DB63T2222-2023公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用指南

DB63/T2222—2023

公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)

建設(shè)應(yīng)用指南

1范圍

本文件界定了公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用的術(shù)語和定義，確立了總則和監(jiān)測方案，提

供了監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)與應(yīng)用等方面的指導(dǎo)。

本文件適用于公路長大橋梁（主跨跨徑大于等于500m懸索橋、300m斜拉橋、200m拱橋、160m梁橋）

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，其它需要健康監(jiān)測的橋梁可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T8566系統(tǒng)與軟件工程軟件生存周期過程

GB/T8567計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范

GB/T9386計(jì)算機(jī)軟件測試文檔編制規(guī)范

GB/T15532計(jì)算機(jī)軟件測試規(guī)范

GB50311綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50343建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范

JT/T1037公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JTG5120公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范

JTG/T5122公路纜索結(jié)構(gòu)體系橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

JT/T1037界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

4總則

4.1長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建遵循“適用、穩(wěn)定、安全、耐久、經(jīng)濟(jì)”原則。

4.2系統(tǒng)建設(shè)需充分考慮與部、省監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享的需求。

4.3系統(tǒng)建設(shè)宜采用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云技術(shù)、AI及InSAR等先進(jìn)技術(shù)。

4.4對于新建橋梁的健康監(jiān)測系統(tǒng)，宜與橋梁主體同步設(shè)計(jì)、同步實(shí)施、同步驗(yàn)收、同步運(yùn)維。

4.5系統(tǒng)硬件設(shè)備包括傳感器、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其穩(wěn)定性和耐久性宜滿足高寒環(huán)境的條件，

且考慮下列因素：

a)傳感器：適用性、兼容性和可擴(kuò)展性；

b)數(shù)據(jù)采集設(shè)備：具備實(shí)時(shí)采集、自動存儲、自動傳輸?shù)裙δ埽?/p>

c)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備：保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，且提供足夠的帶寬和?shù)據(jù)冗余度。

4.6系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)達(dá)到二級及以上。

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5監(jiān)測方案

5.1概要

監(jiān)測方案的編制包括但不限于下列因素：

a)橋梁環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)變化特征；

b)橋梁服役期病害規(guī)律；

c)場地供電條件；

d)橋址通訊條件；

e)預(yù)埋件安裝；

f)檢修通道等。

5.2資料收集

5.2.1監(jiān)測方案編制前，需收集的資料包括但不限于：

a)橋梁設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收檔案資料；

b)橋址運(yùn)營環(huán)境條件、交通流狀況；

c)橋梁病害類型、范圍和程度；

d)橋梁檢查、維修加固等養(yǎng)護(hù)資料；

e)現(xiàn)場供電及網(wǎng)絡(luò)狀況。

5.2.2資料收集時(shí)需保證資料的真實(shí)性、有效性和保密性。

5.3監(jiān)測項(xiàng)目

5.3.1監(jiān)測內(nèi)容的確定宜綜合考慮橋梁運(yùn)營環(huán)境、受力狀態(tài)分析、耐久性分析、風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果、部構(gòu)

件技術(shù)狀況、病害類型與損傷程度、監(jiān)測應(yīng)用目標(biāo)等因素。

5.3.2綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)是為了保證橋梁結(jié)構(gòu)整體安全性，同時(shí)監(jiān)測多個(gè)目標(biāo)或多種項(xiàng)目的長期監(jiān)測

系統(tǒng)，宜按JT/T1037所描述的各類橋型的監(jiān)測內(nèi)容設(shè)置。

5.3.3特定目標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)是針對某一項(xiàng)或幾項(xiàng)特定的結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)專門實(shí)施的長期監(jiān)測系統(tǒng)，其監(jiān)測

內(nèi)容見表1。

表1特定目標(biāo)監(jiān)測項(xiàng)目

項(xiàng)次監(jiān)測目標(biāo)監(jiān)測類別監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測選項(xiàng)

結(jié)冰橋面、索結(jié)構(gòu)覆冰●

1寒區(qū)環(huán)境除冰鹽除冰鹽○

凍蝕凍蝕●

氯離子濃度●

鋼筋銹蝕●

2鹽漬土環(huán)境腐蝕

硫酸鹽濃度○

侵蝕深度●

裂縫寬度●

裂縫

裂縫長度○

3結(jié)構(gòu)性裂縫氯離子濃度◎

腐蝕

侵蝕深度◎

溫濕度環(huán)境溫度、濕度◎

結(jié)構(gòu)溫度混凝土構(gòu)件溫度●

薄壁高墩應(yīng)變橋墩混凝土應(yīng)變●

4

溫度梯度橋墩順橋向位移●

位移

橋墩橫橋向位移●

2

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表1特定目標(biāo)監(jiān)測項(xiàng)目（續(xù)）

項(xiàng)次監(jiān)測目標(biāo)監(jiān)測類別監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測選項(xiàng)

