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團體標準
T/CCTASXX—2022
公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)設計指南
Guidefordesignofhighwaybridgemaintenanceinformation
managementsystem
(征求意見稿)
2022年10月10日
XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施
中國交通運輸協(xié)會??發(fā)布
T/CCTASXX—2022
公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)設計指南
1范圍
1.1本文件規(guī)定了公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)的設計要求,以提高公路橋梁養(yǎng)護信息化水平,保障
公路橋梁服役期間的運營安全。
1.2本文件適用于新建或在役的公路橋梁的養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)建設。
1.3公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)設計、開發(fā)和維護應積極采用大數(shù)據(jù)、人工智能、建筑信息模型(BIM)
等先進技術,提升系統(tǒng)的適用性和先進性。
1.4公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)的設計,除執(zhí)行本文件外,尚應符合國家及行業(yè)現(xiàn)行相關標準的規(guī)
定。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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。
GB50982《建筑與橋梁結構監(jiān)測技術規(guī)范》
GB/T22239《信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護基本要求》
GM/T0054《信息系統(tǒng)密碼應用基本要求》
JTG5120《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》
JTG/TH21《公路橋梁技術狀況評定標準》
JT/T697《交通信息檔案數(shù)據(jù)元》
JT/T132《公路數(shù)據(jù)庫編碼規(guī)范》
JT/T1037《公路橋梁結構安全監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程》
CECS333《結構健康監(jiān)測系統(tǒng)設計標準》
T/CCES15《橋梁健康監(jiān)測傳感器選型與布設技術規(guī)程》
T/CECS529《大跨度橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)預警閾值標準》
《公路養(yǎng)護統(tǒng)計報表制度》
3術語和定義
以下術語和定義適用于本文件。
3.1橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)Bridgemaintenanceinformationmanagementsystem
通過管理橋梁技術數(shù)據(jù)對橋梁進行技術狀況評定和預測,通過經濟分析手段提出橋梁養(yǎng)護決策建議的
信息化軟件系統(tǒng)。
3.2橋梁檔案數(shù)據(jù)Bridgearchivedata
橋梁檔案數(shù)據(jù)包括橋梁基本信息、結構體系信息、地質資料信息、交通信息、設計信息、施工信息、
竣工驗收信息和橋梁科研信息等內容。
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3.3養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)Maintenancehistorydata
橋梁運營過程中積累的數(shù)據(jù),能夠動態(tài)描述橋梁性能的發(fā)展狀況。
3.4養(yǎng)護決策Maintenancedecision
圍繞養(yǎng)護目標,通過決策分析和優(yōu)化,制定養(yǎng)護對策的過程。
4基本規(guī)定
