变形测量规范》JGJ8； 《城市桥梁设计规范》CJJ11； 人 《城市桥梁养护技术规范》CJ99。

《市政桥梁结构监测系统标准》编制组经过调查、深入研究， 依据国家相关标准，结合我省具体情况，总结实践经验，制定本标 准。 为了有关人员在使用本标准时能理解和执行条文规定，本标准 按章、节、条顺序编写了本标准的条文说明，对条文的目的、依据 以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具 备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握本标准 规定的参考，

目次1 总则333基本规定...344传感器子系统..374.1一般规定...374.2环境与荷载监测.374.3结构整体响应监测.384.4结构局部响应监测..384.5材料性能监测385数据采集子系统.. 405.1一般规定.405.2采集设备.415.3采集方式425.4采集模式.. 426数据传输子系统....446.1一般规定，446.2传输方式... 446.3传输方式选择.457数据存储管理子系统..477.1 一般规定.477.2数据处理.477.3数据安全..497.4数据库存储设计497.5/数据管理..508预警评估子系统.518.1一般规定.51

8.2数据展示528.6二级评估.52

理、预警及状态评估功能，构成监测系统的完整链条，缺一不可。

传感器子系统由针对环境与荷载、结构响应、结构性能监测三 类指标的传感器组成，能实现桥梁环境参数、荷载及结构响应的数 据获取功能 数据采集与传输子系统由采集设备、传输设备及软件模块组成 能实现多种类传感器的数据同步采集与传输功能，以保证数据质量 数据存储与管理子系统由数据处理、数据库、数据管理软件及 硬件组成，能实现桥梁监测信息的归档、查询、存储、管理等功能。 数据预警与结构评估子系统具备实时数据在线显示和预警功 能，结构安全预警和评估功能。 3.0.2本条文针对市政桥梁结构情况规定了设置结构监测系统的

度变化会对设备工作精度造成不利影响，所以监测设备应该具有抗 氏温工作性能。 3.0.9城市桥梁绝大部分的建设年代较早，桥龄较长，其中危桥数 量呈快速增长趋势，目前对城市桥梁常用的检查措施基本上以人工 检测为主，包括常规定期检测和结构定期检测。但人工检测仅能对 明显的问题做出定性判断，难以定量，且仅能确定检测时桥梁的状 态，不能够有效保证两次检测之间的安全状态。所以很有必要在进 行桥梁大修、加固或改扩建时，实施监测工作，时刻获取结构的运 营状态，达到实现对桥梁结构信息化养护管理的目的

4.1.1环境与荷载监测内容主要有：风速风向、温度、湿度、地震 动响应、车辆荷载、降雨量等：结构局部响应监测内容主要有：应 力监测、索力监测、支座反力监测、裂缝监测；结构整体响应监测 内容主要有：变形监测、位移监测、振动监测倾角监测；结构性 能监测内容主要有：腐蚀和疲劳监测。、 4.1.2本条规定了传感器的选用原则。传感器应满足桥梁结构全寿 命周期监测的基本要求，根据桥梁的结构形式，以及需要的监测内 容，合理选择传感器的类型和数量，满足桥梁结构施工阶段和使用 阶段的监测要求。传感器在监测期间应具有良好的稳定性和抗干扰 能力，并具有温度补偿功能。 4.1.3本条规定了传感器的布置原则。对于桥梁结构整体动力响应 监测，测点位置应能满足模态保证准则（MAC）等振型识别的要 求。对于局部响应监测，应根据结构分析结果选择力学响应（如应 力、应变）较大的热点位置。如无法直接在热点位置安装传感器， 则应选择靠近热点位置的关键点进行监测，通过分析该位置与热点 位置的关联性，获得热点位置的力学响应。对于桥梁结构既有损伤 及缺陷（如混凝土裂缝）位置，宜增设传感器进行重点监测，并结 合损伤识别方法对损伤演化情况进行分析