溫濕度環(huán)境溫度、濕度●

位移支座位移●

5支座損傷

所有車道車重、軸重、軸數(shù)、車速○

車輛荷載

所有車道車流量○

基礎(chǔ)偏位●

6基礎(chǔ)沖刷基礎(chǔ)沖刷

沖刷深度●

基礎(chǔ)豎向位移●

位移

基礎(chǔ)橫向位移●

7樁基凍拔振動墩頂加速度○

溫度基礎(chǔ)土體溫度●

含水率土體含水率○

位移基礎(chǔ)位移●

8不均勻沉降振動墩頂加速度○

含水率土體含水率○

結(jié)構(gòu)溫度鋪裝層溫度●

紫外線強(qiáng)度紫外線強(qiáng)度○

氯離子濃度○

腐蝕

9鋪裝層開裂侵蝕深度○

裂縫主梁裂縫●

所有車道車重、軸重、軸數(shù)、車速◎

車輛荷載

所有車道車流量◎

10橋面滲水橋面狀況視頻圖像○

位移伸縮縫位移●

11伸縮縫病害

溫濕度環(huán)境溫度、濕度●

路基沉降橋頭路基沉降位移●

12橋頭跳車含水率臺后填土含水率●

溫度填土溫度○

含水率土體含水率●

溫度土體溫度○

13錐坡開裂、滑移

溫濕度環(huán)境溫度、濕度○

裂縫土體裂縫●

振動橋墩加速度○

14冰撞擊

結(jié)構(gòu)狀況視頻圖像○

注：●必選項(xiàng)，○宜選項(xiàng)，◎可選項(xiàng)。

5.4測點(diǎn)布設(shè)

5.4.1宜合理利用監(jiān)測點(diǎn)之間聯(lián)系和結(jié)構(gòu)的對稱性等，優(yōu)化測點(diǎn)布設(shè)。

5.4.2測點(diǎn)布設(shè)宜明確傳感器的數(shù)量、安裝位置、方向等，對于不可更換的測點(diǎn)，宜做冗余設(shè)計(jì)。

5.4.3監(jiān)測測點(diǎn)布設(shè)位置和數(shù)量，需考慮但不限于以下因素：

a)橋址環(huán)境、所受作用分布；

b)結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)、靜力特性及動力特性；

c)結(jié)構(gòu)病害特征及分布；

d)監(jiān)測項(xiàng)目數(shù)據(jù)分析和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估需求；

e)對于結(jié)構(gòu)既有損傷及缺陷位置，需設(shè)置針對性測點(diǎn)。

5.4.4綜合集成監(jiān)測測點(diǎn)布設(shè)見表2。

3

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表2綜合集成監(jiān)測測點(diǎn)布設(shè)

項(xiàng)次監(jiān)測內(nèi)容布設(shè)位置

橋址區(qū)跨中

1溫度、濕度主梁內(nèi)、主纜內(nèi)、錨室內(nèi)、

橋梁濕度變化較大的部位、對濕度敏感的構(gòu)件

鞍罩內(nèi)、索塔內(nèi)

2雨量橋梁開闊部位

橋面橋面易結(jié)冰區(qū)域的典型位置

3結(jié)冰纜索近塔頂

吊桿主拱

4車輛荷載所有車道路基或有穩(wěn)定墩柱支撐的混凝土結(jié)構(gòu)鋪裝層內(nèi)

能監(jiān)測自由場風(fēng)速和風(fēng)向；宜布設(shè)于跨中上下游、塔頂、拱頂；懸索

5風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)壓

橋（≥1500m）、斜拉橋（≥800m）需增設(shè)測點(diǎn)

根據(jù)溫度場分布特點(diǎn)、結(jié)合結(jié)構(gòu)類型、聯(lián)長、跨徑、構(gòu)件尺寸、鋪裝

6構(gòu)件溫度

結(jié)構(gòu)溫度體系、日照情況等綜合確定；與結(jié)構(gòu)應(yīng)變溫度補(bǔ)償測點(diǎn)協(xié)同布設(shè)

7橋面鋪裝層鋪裝層內(nèi)

8船舶撞擊有船撞風(fēng)險(xiǎn)的水位變動區(qū)的橋墩底部、承臺頂部

橋岸、承臺頂或橋墩底部；護(hù)岸、錨碇錨室、近橋址監(jiān)控中心等自由

9地震動

場地；大跨橋梁考慮地面運(yùn)動的非一致性

主跨跨中和1/4、3/4主跨、邊跨跨中；有扭轉(zhuǎn)監(jiān)測需求時(shí)，同一斷面

主梁豎向

左右幅外側(cè)

主梁橫向主跨跨中

支座墩頂梁端支座處

10位移梁端縱向梁端伸縮縫處

塔頂偏位索塔頂部

拱頂位移拱頂部

主纜偏位主跨跨中和1/4、3/4主跨

高墩位移墩頂

塔頂轉(zhuǎn)角塔頂

11轉(zhuǎn)角

梁端轉(zhuǎn)角梁端主梁

主梁、索塔、主拱根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和易損性分析確定截面和部位

正交異性鋼橋面板車道輪跡線、疲勞熱點(diǎn)（頂板、U肋、橫隔板）

12應(yīng)變

受力復(fù)雜的構(gòu)件根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析確定三向靜、動態(tài)應(yīng)變測點(diǎn)