4.1系統(tǒng)總體功能要求
4.1.1公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)應具有對養(yǎng)護管理各環(huán)節(jié)信息化管理的功能。
4.1.2公路橋梁養(yǎng)護信息化應包括以下信息化業(yè)務:橋梁數(shù)據(jù)信息化、橋梁結構監(jiān)測、技術狀況評定信息
化、橋梁養(yǎng)護決策信息化、資產管理信息化和災害防治與搶修信息化等。
4.1.3系統(tǒng)應能為管理者提供詳細、可靠的橋梁信息,并對信息進行分析處理,對橋梁的技術狀況、適應
性能做出正確評價,提出相應的養(yǎng)護維修措施,供管理者安排日常養(yǎng)護工作及維修加固工作。
4.1.4系統(tǒng)宜根據(jù)橋梁結構選擇是否布設健康監(jiān)控系統(tǒng),選擇布設的,能通過健康監(jiān)測手段直觀感知橋梁
運行狀況,為橋梁安全評估和預警、橋梁養(yǎng)護維修提供數(shù)據(jù)支撐。
4.1.5系統(tǒng)應能對日常養(yǎng)護費用計劃和維修加固方案的技術可行性、經濟效益做出優(yōu)化排序,提升橋梁管
理決策的規(guī)范化、自動化、系統(tǒng)化水平。
4.1.6系統(tǒng)應采用先進的技術,為科學管理提供快速、有效的管理工具。
4.1.7系統(tǒng)應考慮養(yǎng)護業(yè)務信息化的合理性、可行性、經濟性,與實際養(yǎng)護工作良好銜接。
4.1.8系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取可通過人工填報和設備采集兩種方式,應提供相應的數(shù)據(jù)接口或配套設備采集解決方
案。
4.1.9檔案數(shù)據(jù)可從工程檔案資料、橋梁檢測資料、檢查報告、養(yǎng)護工程檔案中獲取,檔案和檢查報告缺
失的應從現(xiàn)場采集。
4.1.10系統(tǒng)應及時更新數(shù)據(jù),周期性產生的動態(tài)數(shù)據(jù)應在下一周期之前完成更新。
4.1.11系統(tǒng)應具有各類信息的分類檢索功能。
4.1.12系統(tǒng)應具有數(shù)據(jù)批量導入導出、數(shù)據(jù)報表下載等功能。
4.1.13系統(tǒng)應輸出通用性強的文件格式,且應采取防篡改、防泄露技術措施。
4.1.14數(shù)據(jù)分析可采用回歸分析、趨勢分析、統(tǒng)計分析、深度學習等方法。
4.2系統(tǒng)構架設計
4.3.1公路橋梁養(yǎng)護信息化管理系統(tǒng)整體構架設計包含兩大部分,分別是數(shù)據(jù)庫設計與功能模塊設計。數(shù)
據(jù)庫設計原則是便于系統(tǒng)各功能模塊實現(xiàn)高效運行。系統(tǒng)功能模塊設計可以分為兩個大類,一是養(yǎng)護決策
類模塊,包括:
1)技術狀況評定模塊;
2)橋梁結構監(jiān)測管理模塊;
3)技術狀況預測模塊;
4)養(yǎng)護經濟分析模塊;
5)養(yǎng)護建議模塊;
6)災害防治與搶修管理模塊。
二是行政管理類模塊,包括:
1)資產管理模塊;
2)行政辦公模塊。
5數(shù)據(jù)庫設計與管理
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5.1一般規(guī)定
5.1.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)總體上分為兩個大類:橋梁檔案數(shù)據(jù)與動態(tài)養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應提供數(shù)據(jù)
的查詢和維護功能,并能對數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計。
5.1.2橋梁檔案數(shù)據(jù)是橋梁建成移交給運營單位后不再發(fā)生改變的基礎橋梁數(shù)據(jù)。
5.1.3動態(tài)養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)是在養(yǎng)護管理過程中隨時間發(fā)展持續(xù)增加的橋梁技術狀況變化信息。
5.1.4動態(tài)養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)產生時,須要對應橋梁編碼進行標識。
5.1.5數(shù)據(jù)庫設計應遵循可靠性、先進性、可擴展性、標準性原則,保證數(shù)據(jù)的整體性、數(shù)據(jù)系統(tǒng)與應用
