DB34T 3703.1-2020 長大橋梁養(yǎng)護指南 第1部分：結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)指南　　

34DB34/T3703.1—2020測系統(tǒng)布設(shè)指南GuideforthemaintenanceoflongspanbridgesPart1:Guideforthedeploymentofstructuralsafetymonitoringsystem2020-11-27發(fā)布2020-12-27實施安徽省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I1GB/T21296（所有部分）動態(tài)IEEE802.3信息技術(shù)系統(tǒng)間的通信和信息交換局域網(wǎng)和城域環(huán)境參數(shù)environmenta2a)應(yīng)采取措施避免線纜受接觸不良、電磁干擾等，不影響傳感器、采集設(shè)備及通訊設(shè)備的關(guān)鍵√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√3√√√√√√√√√√√√√√√√注：a）地震設(shè)防烈度不同，其優(yōu)先級有所不同。隨著地震設(shè)防烈度提升√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√4√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√5√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√6.1.2傳感器子系統(tǒng)可由荷載類、6a)埋入式：預(yù)埋于結(jié)構(gòu)內(nèi)部，傳感器及其附屬設(shè)施（含預(yù)埋安裝件）的正常使用年限應(yīng)不低于b)表貼式：附著安裝在結(jié)構(gòu)表面，傳感器及其附屬設(shè)施（含表貼式安裝所需預(yù)埋件、及必要的％～7應(yīng)根據(jù)監(jiān)測參數(shù)和傳感器類型選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率采樣頻率應(yīng)為需監(jiān)測到的結(jié)構(gòu)最大頻率的2倍以上，為了避免混頻現(xiàn)象，采樣傳感器應(yīng)具有良好而穩(wěn)定的線性度，在對結(jié)構(gòu)位移及應(yīng)變b)車輛荷載設(shè)備宜采用不停車方式，動態(tài)稱重系統(tǒng)傳感器的設(shè)備宜采用不停車方式，動態(tài)稱重c)量程應(yīng)不小于限載車輛軸重的200應(yīng)具備數(shù)據(jù)自動采集功能，現(xiàn)場存儲能b)地震監(jiān)測宜考慮地面運動的非一致性，在梁側(cè)與橋墩底部各設(shè)一套傳感器；對于連續(xù)長度大6.4.3船舶撞擊荷載監(jiān)測分為橋墩和主梁監(jiān)測，橋墩監(jiān)測宜采用加速度傳感器監(jiān)測，主梁監(jiān)測宜采用c)風(fēng)速儀宜安裝在專用鋼結(jié)構(gòu)支架上，支架應(yīng)具有足夠的剛度和強度，與橋體連接牢固，并滿a)溫度監(jiān)測宜選擇熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器和光纖光柵溫度傳感器，每種類型的b)溫度傳感器應(yīng)布設(shè)在主梁跨中截面、橋塔、拱圈等關(guān)鍵構(gòu)件，并根據(jù)截面溫度梯度及結(jié)構(gòu)體8c)溫度傳感器的布設(shè)位置應(yīng)避免太陽直射和傳感器直接受力部位；溫度傳感器的布設(shè)位置宜與施工監(jiān)控、應(yīng)變溫度補償傳感器共享；溫度傳感器的監(jiān)測精度不宜低于0.2℃,測量分辨率a)濕度傳感器宜選擇毛發(fā)濕度計、干濕球濕度計、氯化鋰濕度計、電阻電容濕度計、電解濕度計，也可選擇其他可靠的濕度計；應(yīng)考慮監(jiān)測構(gòu)件、部位的特殊性后綜合選擇，且應(yīng)固定在b)濕度傳感器宜布設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)外濕度變化較大和對濕度敏感的構(gòu)件內(nèi)外部；對斜拉橋，宜在斜a)降雨量監(jiān)測可選用電容雨量計、紅外散射式雨量計、單翻斗雨量計，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測構(gòu)件和部位1)對于基頻較低的長大橋梁結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測，應(yīng)選用低頻動態(tài)頻響較好的力平衡式或電容式2)對于自振頻率較高的中小跨度橋梁結(jié)構(gòu)或斜拉索、吊桿、吊索等鋼構(gòu)件，宜選用力平衡1)橋梁結(jié)構(gòu)振動加速度監(jiān)測應(yīng)依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)動力計算結(jié)果，考慮振型的特點以及所需要監(jiān)敏度小于1%;b)應(yīng)變計的選擇應(yīng)充分考慮測量結(jié)構(gòu)在制作、養(yǎng)護、施工及服役階段的環(huán)境條件。