鋼混結(jié)合段應(yīng)變較大或應(yīng)力集中處

懸索橋吊索

根據(jù)索構(gòu)件的布置形式、規(guī)格、型號、長短、索力和應(yīng)力選取代表性、

斜拉橋斜拉索

13索力索力較大、拉索應(yīng)力變化較大的拉索

拱橋吊桿（索）和系桿

錨跨索股根據(jù)主纜錨固方案、索股布置形式確定，至少包括基準(zhǔn)索股

根據(jù)支座類型、構(gòu)造、安裝方式確定；可能出現(xiàn)橫向失穩(wěn)等傾覆性破

14支座反力

壞的獨(dú)柱橋、曲線橋、基礎(chǔ)易發(fā)生沉降或采用壓重設(shè)計(jì)的橋梁支座

主梁豎向和橫向振型峰值點(diǎn)，避開振型節(jié)點(diǎn)；至少包括主跨跨中和四分點(diǎn)

主梁縱向塔梁連接處或支座位置處

索塔塔頂

15振動

索振幅較大的索，避開索構(gòu)件振型節(jié)點(diǎn)

橋墩墩頂

主拱根據(jù)主拱振型確定，宜布設(shè)在振型峰值點(diǎn)出，避開振型節(jié)點(diǎn)

根據(jù)基礎(chǔ)沖刷風(fēng)險(xiǎn)分析確定；圓形橋墩不設(shè)置上下游兩側(cè)；圓端形布

16沖刷

設(shè)在上下游及側(cè)面最大沖刷位置；沖刷嚴(yán)重宜在周邊側(cè)面同斷面布置

錨碇位移錨體和前支墩角點(diǎn)

17基礎(chǔ)變位橋墩沉降墩頂

拱腳位移拱腳承臺

既有典型裂縫或可能發(fā)生開裂的區(qū)域；結(jié)合檢查、技術(shù)狀況評定、養(yǎng)

18裂縫

護(hù)維修結(jié)果確定

4

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表2綜合集成監(jiān)測測點(diǎn)布設(shè)（續(xù)）

項(xiàng)次監(jiān)測內(nèi)容布設(shè)位置

墩臺水位變動、浪濺區(qū)混凝土保護(hù)層內(nèi)；根據(jù)氯離子濃度梯度測試要

19腐蝕求確定位置和數(shù)量；結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、特殊部位、連接位置的腐蝕速率確

定

20斷絲“腐蝕或銹蝕”標(biāo)度達(dá)到3及以上的索；錨頭端部或易斷絲位置

“錯位、滑移”標(biāo)度達(dá)到3及以上的索夾；索夾類型、索夾傾角、螺栓

21索夾滑移

布置形式

22高強(qiáng)度螺栓狀態(tài)檢查（測）、技術(shù)狀況評定結(jié)果

23體外預(yù)應(yīng)力構(gòu)造特點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力布設(shè)形式、位置

橫向失穩(wěn)發(fā)生傾覆性破壞的獨(dú)柱墩橋梁、彎橋，以及基礎(chǔ)易發(fā)生沉降、

24支座反力

存在負(fù)反力等橋梁的關(guān)鍵支座

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和結(jié)構(gòu)易損性分析結(jié)果，布設(shè)在易于或已出現(xiàn)疲勞

25疲勞

破壞初期征兆的部位

5.4.5特定目標(biāo)監(jiān)測測點(diǎn)布設(shè)見表3：

表3特定目標(biāo)測點(diǎn)布設(shè)

項(xiàng)次監(jiān)測內(nèi)容布設(shè)位置

1橋面覆冰宜布設(shè)在動態(tài)稱重系統(tǒng)附近橋面位置

2索結(jié)構(gòu)覆冰宜布設(shè)在索體頂部

3除冰鹽宜布設(shè)在受除冰鹽侵蝕的典型區(qū)域和典型節(jié)點(diǎn)

4凍蝕宜布設(shè)在水中橋墩

氯離子濃度

鋼筋銹蝕

5鹽漬土腐蝕鹽蝕交替區(qū)域

硫酸鹽濃度

侵蝕深度

混凝土構(gòu)件溫度

溫度梯度效應(yīng)最大處截面四周

橋墩混凝土應(yīng)變

6薄壁高墩溫度梯度

橋墩順橋向位移

墩頂或溫度梯度效應(yīng)最大處

橋墩橫橋向位移

7基礎(chǔ)沖刷基礎(chǔ)偏位宜布設(shè)于橋墩頂部

基礎(chǔ)豎向位移宜布設(shè)于橋墩頂部

基礎(chǔ)豎向位移宜布設(shè)于橋墩頂部

8樁基凍拔墩頂加速度宜布設(shè)于橋墩頂部

基礎(chǔ)土體溫度

樁周土體凍融范圍內(nèi)

土體含水率

基礎(chǔ)位移

宜布設(shè)于墩臺頂部

9不均勻沉降墩頂加速度

土體含水率樁周土體擾動范圍內(nèi)

10鋪裝層溫度宜根據(jù)橋梁日照特征，選取具有代表性的截面進(jìn)行測點(diǎn)布設(shè)

11紫外線強(qiáng)度宜與鋪裝層溫度傳感器同斷面

12鋪裝層裂縫開裂位置處

13橋面滲水梁底或墩頂蓋梁

路基沉降橋臺頂部及臺后路基沉降范圍內(nèi)