4.2.2地震动监测所选用的传感器和记录仪，应符合《建筑与桥梁

4.3结构整体响应监测

4.3.1根据桥梁结构主要振型，选择三向、双向和单向加速度传感 器；大跨径桥梁选用低频性能优良的电容式或伺服式加速度传感器 中小跨度桥梁选用电容式或压电式加速度传感器。V 4.3.2主跨大于150m的拱桥宜在拱顶采用GPS系统或北斗系统监 测空间变形：斜拉桥索塔塔顶变形监测宜采用倾斜仪、GPS系统或 北斗系统；主跨跨度大于或等于200m的斜拉桥宜在主梁跨中采用 GPS系统或北斗系统监测整个截面竖向、横向、纵向及扭转位移 悬索桥主缆变形监测宜选用GPS系统或北斗系统；索塔塔顶变形 监测宜采用倾斜仪、GPS系统或北斗系统；主跨跨度大于600m的 悬索桥宜在主梁跨中采用GPS系统或北斗系统监测整个截面竖向 横向、纵向及扭转位移，

4.4.3裂缝传感器量程应大于裂缝宽度，测量方向应与裂缝扩展方 向垂直；对于判断结构是否发生开裂，应将传感器布置在结构关键 构件、关键区域进行分布式布设；对于结构既有裂缝，应将传感器 布置在开裂部位垂直方向，监测裂缝的宽度和长度变化。

4.5.1混凝士中氯离子及其它离子的渗入，会导致混凝土保护层的 劣化甚至失效，随之埋置于内部的钢筋开始锈蚀、胀裂并失效。采 用沿混凝生保护层深度安装的多电极传感器，通过埋设参比电极提 共各项参数的参比基准，获取保护层中各项有害杂质的数据。此外， 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，在易于腐蚀和腐 独速率快的部位埋设多电极传感器。 4.5.2根据结构计算分析和结构易损性分析结果，初步筛选出疲劳 危险点，利用谱分析法和应力集中系数法计算各类危险点的损伤 度，确定疲劳监测点的位置。疲劳监测选用动应变监测的传感器 传感器在设计时，应变计疲劳寿命不宜小于所安装构件的疲劳寿命 在满足精度和量程要求的情况下，优先考虑抗电磁干扰能力和长期 稳定性好的传感器。应考虑疲劳监测传感器与构件的可靠连接，采 用埋入、焊接、螺栓连接等方式，不建议采用粘接剂等粘贴安装方 法。

5.1.2数据采集设备的稳定性是指设备长期使用后仍能保持正常 的工作性能，目对工作环境具有较强的适应能力和抗于扰能力。对 于信号同步性要求较高的监测项目，宜选用多类型传感器同步采集 设备，实现硬件级信号同步。 5.1.3数据预处理应进行滤波降噪，方法一般包含低通滤波、带通 滤波、高通滤波、数据平均处理等。实际监测中，数据采集系统和 数据分析处理系统有多种组合形式，比如有的监测系统将数据采集 设备、数据处理（预处理、后处理）设备、数据分析设备进行上下 级布置，各级间通过网络传输连接，而有的监测系统会将数据采集， 数据处理到分析都集中在本地同一个终端中。同样的，在滤波器的 设计和配置上，有的监测系统会分别对数据采集设备、数据处理设 备、数据分析设备都有单独的滤波器设计和配置，而有的监测系统 会将数据采集、处理到分析设备进行统一的综合设计和配置。因此 应根据监测具体需求来对滤波器进行设计和选用，其原则是应遵循 最大限度滤除噪声和最大限度保留有用信号。采集数据中的噪声多 属于高频信号时，此类信号宜在数据预处理阶段就采用低通或带通 类型的数字滤波器进行滤波，对于振动模态分析的监测场合，应在 数据的分析处理阶段对结构的振动信号进行分析，应对其结构静态 戎分（趋势项）利用处理软件的频谱分析滤波功能进行消除。 5.1.4应根据桥梁的规模、测点位置和数量、监测设备类型，合理 计数据采集方式。测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相 对分散的桥梁宜采用分布式或总体分布式、局部集中式的混合方式 进行数据采集；测点及监测设备较少且监测部位集中的桥梁，宜采

用集中式数据采集。采集站安置位置应能保证信号的传输质量，采 集站与传感器间的传输距离应由信号传输衰减性能确定。

5.2.2模拟信号是用连续变化的物理量表示的信息，其

或频率，或相位随时间作连续变化，或在一段连续的时间间隔内， 其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。模拟 言号接口通常指信号传输过程中物理连接的接口形式，对与其接口 的选择，通常考虑接口的通用性、易用性、耐久性；D型、BNC、 XLR等接口是比较常见的接口形式，易于获得，连接方便、易用， 且耐久性较好。 数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信 号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。 在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。总线是 种描述数字信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是 子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之 旬的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。CAN、串行接 口、RJ45、PCI、PCIE、USB等总线为目前比较常用和通用的总线 类型，应用范围广。 5.2.3对于光纤光栅解调设备，应满足波长测量精度、重复性及波 长漂移量等要求。解调设备能够适应长期监测要求，满足温度自补 尝、绝对波长校正等长期性能要求。解调设备还需符合国家相关仪 器设备标准对手冲击、振动、高低温、电磁干扰、潮湿等恶劣环境 下工作的规定