對于監(jiān)測長期處于潮濕、易腐蝕及高電磁干擾的結(jié)構(gòu)應(yīng)變時，優(yōu)先采用光纖光柵應(yīng)變計；對于需要監(jiān)測c)電阻應(yīng)變計可按全橋或半橋方式制作。傳感器的測量片和補償片應(yīng)選用同一規(guī)格同一批號的產(chǎn)品。需使用絕緣膠保護電阻應(yīng)變計及裸露焊點；測點的連接應(yīng)采用屏蔽電纜，導(dǎo)線的對地9d)電阻應(yīng)變計及其連接電纜均應(yīng)有可靠的防潮絕緣防護措施；電阻應(yīng)變片及電纜的系統(tǒng)絕緣電e)不同材質(zhì)的電阻應(yīng)變計應(yīng)使用不同的粘貼劑。在選用電阻應(yīng)變片、粘貼劑和導(dǎo)線時，應(yīng)充分f)振弦式應(yīng)變計應(yīng)按被測對象規(guī)格大小選擇。儀器的可測頻率范圍應(yīng)大于被測對象在最大加載3)光纖光柵反射率大于90%;b)傳感器安裝施工過程中應(yīng)注意保護拉索或吊桿的防護套，以免造成防護套的損壞；不可避免c)施工過程中發(fā)現(xiàn)拉索或吊桿的防護套與其內(nèi)部的鋼絞線或鋼絲束不密貼、影響監(jiān)測效果的，a)埋入式混凝土應(yīng)變計安裝應(yīng)牢固可靠且避免與鋼筋直接接觸，應(yīng)采取必要的防護措施以免混b)埋入式鋼筋應(yīng)變計安裝宜采用螺紋套筒等機械連接方式與鋼筋連接；若采用焊接工藝，應(yīng)采c)混凝土表貼式應(yīng)變計安裝宜采用化學(xué)螺栓穩(wěn)妥地將傳感器底座錨固在混凝土結(jié)構(gòu)中，應(yīng)變計d)鋼結(jié)構(gòu)表貼式應(yīng)變計安裝宜采用先焊接固定底座，待降溫后再安裝傳感器的方式，應(yīng)變計保7.1.1數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)應(yīng)由采集設(shè)備、傳輸纜線及軟件模塊組成，應(yīng)能實現(xiàn)多種類傳感器的數(shù)7.1.2數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)挠布x型、軟件預(yù)處理和軟硬件設(shè)計與選型應(yīng)保證及時獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)；硬7.2.1長大橋梁測點及監(jiān)測設(shè)備較多且監(jiān)測部位或構(gòu)件距離較遠且相對分散，宜采用分布式或總體分7.2.2應(yīng)根據(jù)傳感器信號類型選擇合適的信號調(diào)理設(shè)備或配套的采集設(shè)備，并應(yīng)考慮與后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸d)所有電信號應(yīng)使用帶有信號隔離功能的數(shù)據(jù)采集設(shè)備以消除自然干擾以及其他不明脈沖干擾；7.2.3信號采樣頻率根據(jù)所監(jiān)測變量隨時間變化特性確定，動態(tài)信號應(yīng)滿足采樣定理，宜采用如下規(guī)7.2.5宜選擇具有自校準(zhǔn)功能的數(shù)據(jù)采集硬件；對于無自校準(zhǔn)功能的數(shù)據(jù)采集硬件應(yīng)根據(jù)設(shè)備說明定7.2.7數(shù)據(jù)采集上位機應(yīng)采用防護措施，保證在高低溫、沖擊、振動、電磁干擾、潮濕和鹽霧等惡劣7.2.8集中式的數(shù)據(jù)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)采集上位機應(yīng)置于采集站內(nèi)，數(shù)據(jù)采集站的位置應(yīng)保證數(shù)據(jù)采集d)應(yīng)能接受計算機傳送監(jiān)測參數(shù)調(diào)整的指令，并能進行相關(guān)的監(jiān)測過程或監(jiān)測數(shù)據(jù)處理參數(shù)的b)除上述情況外，荷載響應(yīng)中的車輛荷載，環(huán)境監(jiān)測中的溫度、濕度、降雨量，結(jié)構(gòu)響應(yīng)中的c)荷載響應(yīng)中的船舶撞擊加速度、地震地面運動、波浪，環(huán)境監(jiān)測中的風(fēng)速風(fēng)向，結(jié)構(gòu)響應(yīng)中的加速度和動態(tài)位移、應(yīng)變等變量，宜采用觸發(fā)采樣，觸發(fā)閾值（絕對值）應(yīng)根據(jù)橋型和橋d)混合采樣：混合采樣模式為定時采集和觸發(fā)采樣的結(jié)合，物理量沒有超過閾值時采用定時采樣策略，超過閾值采用觸發(fā)采樣模式。