14橋頭跳車臺后填土含水率

橋頭搭板下方臺后填土內(nèi)

臺后填土溫度

土體含水率

錐坡土體內(nèi)

15錐坡開裂、滑移土體溫度

裂縫土體裂縫最寬處

16冰撞擊振動宜布設(shè)于橋墩頂部

5.5監(jiān)測設(shè)備

5

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5.5.1監(jiān)測設(shè)備見表4。

表4監(jiān)測設(shè)備

項(xiàng)次監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測設(shè)備

1溫濕度氯化鉀濕度計(jì)、電解濕度計(jì)、電阻電容濕度計(jì)（溫濕度傳感器）

2雨量雨量計(jì)（電容雨量計(jì)、紅外散射式雨量計(jì)、單翻斗雨量計(jì)）

3結(jié)冰溫度計(jì)

4溫度熱電偶、熱電阻、光纖光柵溫度計(jì)

5地震強(qiáng)震動記錄儀、三向加速度傳感器

6車輛動態(tài)稱重儀、視頻攝像頭

7船撞加速度傳感器、傾角儀、位移計(jì)

8風(fēng)速風(fēng)向超聲風(fēng)速儀、機(jī)械式風(fēng)速儀

9風(fēng)壓陶瓷型或擴(kuò)散硅型微壓差傳感器

10振動加速度傳感器（壓電式、伺服式、電容式）、速度傳感器、長標(biāo)距光纖光柵傳感器

GNSS/北斗傳感器、傾角儀、靜力水準(zhǔn)儀、電平梁、壓力變送器、長標(biāo)距光纖光柵傳感器、

11位移

機(jī)器視覺傳感器、位移計(jì)

12應(yīng)變振弦式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵應(yīng)變計(jì)、電阻應(yīng)變計(jì)

13索力加速度傳感器、磁通量傳感器、壓力傳感器（錨索計(jì)）、長標(biāo)距光纖光柵傳感器

14斷絲聲發(fā)射傳感器

振弦式裂縫計(jì)、光纖光柵裂縫計(jì)、裂縫觀測傳感器、長標(biāo)距光纖光柵傳感器、導(dǎo)電涂料傳

15裂縫

感器

腐蝕傳感器、長標(biāo)距光纖光柵傳感器、混凝土保護(hù)層深度安裝多電極傳感器（腐蝕類型、

16腐蝕

腐蝕速率）

17疲勞應(yīng)變傳感器

18覆冰電容傳感器、光纖傳感器、超聲波測試法、視頻監(jiān)測法

19除冰鹽橋面系水體氯離子濃度

20凍蝕溫度計(jì)、高清攝像頭

21紫外線強(qiáng)度紫外線輻射傳感器

22土體含水率滲壓計(jì)、土壤水分傳感器

23橋面/結(jié)構(gòu)狀況高清攝像頭

5.6數(shù)據(jù)采集與傳輸

5.6.1宜綜合考慮監(jiān)測手段、傳感器數(shù)量及空間位置分布，選取采集模式：

a)傳感器空間分布較集中、傳感器網(wǎng)絡(luò)與采集站的距離較近時(shí)，采用集中式采集；

b)傳感器和采集設(shè)備較多，各監(jiān)測部位相距較遠(yuǎn)且相對分散時(shí)，采用分布式采集；

c)同一橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中傳感器空間分布較為分散時(shí)，總體可設(shè)置多個(gè)子采集站進(jìn)行分布式采集，

局部位置同時(shí)采用集中式采集。

5.6.2數(shù)據(jù)采集需考慮但不限于下列因素：

a)采樣頻率的適用性：宜按JT/T1037設(shè)置，并考慮監(jiān)測需求；

b)監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步性：變量數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步誤差動態(tài)監(jiān)測小于0.1ms，靜態(tài)監(jiān)測小于1ms；

c)采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性：采集數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的差值宜在一定范圍內(nèi)，可根據(jù)具體情況設(shè)定閾值；

d)異常數(shù)據(jù)的診斷：數(shù)據(jù)完好率宜不低于90%。

5.6.3數(shù)據(jù)傳輸需考慮但不限于以下因素：

a)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性、可靠性和完整性；

b)高速數(shù)據(jù)傳輸宜采用同步傳輸，低速數(shù)據(jù)傳輸可采用異步傳輸；

c)遠(yuǎn)距離宜采用光纖傳輸技術(shù)、無線傳輸技術(shù)或兩者相結(jié)合的方式。

5.6.4監(jiān)測系統(tǒng)上傳至省、部級監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)包含但不限于：

a)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：橋梁基本信息、監(jiān)測設(shè)備信息、傳感器監(jiān)測點(diǎn)位信息等；

b)原始數(shù)據(jù)：各類監(jiān)測指標(biāo)的初始數(shù)據(jù)；

6

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c)特征值數(shù)據(jù)：最大值、最小值、平均值、均方根值、方差等；

d)狀態(tài)數(shù)據(jù)：橋梁健康度、單橋系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、傳感器運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)；

e)報(bào)警數(shù)據(jù)：超過報(bào)警閾值的測點(diǎn)數(shù)據(jù)；

f)應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)：應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急通訊錄、事中處置信息、處置結(jié)果信息、處置報(bào)告等；

g)視頻數(shù)據(jù)：動態(tài)稱重、橋面、航道等視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