5.3.1测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相对分散的桥 梁宜采用分布采集或混合采集；测点及监测设备较少且监测部位集 中的桥梁，宜采用集中采集。采集站与传感器的最远距离应根据传 感器信号衰减传输性能确定。 5.3.2集中采集：传感器系统空间分布较集中、传感器网络与采集 站的距离较近（一般≤10km）时宜采用此方法，即仅设置单一的 中心采集站，根据实际情况，中心采集站可安置于被测结构外，也 可以安置于被测结构内达到安置条件的区域。 5.3.3分布采集：传感器系统空间分布较分散时，或集中采集方案 传感器和采集站的连接距离超过传感器信号衰减传输性能所充许 的最远距离时（一般>10km），宜设置多个子采集站，各子采集站 与中心采集站直接或通过中继相连，其中需注意子采集站必须安置 于具备设备安置条件的区域，传感器与采集站，子采集站与中心采 5.3.4混合采集：指的是集中采集和分布式采集混合使用的方式。 在同一桥梁结构的监测中，在传感器空间分布较为分散时，总体上 可以设置多个子采集站进行分布式采集，而在特定局部可以用光纤 佳咸网级直接连接中

5.3.1测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相对分散的标

5.3.3分布采集：传感器系统空间分布较分散时，或集中采集方案 传感器和采集站的连接距离超过传感器信号衰减传输性能所允许 的最远距离时（一般>10km），宜设置多个子采集站，各子采集站 与中心采集站直接或通过中继相连，其中需注意子采集站必须安置 于具备设备安置条件的区域，传感器与采集站，子采集站与中心采 集站的连接须可靠、稳定。

5.3.4混合采集：指的

在同一桥梁结构的监测中，在传感器空间分布较为分散时，总体上 可以设置多个子采集站进行分布式采集，而在特定局部可以用光纤 传感网络直接连接中心采集站而采用集中采集。

5.4.1～5.4.2桥梁结构监测系统长期采集的数据集，或在高频方式 下采集的监测数据容量巨大。数据容量大小合适与否，直接影响到 监测系统识别和分析桥梁结构特征。长期存储海量的采集数据，既 增加系统硬件设备的压力，也增加用户抽取数据进行结构分析时的 工作量。因此在采集软件设计时，建议采取如下办法来解决海量数

据存储的问题：设置采集國值来进行触发采集或存储。如应变等被测量波动较小接近噪声时，软件可以设置不采集或不存储、不发送：设置分时和定时触发采集的机制。即根据桥梁结构特点和监测需求不进行连续性全时的采集和存储，而是采取分时段来确定采集、存储和发送的策略。43

6.1.2坚持因地制宜的原则，即要了解工程场地现场的各种条件， 充分考虑到工程过程中可能遇到的各种问题，灵活选取合适的方式 根据工程各阶段施工特点和需要组建临时通信网络的，尽量选择无 线传输方式，便于布设和维护。 6.1.3在满足监测系统需求的前提下，硬件性能指标设计宜预留 定的亢余度，硬件宜预留一定的可扩展空间，便于匹配可能提高的 监测要求。线路的布设拓扑应依据监测系统具体需求、传感器类型 和其传输距离衰减性能、各级采集设备的传输能力、各场所和通信 网络的现有条件以及施工现场条件等进行综合性的设计。传输线路 的拓扑结构应符合国际和国家相关标准的要求。应考虑结构监测系 统和各结构、电气、机电、通信、安全等多方面的协调，应按相关 标准设计安全可靠、高效便利的传输子系统。 6.1.4数据采集与传输软件在整个监测系统中十分关键，采集的数 据为结构状态的分析提供直接依据，软件精确度、运行速度、传输 质量、数据库设置、数据文件存取格式等均应严格的要求。此外为 呆证数据采集和传输的可靠性、实时性及同步性，软件应具有补发 功能，当数据通信与传输过程由于故障而中断，在故障排除后，宜 利用数据通道空闲时段将中断时间段内所有数据发送到接收端，通 过设置时限避免因应答等待、重发及补发影响正常数据发送，