系統(tǒng)的統(tǒng)一性。
5.1.6數(shù)據(jù)庫設計應包括網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)庫容災備份、敏感信息標記和用戶日志審計等安全管理功能。
5.1.7數(shù)據(jù)庫設計應考慮數(shù)據(jù)庫查詢響應級別、數(shù)據(jù)精度等使用要求。
5.1.8數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在使用時應支持在線實時數(shù)據(jù)處理分析、離線數(shù)據(jù)處理分析以及兩種工作方式的混合模
式。
5.1.9系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫功能宜包括橋梁檔案數(shù)據(jù)管理、養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)管理、檢查評定數(shù)據(jù)管理、養(yǎng)護維
修數(shù)據(jù)管理、災害數(shù)據(jù)管理、監(jiān)測設備管理、結構模型信息管理、評估分析信息管理、資產管理、數(shù)據(jù)轉
儲管理、用戶管理、安全管理以及預警信息管理等方面。
5.2橋梁檔案數(shù)據(jù)
5.2.1橋梁檔案數(shù)據(jù)應收集橋梁基本信息、結構體系信息、地質資料信息、交通信息、設計荷載信息、設
計信息、施工信息、竣工驗收信息和橋梁科研信息等內容。
5.2.2橋梁檔案數(shù)據(jù)具體內容可按照表1進行設計與開發(fā)。
5.3養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)
5.3.1橋梁養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)應收集橋梁檢查記錄、養(yǎng)護處置記錄、試驗記錄、交通限制記錄、事故記錄、重
車過橋記錄、管理資金使用記錄、交通流分部統(tǒng)計記錄、橋梁災毀記錄、應急物資及機具記錄等內容。
5.3.2橋梁檔案數(shù)據(jù)具體內容可按照表2進行設計與開發(fā)。
表1橋梁檔案數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)類型項目內容
線路編號、線路名稱、線路等級、橋梁編號、橋梁名稱、橋位樁號、
功能類型、被跨越道路(通道)名、被跨越道路(通道)樁號、設
行政識別數(shù)據(jù)
計荷載、橋梁坡度、橋梁平曲線半徑、建成時間、設計單位、施工
單位、監(jiān)理單位、業(yè)主單位、管養(yǎng)單位
橋梁全長、橋面總寬、車道寬度、人行道寬度、護欄或防撞墻高度、
基本信息
中央分隔帶寬度、橋面標準凈空、橋面實際凈空、橋下通航等級及
結構技術指標標準凈空、橋下實際凈空、引道總寬、引道線形或曲線半徑、設計
洪水頻率及其水位、歷史洪水位、設計地震動峰值加速度系數(shù)、橋
面高程
橋梁照片立面照和正面照
主梁、主拱圈、橋(索)塔、拱上建筑、主纜、斜拉索、吊桿、系
上部結構
桿
結構體系
橋面系橋面鋪裝、伸縮縫、人行道與路緣、欄桿護欄、照明標志
信息
下部結構橋臺、橋墩、錐坡護坡、翼墻耳墻、基礎、錨碇
支座、附屬設施支座、防撞設施、航標及排水系統(tǒng)、調治構造物
地質資料地質資料提供單位、鉆孔信息、土層厚度、土種類、土的力學性質、
信息土層信息、斷層信息具體描述、地質資料圖紙
交通信息所在道路信息、臨近道路信息、橋梁的設計通行量、橋梁所跨地物、
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橋梁的繞行距離、橋梁的通行等級、橋梁的通行時間
設計荷載設計汽車荷載、設計人群荷載、設計抗震等級和抗震措施、設計驗
信息算荷載、荷載布置形式
設計信息設計單位、設計人員、設計時間、橋跨組合、設計文件、設計圖紙
施工單位、施工控制單位、施工時間、監(jiān)理單位、施工費用、施工
事故、施工方法、施工控制信息、施工過程數(shù)據(jù)記錄、施工組織管
施工信息理信息、施工設備信息、施工技術信息、施工問題與解決方法、施
工過程相關圖紙、施工材料用量、施工圖紙、施工文件、行政審批
文件、施工圖像
竣工驗收驗收日期、驗收單位、竣工試驗內容、竣工試驗報告、問題與解決
信息辦法、驗收意見
科研信息科研項目名稱、負責科研的單位、科研項目經費、科研成果
表2養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)類型內容