5.7數(shù)據(jù)存儲

5.7.1監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)宜采用模塊化架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)，具備提供存儲調(diào)度、存儲監(jiān)控及存儲管理

可視化功能，可對橋梁結(jié)構(gòu)信息、監(jiān)測系統(tǒng)信息和監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分層、分類存儲和管理。

5.7.2監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括但不限于：

a)橋梁結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫：宜對橋梁設(shè)計(jì)、竣工圖紙以及專題研究等資料進(jìn)行存儲和管理，數(shù)據(jù)

庫表宜按橋梁設(shè)計(jì)、竣工圖紙、研究報(bào)告等分類；

b)監(jiān)測系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫：宜存儲和管理傳感器、數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理和管理設(shè)備及

軟件等信息，包括設(shè)備廠商、安裝位置、技術(shù)參數(shù)、品牌和規(guī)格等；

c)結(jié)構(gòu)有限元模型數(shù)據(jù)庫：宜存儲和管理橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型，有限元模型宜使用標(biāo)準(zhǔn)文件格

式進(jìn)行保存，并可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用和橋梁養(yǎng)護(hù)結(jié)果定期按需修正；

d)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫：宜存儲和管理監(jiān)測系統(tǒng)所有監(jiān)測內(nèi)容的原始數(shù)據(jù)；

e)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫：宜存儲和管理采用統(tǒng)計(jì)方法、相關(guān)分析、趨勢分析、比對分析及機(jī)器學(xué)習(xí)

等數(shù)據(jù)；

f)監(jiān)測應(yīng)用數(shù)據(jù)庫：宜存儲和管理超限報(bào)警、評估、分析結(jié)果等數(shù)據(jù)。

5.7.3數(shù)據(jù)存儲考慮下列因素：

a)現(xiàn)場采集站存儲時(shí)，宜在采集站內(nèi)安裝采集計(jì)算機(jī)，采用循環(huán)更新存儲方式。在網(wǎng)絡(luò)中斷情

況下，現(xiàn)場本地?cái)?shù)據(jù)存儲空間結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)宜不少于90d，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)宜不少于30d；

b)對于交變類型的較高頻連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可根據(jù)數(shù)據(jù)存儲準(zhǔn)則存儲數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)時(shí)間宜采用

公歷，最低精度為s；

c)監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)機(jī)房監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲時(shí)間：

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：不少于5年，經(jīng)處理后的特征數(shù)據(jù)、超限報(bào)警、評估結(jié)果等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲

時(shí)間宜不少于20年，

非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)：不少于90d，特殊事件視頻數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)移備份并永久保存；

d)監(jiān)測系統(tǒng)宜采用容災(zāi)備份機(jī)制，可具備各類數(shù)據(jù)壓縮存儲和異地備份功能。

5.8報(bào)警處置

5.8.1報(bào)警等級、報(bào)警閾值宜參考JT/T1037設(shè)置。

5.8.2報(bào)警值應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)及被監(jiān)測對象的控制要求，數(shù)據(jù)超限報(bào)警宜分為三級，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過

各級閾值時(shí)，宜同步報(bào)警。

5.8.3監(jiān)測數(shù)據(jù)和報(bào)警信息宜實(shí)時(shí)在線顯示，并將報(bào)警信息及時(shí)傳送給運(yùn)維管理人員。

5.8.4監(jiān)測數(shù)據(jù)觸發(fā)異常報(bào)警時(shí)，宜根據(jù)橋梁特點(diǎn)、報(bào)警頻次、異常極值等進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)，按JT/T

1037、JTG5120、JTG/T5122執(zhí)行。

6系統(tǒng)建設(shè)

6.1設(shè)計(jì)

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6.1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容包括但不限于：

a)系統(tǒng)總體方案與功能組成；

b)監(jiān)測內(nèi)容與測點(diǎn)布設(shè)；

c)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與管理方案；

d)軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、軟件部署和聯(lián)調(diào)方案；

e)系統(tǒng)供電、網(wǎng)絡(luò)、防雷、防護(hù)方案；

f)預(yù)留預(yù)埋方案；

g)數(shù)據(jù)分析與閾值設(shè)置方案；

h)系統(tǒng)運(yùn)維要點(diǎn)；

i)設(shè)計(jì)圖：測點(diǎn)布置圖、分項(xiàng)測點(diǎn)布置與安裝圖、采集站布置圖、系統(tǒng)拓?fù)鋱D、綜合布線圖、

設(shè)備電氣原理圖；

j)工程數(shù)量表及預(yù)算。

6.1.2系統(tǒng)硬件包括傳感器、數(shù)據(jù)采集及傳輸設(shè)備、計(jì)算存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備及供電設(shè)備，設(shè)計(jì)