6.1.3在满足监测系统需求的前提下，硬件性能指标设计宜预留一 定的亢余度，硬件宜预留一定的可扩展空间，便于匹配可能提高的 监测要求。线路的布设拓扑应依据监测系统具体需求、传感器类型 和其传输距离衰减性能、各级采集设备的传输能力、各场所和通信 网络的现有条件以及施工现场条件等进行综合性的设计。传输线路 的拓扑结构应符合国际和国家相关标准的要求。应考虑结构监测系 统和各结构、电气、机电、通信、安全等多方面的协调，应按相关 标准设计安全可靠、高效便利的传输子系统，

据为结构状态的分析提供直接依据，软件精确度、运行速度、传输 质量、数据库设置、数据文件存取格式等均应严格的要求。此外为 呆证数据采集和传输的可靠性、实时性及同步性，软件应具有补发 功能，当数据通信与传输过程由于故障而中断，在故障排除后，宜 利用数据通道空闲时段将中断时间段内所有数据发送到接收端，通 过设置时限避免因应答等待、重发及补发影响正常数据发送

6.2.1有线传输是指两个通信设备之间使用有形介质连接

有线传输是指两个通信设备之间使用有形介质连接，将信号

人一方传到另一方。常用的介质有双绞线、同轴电缆和光缆等，常 用的接口有RS232、RS422、RS485和RJ45等。无线传输是指两 个通信设备之间不使用任何物理连接，将信号通过空间传输的一种 技术。通常可分为无线广域通信网（无线公网）和无线局域通信网 两种方式。无线广域通信网络可采用GPRS和CDMA等方式；无 线局域通信网可采用TCP/IP协议。

6.2.4异步传输是以字符为单位进行传输，传

6.2.5基于信号的同步技术采用基于时钟同步模块的时

6.3.5传输同步的速度要求。异步传输：异步传输是以字

5传输同步的速度要求。异步传输：异步传输是以字符为单位

7.1.2数据库管理子系统应设计成为一个开放系统，通过标准的通 信协议TCP/IP协议进行数据交换，能够针对不同的应用特点（包 括数据特征、事务特征以及性能需求等）对系统核心（如事务调度 策略、并发机制及存储模型等）进行策略配置或选择，满足不同应 用环境对数据管理和处理的需求，与相关桥梁管理维护数据库进行 数据整合或无缝集成，实现数据最大化共享。 7.1.4系统状态自检包括传感器状态、设备状态与传输通信状态检 查，自检期间宜尽量保证系统正常工作。数据备份是指为防止传感 网络的数据处理与存储系统出现操作失误或系统故障导致数据丢 失，而将全部或部分数据集合从应用主机复制到其他的存储介质， 备份方式宜包括定期磁带、数据库、网络数据与远程镜像。处理软 件宜具备利用自检方法，发现系统和设备是否存在故障以及进一步 识别故障类型、位置等功能

7.2.1～7.2.4针对动态监测的降噪滤波，宜使用EMD经验模态分 解法。对信号进行消除趋势项处理。EMD方法的特点是能够对非 线性、非平稳过程的数据进行线性化、平稳化处理，而且在分解的 过程中保留了数据本身的特性。EMD方法的思路是对采集数据进 行绘图，对波形的上、下包络的平均值确定“瞬时平衡位置”，把复 杂信号的函数分解为有限的IMF函数之和。在结构振动信号消噪 模态参数识别中，EMD方法被广泛应用，在各级设备终端、上位

7.3.1桥梁监测数据录入频率高、吞吐量大，长时间频繁

7.3.1桥梁监测数据求人频率高、吞吐量大，长时间频素的数据与 入易造成磁头臂及磁头电机的损坏，导致数据丢失。因此在配置系 统硬件时，应采用多块独立磁盘构建亢余磁盘阵列，使存储介质具 有几余备份及数据自恢复能力。

7.3.2当监测系统未采用公有云平台进行部署时，服务器所在环

的不稳定性可能造成硬件系统损坏，使得数据丢失或者系统服务终 止。因此建议采用异地容灾备份的方式，搭建至少两个数据或服务 节点，且各个节点在物理空间上相距足够远，不存在二者同时受损 的可能。在单个节点出现故障时，异地容灾能够保证数据的完整性 以及系统服务的正常运行，为损坏节点抢修提供缓冲时间