檢查年月、檢查人員、檢查單位、檢查類型、上次檢查時間、下次檢查時間、檢查圖
檢查記錄
片、橋梁技術狀況評定結果(特殊檢查結論)、處治對策
養(yǎng)護處治時間段(開工和竣工)、處治類別、處治原因、處治范圍、工程費用、經費來源、處
記錄治質量評定、建設單位、設計單位、施工單位和監(jiān)理單位
試驗單位、試驗時間、試驗類型、試驗費用、試驗儀器、試驗內容、試驗結果、試驗
試驗記錄
記錄、試驗圖片
交通限制
限制時間、限制內容、限制原因、限制說明
記錄
事故類別、事故部位、損壞程度、死傷人數(shù)、經濟損失、阻斷交通情況、修復措施、
事故記錄
修復費用、事故圖片、事故錄像
重車過橋過橋日期、通行證號、車輛型號、車輛總重、最大軸重、超重車次、是否采取安全措
記錄施、過橋情況
資金使用撥款單位、管理單位、使用單位、使用日期、使用原因、使用金額、現(xiàn)剩余金額、使
記錄用期限
交通流分
總交通量、各種類車輛交通量、各種類車輛交通量比例、交通量實際分布情況、交通
布統(tǒng)計記
量變化情況
錄
橋梁災毀災毀數(shù)量、災毀類型、災毀程度(全毀、局部毀)、災毀涉及金額、公路中斷里程條
記錄數(shù)、其他損失、搶通情況
應急物資
及機具記儲備物資情況、應急保障機具情況
錄
5.4公路橋梁代碼
5.4.1公路橋梁數(shù)據(jù)定義及編碼應按現(xiàn)行《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG5120)、《公路數(shù)據(jù)庫編碼規(guī)范》(JT/T
132)進行設計與開發(fā)。
5.4.2公路橋梁代碼規(guī)則符合JT/T132的規(guī)定,公路橋梁代碼由路線編號、行政區(qū)劃代碼、橋梁編號及擴
充位組成,結構見圖1。
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G(S/X/Y/C/Z)……XXXXXXXXXL(R/L/K/Z)XXXRx
擴充位
橋梁編號
行政區(qū)劃代碼
路線編號
圖1公路橋梁代碼結構
注1:G-國道,S-省道,X-縣道,Y-鄉(xiāng)道,C-村道,Z-專用公路。
注2:R-路線里程樁遞增方向的右側的橋,L-路線里程樁遞增方向的左側的橋。
注3:K-跨線橋(天橋),Z-匝道橋。
注4:Rx帶表擴充位,擴充位符號主要用來表示構件、附屬設施及環(huán)境信息。
5.4.2擴充位Rx由部位編號、部件編號、構件編號組成,結構見圖2。
s(s/x/m/f/g)……xxx(……)xxx
部件編號
部位編號
注1:s-上部結構,x-下部結構,m-橋面系,f-附屬設施,g-管線。
注2:部件編號可寫為部件名稱拼音全拼,拼音間用“-”間隔,如支座可寫為:zhi-zuo。
5.4.3系統(tǒng)設計涉及的橋梁其他信息代碼及結構構件代碼參照JT/T132中公路橋梁類代碼相關規(guī)定執(zhí)行。
5.5數(shù)據(jù)庫設計
5.5.1橋梁檔案數(shù)據(jù)管理宜包括橋梁基本信息的添加、查詢、可視化、以及文件形式導出數(shù)據(jù)。
5.5.2養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)管理宜包括養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)的自動導入、更換、圖形或文件形式導出數(shù)據(jù)以及信息查詢。
5.5.3檢查評定數(shù)據(jù)管理宜包括初始檢查、日常巡查、定期檢查、特殊檢查數(shù)據(jù)的導入;檢查數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)
庫中對應的構件編碼須對照存儲;以構件、日期或其他方式的查詢;檢查結果可視化展示。
5.5.4養(yǎng)護維修數(shù)據(jù)管理宜包括養(yǎng)護計劃和養(yǎng)護決策文件的上傳、查詢,養(yǎng)護施工過程資料的上傳、管理、
批復、存檔、查詢、報表生成等內容。
5.5.5災害數(shù)據(jù)管理宜包括災害防治記錄、物資儲備數(shù)據(jù)、災害搶修等數(shù)據(jù)的添加、查詢與報表生成。
5.5.6監(jiān)測設備管理宜包括傳感器和采集設備(包括采集子站和總站)的添加、更換、狀態(tài)查詢以及故障
檢測等功能。傳感器設備宜按監(jiān)測信息內容和功能進行分類管理。
5.5.7監(jiān)測信息管理宜包括監(jiān)測信息的自動導入、圖形或文件形式導出數(shù)據(jù)、歷史監(jiān)測信息的査詢,并宜