需考慮但不限于以下因素：

a)技術(shù)適用性：傳感器宜符合監(jiān)測指標(biāo)對靈敏度、通頻帶、動態(tài)范圍、線性度、穩(wěn)定性、供電

方式及壽命等方面的要求，并具備足夠的量程儲備量，對于受沖擊的傳感器宜工作在滿量程

的20%～30%，其他監(jiān)測量宜工作在滿量程的30%～70%；

b)環(huán)境適宜性：

滿足青海高原寒區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，相關(guān)監(jiān)測設(shè)備建議選取低溫穩(wěn)定性較好的電子元器件，有

效工作溫度下限低于橋址區(qū)年溫極小值20℃，上限高于橋址區(qū)年溫極大值30℃，必要時(shí)進(jìn)行

低溫穩(wěn)定性測試和驗(yàn)證，

根據(jù)元器件的工作環(huán)境配置溫控機(jī)柜，其防護(hù)級別：位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部時(shí)不低于IP55，外部時(shí)

不低于IP65，其他參數(shù)宜符合GB/T15532規(guī)定；

c)長期穩(wěn)定性：按照可靠性設(shè)計(jì)流程，從設(shè)備選型、降額設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)、供電電源、傳感器

測量精度等各個(gè)環(huán)節(jié)，明確“防塵、防水、防雷、防震、防腐蝕”指標(biāo)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定有效；

d)系統(tǒng)兼容性：傳感器選型、采集儀選型宜和軟件系統(tǒng)相適配，滿足數(shù)據(jù)同步采集、實(shí)時(shí)傳輸

需求，并考慮安裝、維護(hù)的便易性。

6.1.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用主流的設(shè)計(jì)架構(gòu)，選取合適的技術(shù)路線和編程語言，各模塊之間相互獨(dú)立、

有序融合，方便維護(hù)、擴(kuò)容和升級，具體如下：

a)采集與傳輸：需考慮數(shù)據(jù)采集的協(xié)議和通信方式，宜提供可靠和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)時(shí)、

準(zhǔn)確地獲取傳感器采集到的橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)，支持多種傳感器類型和數(shù)據(jù)接口，并添加校驗(yàn)機(jī)

制，具備遠(yuǎn)程配置和調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)的功能；

b)數(shù)據(jù)處理與管理：將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成反映橋梁環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)變化的特征數(shù)據(jù)，

并設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，支持大容量的數(shù)據(jù)存儲和高效的數(shù)據(jù)管理，具備數(shù)據(jù)備份與恢

復(fù)功能；

c)用戶界面：宜選用B/S模式，具備數(shù)據(jù)及結(jié)果顯示、查詢、推送及交互功能。

6.1.4配套工程設(shè)計(jì)具體如下：

a)預(yù)埋件及預(yù)留孔洞：宜合理設(shè)置；

b)傳感器：

保護(hù)罩：具備“防塵、防水”的功能，

支架：具備足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；

c)線纜橋架：

線纜的敷設(shè)與防護(hù)宜符合GB50311規(guī)定，

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管線橋架能夠承受管線的重量和外部環(huán)境的作用，且具備防腐功能；

d)供電及通信網(wǎng)絡(luò)：通信網(wǎng)絡(luò)宜具備可靠性，綜合考慮傳輸距離、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況等因素，宜采

用光纜傳輸和組網(wǎng)，可采用無線傳輸和組網(wǎng)。新建橋梁機(jī)電工程設(shè)計(jì)時(shí)宜預(yù)留接口；

e)防雷接地保護(hù)：宜符合GB50343規(guī)定；

f)監(jiān)測數(shù)據(jù)中心：宜滿足長期穩(wěn)定運(yùn)行的需求。

6.2實(shí)施

6.2.1傳感器安裝需考慮但不限于以下因素：

a)定位準(zhǔn)確：安裝位置與設(shè)計(jì)文件一致；

b)牢固可靠：選擇合理的安裝方式，使用的預(yù)埋件、錨桿、基座、支架和夾具等宜具有足夠的

強(qiáng)度、剛度和耐久性，與被測結(jié)構(gòu)物連接牢固，安裝工藝符合監(jiān)測期內(nèi)的使用需求及技術(shù)指

標(biāo)；

c)標(biāo)識唯一：標(biāo)識清晰、準(zhǔn)確、完整，粘貼牢固，并按附錄A填寫安裝記錄。

6.2.2采集與傳輸設(shè)備安裝需考慮但不限于以下因素：

a)安裝位置、數(shù)量宜與設(shè)計(jì)保持一致；

b)采集站與結(jié)構(gòu)間的連接宜采用焊接或防松脫螺栓等方式，保證連接牢固；

c)采集站內(nèi)設(shè)備布置安裝穩(wěn)固，走線規(guī)整，接線端子接觸良好；

d)安裝后進(jìn)行校驗(yàn)，包括接線正確性校驗(yàn)和數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)，并宜定期對比校準(zhǔn)；