7.5.3部署私有数据管理系统指购置完整的服务器、交换机、用户 终端等配套硬件，一次性投入较高。且部分桥梁所在位置偏僻、外 部环境恶劣，系统软硬件维护成本可能较高，此时宜采用付费租赁 公有云平台的方式对软件系统进行托管。

8.11对桥架结构进行安全预管与性能评估的日的包括：自先是要 对桥梁结构健康状况进行诊断，探测其有无异常出现，并根据需要 作出预警，以便引起管理部门及养护部门、甚至是用户的注意，及 时采取相应的措施来规避可能的风险；其次，在桥梁长期运营过程 中，其结构性能会由于多种原因产生退化，通过对结构性能情况的 长期持续评估，则可以分析其性能退化规律，寻求其退化的主要原 因，有助于准确把握结构存在的本质病害；再者，在掌握结构性能 退化规律的基础上，可以对结构将来的性能发展情况作出预测；最 后，结构的性能评估与预测的一个很重要的目的是要为了对结构进 行合理管养和维护而进行，结构管养的计划并不是一成不变的GB／T 25330-2019标准下载，而 是要根据结构的性能状态水平和预测情况不断调整实施的。在结构 的性能评估中，需要充分运用从结构监测系统中获取的监测数据 以及结构检测包括初期检测、周期性检测和特殊检测的数据和分析 报告，进行分析、评估和预测。对于基于监测数据的评估可设定合 适的评估基准进行评估分析。 8.1.4桥梁结构的异常分析与安全预警将根据结构的状态参数和 损伤指标来确定，当监测指标超过预警值则直接进行报警，而当监 则指标没有达到极限监测值，但也超过了某个值（或某一程度）时， 则说明结构出现了异常，需要进行预警。因此对于结构的异常分析 和安全预警需要针对相关指标设定阈值，即预警值。预警值需要根 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 要性等因素综合确定：一般来说，预警触发值的确定，对于如加速 度等对损伤不敏感、变化比较小的全局变量指标，可取超过正常范

3.1.4价梁结构的异吊分析 损伤指标来确定，当监测指标超过预警值则直接进行报警，而当监 则指标没有达到极限监测值，但也超过了某个值（或某一程度）时， 则说明结构出现了异常，需要进行预警。因此对于结构的异常分析 和安全预警需要针对相关指标设定阈值，即预警值。预警值需要根 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 要性等因素综合确定；一般来说，预警触发值的确定，对于如加速 度等对损伤不敏感、变化比较小的全局变量指标，可取超过正常范

围的5%对应的值，应变等比较敏感的局部指标可取超过正常范围 的10%对应的值，对于一些离散性大的变量可取超过正常范围15% 对应的值。另外，也可根据预警值进行一定比例的缩小或放大来确 定，如应变预警值取极限报警值的80%，具体取值可视具体情况综 合多种因素决定。

8.2.3具有周期性特征的数据包括：温度、湿度、风速、风向、风 偏角等环境监测数据，此类数据的周期多为1年。车辆荷载、车流 量等交通相关数据也具有周期特性，其周期需要结合监测对象以及 所在地域情况进行具体分析

8.6.2结构模型修正就是通过对结构有限元模型的部分参数进行 修正，使得实测的结构特征参数与理论计算参数之间的尽量吻合。 根据试验加载方式和已知响应信息类型的不同，结构有限元模型 修正分为基于动力（利用频率、振型等信息)和基于静力（利用位 移、应变和曲率等信息）的方法。前者获得信息的方式比较方便 如直接在交通荷载下获得动态响应，受交通限制条件少，但是测量 精度、对损伤敏感度等一直受到工程界质疑。相反，静态方法获取 的数据可信度高，试验过程简单，容易被工程师接受，但静载试验 费用高、对交通影响大等缺点，发展受限制。 采用动、静态应变测量的方法，相应地解析出其他结构参数， 如应变模态、频率、振型、挠度、曲率等，再将这些参数用于模型 修正。本条例注重不同类型参数合理搭配使用，如应变模态/应变 对局部刚度变化引起的损伤敏感，可用于修正这类损伤引起的模型