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具備監(jiān)測信息的可視化功能。
5.5.8結構模型信息管理宜提供結構的基本參數(shù)和評估分析所需要的計算機數(shù)值模型。
5.5.9技術狀況預測管理宜提供預測算法、保存預測結果并供查詢統(tǒng)計。
5.5.10數(shù)據(jù)轉儲管理宜支持海量數(shù)據(jù)的歸檔以及相應的元數(shù)據(jù)管理。歸檔的數(shù)據(jù)可以存儲在大容量存儲
設備中并應支持使用時的可訪問性。
5.5.11用戶管理應支持用戶權限的定義和分配功能。系統(tǒng)根據(jù)用戶的權限來操作不同模塊,提供基于角
色的用戶組管理、用戶授權、注冊賬號和認證管理等。
5.5.12系統(tǒng)安全管理應提供系統(tǒng)運行環(huán)境的網(wǎng)絡安全管理和安全保護、數(shù)據(jù)庫的容災備份機制、敏感信
息標記以及用戶使用日志審計等功能。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全管理應有相應的硬件、軟件和人員來支持。
5.5.13系統(tǒng)應具備預警信息處理功能,并能將各種預警信息以電子郵件和短信等形式通知相關人員。
5.5.14數(shù)據(jù)裝載宜包括數(shù)據(jù)的篩選、輸入、校驗、轉換和綜合等主要步驟。
5.5.15結構監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的精度應滿足監(jiān)測目的,并根據(jù)結構特性、監(jiān)測內容確定。
5.5.16查詢的響應級別宜為秒級,分析結果及可視化等方面應能滿足實際使用的要求。
5.5.17應根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型選擇不同的統(tǒng)計方式和統(tǒng)計范圍。
5.6數(shù)據(jù)庫選型
5.6.1數(shù)據(jù)庫選型應考慮對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲、分析能力以及運維成本。
5.6.2結構監(jiān)測數(shù)據(jù)宜采用時序數(shù)據(jù)庫進行存儲,提升數(shù)據(jù)的讀寫性能和分析性能。
5.6.3數(shù)據(jù)庫應使用標準、簡明、清晰的數(shù)據(jù)元,保證用戶方便、快速、準確地檢索信息。
5.6.4系統(tǒng)存在租戶時,租戶數(shù)據(jù)應隔離,不同租戶數(shù)據(jù)需授權訪問。
5.6.5路網(wǎng)內有多座橋梁,數(shù)據(jù)存儲采用分布式時,可通過數(shù)據(jù)分片等技術進行數(shù)據(jù)存儲。
5.7數(shù)據(jù)庫組成
5.7.1數(shù)據(jù)庫可按功能分為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫以及監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,分別存儲橋梁檔案數(shù)據(jù)、動態(tài)養(yǎng)護
數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)。
5.7.2監(jiān)測數(shù)據(jù)庫宜包括監(jiān)測設備數(shù)據(jù)、監(jiān)測信息數(shù)據(jù)、結構模型信息數(shù)據(jù)、評估分析信息數(shù)據(jù)和用戶數(shù)
據(jù)。
5.8數(shù)據(jù)庫管理
5.8.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應處于安全的物理環(huán)境。對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)資源的處理應限定在一些可控制的訪問
設備內,防止未授權的訪問。系統(tǒng)硬件和軟件應受到保護以免未授權用戶的物理修改。
5.8.2應有一個或多個能勝任的授權用戶來管理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和它所包括信息的安全。管理員應經過培
訓,以便能正確有效地建立和維護安全策略。被授權的管理員應嚴格遵從系統(tǒng)管理員文檔的要求進行操作,