e)校驗(yàn)無誤后按附錄A填寫安裝記錄。

6.2.3管線安裝需考慮但不限于以下因素：

a)線纜宜敷設(shè)于橋架內(nèi)，橋架外線纜宜采用防護(hù)管，且與結(jié)構(gòu)物連接牢固，防護(hù)管彎曲符合相

關(guān)要求；

b)光電線纜宜與橋梁其他線纜保持合適的距離，并根據(jù)強(qiáng)弱電纜位置采取屏蔽措施；

c)光纜接續(xù)時(shí)每道工序完成后宜采用前向雙程測試法測量接頭損耗，中斷段光纖的平均接頭損

耗不大于每個(gè)0.03dB；

d)線纜終端接頭宜留有冗余；

e)線纜宜從底部進(jìn)入設(shè)備箱，并設(shè)置防水措施。

6.2.4系統(tǒng)供配電需考慮但不限于以下因素：

a)市電供電時(shí)系統(tǒng)需配備獨(dú)立配電箱供電；太陽能供電時(shí)保證連續(xù)使用時(shí)長不少于7d；

b)設(shè)置過載、接地、漏電、短路、防雷等保護(hù)裝置；

c)具備來電后自動恢復(fù)功能。

6.2.5軟件開發(fā)測試與部署需考慮但不限于以下因素：

a)軟件編碼宜符合GB/T8566規(guī)定，軟件開發(fā)文檔和接口文檔宜符合GB/T8567規(guī)定；

b)軟件部署前編制軟件部署指南，過程規(guī)范有序，部署完成后測試系統(tǒng)功能及性能；

c)軟件測試流程和內(nèi)容宜符合GB/T15532和GB/T9386規(guī)定，并填寫系統(tǒng)軟件測試表，見附錄

B。

6.2.6系統(tǒng)調(diào)試包括但不限于：

a)檢查硬件設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；

b)測試采集數(shù)據(jù)的可靠性、完整性、有效性以及信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性；

c)設(shè)置傳感器的參數(shù)及初始狀態(tài)；

d)檢查干擾信號的來源，并采取有效措施。

6.3試運(yùn)行

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6.3.1系統(tǒng)試運(yùn)行不少于3個(gè)月，并組織相關(guān)培訓(xùn)。

6.3.2開展軟件功能優(yōu)化、基準(zhǔn)值校正、超限閾值設(shè)置等工作。

6.3.3檢驗(yàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、邏輯性、相關(guān)性和匹配性。

6.3.4編寫試運(yùn)行報(bào)告。

6.4驗(yàn)收

監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收及資料編制宜按JT/T1037規(guī)定執(zhí)行。

7維護(hù)與應(yīng)用

7.1檢查維護(hù)

7.1.1監(jiān)測系統(tǒng)宜建立檢查維護(hù)臺賬。

7.1.2檢查維護(hù)具體如下：

a)日常檢查：

軟件工作狀態(tài)檢查、數(shù)據(jù)完整性分析、超限報(bào)警確認(rèn)、數(shù)據(jù)庫備份情況檢查宜每周進(jìn)行1

次，并按附錄C記錄，

監(jiān)控中心硬件設(shè)備工作狀態(tài)檢查、存儲空間情況統(tǒng)計(jì)宜每周進(jìn)行1次，并按附錄D記錄，

結(jié)合橋梁日常巡查，開展硬件設(shè)施的表觀完好性、線纜牢固性檢查，按附錄D記錄，

對巡查中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處置，并做好記錄；

b)定期（專項(xiàng)）維護(hù)：

維護(hù)頻次：至少每半年進(jìn)行1次；當(dāng)監(jiān)測設(shè)備發(fā)生故障或橋梁遭遇地震、火災(zāi)、車船撞擊

等特殊事件后及時(shí)進(jìn)行專項(xiàng)維護(hù)，

軟件維護(hù)：對數(shù)據(jù)完整性、性能指標(biāo)、報(bào)警功能、安全性、系統(tǒng)日志等，

設(shè)備維護(hù)：傳感器保護(hù)罩及支架牢固性、采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量、防雷接地

可靠性、配電設(shè)備狀態(tài)等，

故障處置：24h內(nèi)快速響應(yīng)并及時(shí)處置，做好記錄，

分析總結(jié)：每年對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行分析總結(jié)，提出維護(hù)計(jì)劃；

c)應(yīng)急維護(hù)：對系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)的突發(fā)故障排查原因，并及時(shí)采取處置措施。

7.2監(jiān)測報(bào)警

7.2.1各級閾值宜綜合考慮監(jiān)測內(nèi)容歷史統(tǒng)計(jì)值、材料允許值、仿真計(jì)算值、設(shè)計(jì)值和規(guī)范容許值，

并結(jié)合管理建議、特殊事件應(yīng)急管理、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估等需求進(jìn)行設(shè)定，可根據(jù)實(shí)際運(yùn)營狀況進(jìn)行必要的

調(diào)整，具體如下：

a)技術(shù)狀況為1、2類的橋梁：宜按JT/T1037規(guī)定設(shè)定；

b)技術(shù)狀況為3、4類的橋梁：宜基于設(shè)計(jì)值、荷載試驗(yàn)結(jié)果、定期檢查及技術(shù)狀況評定結(jié)果設(shè)

定。

7.2.2宜對傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，狀態(tài)特征值超過閾值后，方可報(bào)警。