变化；而频率/挠度对支座损伤等这类损伤敏感，用于修正这类参 数变化。同时，动力修正存在自身的局限，就是动力参数往往只有 前几阶，修正后的模型也一般适用于这几阶的动力预测，与实际情 况差异大。因此，建议尽量使用动静态结合的模型修正方法。 8.6.3静力参数法通常在单元层次上，利用参数的残差分析来识别 损伤。在静力荷载作用下测得的挠度、应变等比较直观，也是结构 状态评估目前普遍使用的方法。 结构的模态参数（模态频率、振型等）反应了结构固有的动力 特性，是结构物理参数的函数。结构发生损伤后，结构的刚度（或 质量、连接条件、边界条件等）将发生改变，从而使结构的模态参 数发生相应变化，因而可以根据结构动力参数的变化来辨识结构的 损伤。典型的动力参数法是将观察到的动力参数改变与基准参数比 较DB41／T 1635-2018标准下载，并选择其中最有可能的改变来判断结构的真实状况。 模型修正是利用结构实测数据（一般是模态参数）来修正结构 的初始理论模型，使修正后的结构模型的响应与结构的实测响应相 致。而用模型修正法进行损伤识别时，应把有限元基准模型作为 结构的初始理论模型，把损伤后的结构响应作为结构实测数据修正 后的结构模型与初始基准模型的差异即反映为结构的损伤。 若有高精度的有限元基准模型可供利用时，可采用模型修正的 方法进行结构物理参数辨识进而实现结构损伤识别的目的。模型修 正法进行损伤识别是根据实测数据修正现有模型，修正后模型与原 模型的差异即为结构损伤，因此在用模型修正方法进行损伤识别前 应具备与损伤前实测数据吻合的高精度有限元基准模型。模型修正 方法已经较为成熟，可根据实际需要选用适当的方法。 此外，考虑到工程结构参数和响应往往带有不确定性，使得确 定性模型修正方法的实用性大天降低。因此可以在模型修正过程弓 入概率统计或其他随机理论（如最小方差法、最大似然法、贝叶斯 方法等），通过构建随机模型修正过程，识别结构参数的统计特征

值（如均值和方差）。最后通过识别统计特征值的变化，来判断结 构是否发生损伤。 神经网络法是一种基于数据的非参数化非线性建模方法，其用 于损伤识别的基本步骤，是构建结构的损伤数据集合，对神经网络 进行训练，校验神经网络的有效性，利用训练得到的神经网络模型 进行损伤识别。结构的损伤数据应根据用途划分为训练集、校验集、 则试集。为了得到较好的结果，训练集一般应进行归一化。神经网 络近年来在结构损伤识别中得到了广泛应用。常用的神经网络模型 有：BP神经网络、RBF神经网络，概率神经网络、自组织神经网 络和模糊神经网络等。BP神经网络由于具有较强的非线性映射能 力而被广泛用于结构分析中，而且大部分采用三层构造，即1个输 入层、1个隐层和1个输出层。基于神经网络的结构损伤识别主要 包括网络结构的确定、参数的选取、学习样本规格化、初始权值的 选取和结构损伤检测等步骤。根据这种思想，输入一组训练好的神 经网络模型，将测量获得的模态参数输入到这个训练好的神经网络 模型，就能得到结构参数的变化量，进而识别结构损伤的位置和大 小。神经网络的拓扑结构应根据所解决的问题来选择，也可采用试 错法或遗传算法以及其他优化方法确定。 遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理 的生物进化过程的计算模型，该方法是一种通过模拟自然进化过程 瘦索最优解的方法。遗传算法将问题的求解表示成染色体（在计算 机语言中一般用二进制码串表示），从而构成一个染色体群，将他 们置于问题的环境中，遵循优胜劣汰的原则，通过不断循环执行选 择、交叉、变异等操作，逐渐逼近全局最优解。与经典最优化方法 相比，遗传算法的优点有：遗传算法的编码操作保证了它在每一步 失代能充分利用每群解中的信息，同时遗传算法的并行处理计算效 率高；遗传算法的编码操作使之能处理结构损伤检测中大量参数的 问题：遗传算法对其且标函数既不要求连续，也不要求可微，仅要

较单纯，同时文很片面。由于结构拥有多种类型多个具体的性能指 标，除了一些关键性的指标，很难说某个具体指标一且超标结构整 本就性能不满足了，在实际操作中，往往会针对众指标进行综合评 古，一个常用的方法就是建立一个分级评估体系，对每个指标进行 打分，最后通过公式算出最终性能得分，并据此对结构性能进行分 级，这是一种实际操作性极强的方法，目前已被广泛使用。本条文 则是针对结构的安全等级评定作了一些相关的说明。