根據(jù)橋梁環(huán)境、荷載及響應(yīng)的不同需求用戶自行定義b)當(dāng)需要較長距離傳輸數(shù)字信號時，宜d)當(dāng)傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備支持時，宜采用工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。7.3.5橋梁現(xiàn)場與數(shù)據(jù)存儲之間的數(shù)據(jù)傳輸可采用光纖傳輸技術(shù)、無線微波中繼傳輸技術(shù)或兩者相結(jié)a)在考慮傳輸數(shù)據(jù)一致性和完整性的條件下，應(yīng)具備數(shù)據(jù)可以通過各種軟件模塊界面和對應(yīng)的7.3.7數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)具有備份機制和良好的魯棒性，在某個傳輸線路發(fā)送故障時，能保證數(shù)據(jù)完整7.3.8數(shù)據(jù)傳輸軟件在設(shè)計中宜采用應(yīng)答模式，并引入檢校-重發(fā)-補發(fā)機制進行誤碼控制，以7.3.9數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計校驗機制，在傳送和接收兩方對數(shù)據(jù)進行確認以降低誤碼率，數(shù)據(jù)通信b)線纜路由正確、綁扎牢固、端頭連接規(guī)范，彎曲半徑和預(yù)留長度符合設(shè)計要求及工程結(jié)構(gòu)設(shè)1234567898.1.1數(shù)據(jù)存儲與處理子系統(tǒng)應(yīng)由數(shù)據(jù)預(yù)處理、中心數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理軟件及硬件組成，應(yīng)能實現(xiàn)橋8.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)遵循數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可靠性、先進性、開放性、可擴展性、標(biāo)準(zhǔn)性和經(jīng)濟性的基本8.2.4數(shù)據(jù)存儲軟件應(yīng)能對所有監(jiān)測項目、監(jiān)測點設(shè)備或指定監(jiān)測項目監(jiān)測點設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)及圖像8.2.5數(shù)據(jù)報告報表應(yīng)實現(xiàn)提供月報、年報、以及極端事件之后報告的功能；報告報表應(yīng)能夠?qū)С霾?.2.6數(shù)據(jù)庫應(yīng)能夠?qū)ΡO(jiān)測設(shè)備所監(jiān)測到的車輛荷載、環(huán)境作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)，以及監(jiān)測系統(tǒng)自身12345678.3.1數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理和后處理功能。數(shù)據(jù)預(yù)處理功能應(yīng)包括濾波、去噪、去趨勢8.3.2需要進行頻譜分析的數(shù)據(jù)，在信號截斷處理應(yīng)考慮被分析信號的性質(zhì)與處理要求，減少截斷對8.3.3根據(jù)數(shù)據(jù)時間先后順序宜進行時域變換，宜利用自相關(guān)函數(shù)檢驗數(shù)據(jù)相關(guān)性，并檢驗混于隨機8.3.4對于平穩(wěn)信號的頻譜分析宜采用離散傅立葉變換；非平穩(wěn)信號宜采用時頻域信號處理分析的方8.3.5數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、清除以及故障恢復(fù)等功能，其中故障恢復(fù)功能兼具手工操作9.1.1數(shù)據(jù)預(yù)警與結(jié)構(gòu)評估子系統(tǒng)應(yīng)具備實時數(shù)據(jù)在線顯示和預(yù)警功能，荷載預(yù)警與評