7.2.3報(bào)警內(nèi)容包括傳感器編號、位置、監(jiān)測值、報(bào)警閾值和報(bào)警級別。

7.2.4報(bào)警觸發(fā)流程如下：

a)監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值自動觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警級別；

b)人工對自動觸發(fā)報(bào)警等級進(jìn)行確認(rèn)，必要時(shí)升級或降級；

c)根據(jù)報(bào)警類型、報(bào)警級別等采取閉合處理措施，形成聯(lián)動機(jī)制。

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7.3分析報(bào)告

7.3.1分析報(bào)告具體如下：

a)日報(bào)和月報(bào)：以自動化報(bào)警情況統(tǒng)計(jì)分析為主，包括報(bào)警參數(shù)、報(bào)警位置、報(bào)警數(shù)量、報(bào)警

閾值等情況，并與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果進(jìn)行對比；

b)季報(bào)和年報(bào)：

特征值分析：宜包括時(shí)程曲線展示、數(shù)據(jù)解耦、特征指標(biāo)提取及數(shù)值統(tǒng)計(jì)等，

規(guī)律分析：宜包括數(shù)據(jù)特征值的變化趨勢、相關(guān)性分析等，

異常事件記錄：事件描述、數(shù)據(jù)變化、異常數(shù)據(jù)圖表、傳感器狀態(tài)、原因分析、狀態(tài)評估、

響應(yīng)措施及維護(hù)記錄等，

特定目標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)評估：需結(jié)合監(jiān)測設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行專項(xiàng)分析與評估，

綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)評估：根據(jù)各監(jiān)測項(xiàng)開展專項(xiàng)評估后，結(jié)合人工檢查結(jié)果進(jìn)行綜合評估，

健康度計(jì)算：宜按JT/T1037計(jì)算，

狀態(tài)評估：根據(jù)專項(xiàng)評估及綜合評估結(jié)果，研判橋梁使用性能，評估運(yùn)營狀態(tài)。

7.3.2分析報(bào)告及原始記錄等宜歸檔。

7.4對策建議

7.4.1超限報(bào)警處置宜按JTG5120、JTG/T5122、JT/T1037執(zhí)行。

7.4.2發(fā)生渦振、地震、船舶撞擊及大件運(yùn)輸?shù)忍厥馐录r(shí)，宜對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的檢查、分析，

并給出對策建議，數(shù)據(jù)分析內(nèi)容及對策建議見表5。

表5監(jiān)測數(shù)據(jù)超限檢查建議

事件類型數(shù)據(jù)分析對策建議

1.根據(jù)風(fēng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，計(jì)算分流特性一級報(bào)警：持續(xù)關(guān)注

渦振2.計(jì)算結(jié)構(gòu)索體振動加速度均方根值、模態(tài)參數(shù)變化二級報(bào)警：采取車輛限速等管理措施

3.分析結(jié)構(gòu)位移變化最大值三級報(bào)警：封閉橋梁進(jìn)行狀態(tài)評估

1.分析地震加速度峰值、均方根值、反應(yīng)譜

2.分析結(jié)構(gòu)空間位移監(jiān)測值的最大值和殘余位移

3.所有截面應(yīng)變、索力、支座反力等響應(yīng)數(shù)據(jù)的最大值和殘余值

4.分析結(jié)構(gòu)振動加速度峰值、均方根值，計(jì)算結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)，對二級報(bào)警：對橋梁進(jìn)行特殊檢查

地震

比地震前后的參數(shù)變化三級報(bào)警：封閉橋梁進(jìn)行特殊檢查

5.必要時(shí)，利用監(jiān)測的地震時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真分析，并與實(shí)

測結(jié)果對比

6.提供地震分析報(bào)告，包括震前、震中和震后數(shù)據(jù)分析結(jié)果

1.進(jìn)行車輛超載專項(xiàng)分析，獲取超載車輛荷載、時(shí)間

2.分析主梁豎向位移、支座位移、主梁應(yīng)力等數(shù)據(jù)的絕對最大值、

大件運(yùn)輸殘余值二級報(bào)警：進(jìn)行橋梁特殊檢查

3.采用修正的有限元模型，驗(yàn)算主梁豎向位移、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等結(jié)構(gòu)

響應(yīng)數(shù)據(jù)，并與實(shí)測值對比分析

1.視頻數(shù)據(jù)查看與存儲

2.結(jié)構(gòu)振動數(shù)據(jù)分析、模態(tài)參數(shù)計(jì)算

船舶撞擊3.主梁橫向位移、墩頂位移、支座位移、錨碇位移、拱腳位移等進(jìn)行橋梁特殊檢查

數(shù)據(jù)的絕對最大值、殘余值

4.應(yīng)變、索力的變化值、絕對最大值、殘余值等

7.4.3結(jié)合人工檢查報(bào)告和自動化監(jiān)測報(bào)告進(jìn)行綜合分析，制定橋梁養(yǎng)護(hù)方案或維修計(jì)劃。

11

DB63/T2222—2023

附錄A

（資料性）

硬件設(shè)備安裝記錄表

A.1傳感器設(shè)備安裝記錄表見A.1。

表A.1傳感器設(shè)備安裝記錄表

安裝日期溫度

設(shè)備類型設(shè)備名稱

設(shè)備型號線纜規(guī)格/編號

技術(shù)指標(biāo)

設(shè)備用途

安裝說明（接線線序、調(diào)試要點(diǎn)