不應蓄意破壞數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),不應蓄意違反操作規(guī)程。授權用戶應具備必要的授權來訪問由數(shù)據(jù)庫管理
系統(tǒng)管理的少量信息。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應在系統(tǒng)管理員的配置下正常運行,用戶可通過網(wǎng)絡遠程訪問和使
用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。授權用戶可獲得他們希望得到的適當服務。
5.8.3在應用程序調試完成后,應對數(shù)據(jù)庫進行試運行操作,包括功能測試和性能測試。試運行操作期間,
應做好數(shù)據(jù)庫的備份和恢復工作。
5.8.4數(shù)據(jù)庫的維護應符合下列規(guī)定:
a)數(shù)據(jù)庫管理員應針對不同的應用要求制定不同的數(shù)據(jù)備份計劃,定期對數(shù)據(jù)庫和日志文件進行備
份,以保證一旦發(fā)生故障,能利用數(shù)據(jù)庫備份和日志文件備份,盡快將數(shù)據(jù)庫恢復到某種一致狀態(tài),并盡
可能減少數(shù)據(jù)庫的丟失;
b)數(shù)據(jù)庫管理員應根據(jù)用戶的實際需要授予其不同的操作權限。在數(shù)據(jù)庫運行過程中,宜根據(jù)環(huán)境
的變化適當調整原有的安全性和完整性控制,以滿足用戶要求;
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c)數(shù)據(jù)庫管理員應借助數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)性能監(jiān)測工具,來監(jiān)督系統(tǒng)運行狀態(tài),判斷當前系統(tǒng)
是否處于最佳運行狀態(tài);否則,需要通過調整某些參數(shù)來進一步改進數(shù)據(jù)庫性能;
d)數(shù)據(jù)庫管理員在必要時應借助數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的實用程序對數(shù)據(jù)庫進行重組織和重新構造。
6技術狀況評定模塊
6.1一般規(guī)定
6.1.1技術狀況評定模塊應實現(xiàn)動態(tài)評定,動態(tài)評定指在系統(tǒng)內設置橋梁技術狀況評定算法,依靠初始檢
查、日常巡查、經常檢查、定期檢查和特殊檢查的數(shù)據(jù)隨時可計算出橋梁構件、部件及整體的評定分值,
評定隨任意類型檢查數(shù)據(jù)而動態(tài)變化,不再具有周期性。
6.1.2動態(tài)技術狀況評定,采用的是橋梁養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù),是經檢查獲取并確認歸檔后的病害數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)必
須與橋梁構件一一對應,病害應有明確的定量描述。
6.1.3技術狀況評定算法應按現(xiàn)行《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH21)和《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》
(JTG5120)中規(guī)定的計算方法和公式進行設計與開發(fā)。
6.2橋梁檢查
6.2.1初始檢查
6.2.1.1應收集橋梁基本信息,包括橋梁長度、橋寬、凈空、跨徑、竣工時間、檢查時間等;橋梁構件詳
細信息,包括構件尺寸、材料信息等;橋梁靜力特性參數(shù),包括控制截面的應力、應變、撓度、校驗系數(shù)
等;橋梁動力特性參數(shù),包括自振頻率、沖擊系數(shù)、振型、阻尼比等內容。
6.2.1.2應保證初始檢查記錄時間最遲不得超過交付使用后1年。
6.2.1.3初始檢查記錄可作為本文件第5.2節(jié)橋梁檔案數(shù)據(jù)來源。
6.2.2日常巡檢
6.2.2.1日常巡查應收集巡查時間、記錄人、負責人、嚴重缺損和異常等內容。
6.2.2.2日常巡查內容收集宜按照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG5120)第3.3.3條規(guī)定進行。
6.2.2.3應保證養(yǎng)護等級為Ⅰ、Ⅱ級的橋梁,每日巡查記錄不少于1條;養(yǎng)護等級為Ⅲ級的橋梁,每周巡
查記錄不少于1條。
6.2.3經常檢查
6.2.3.1經常檢查應收集檢查項目、缺損類型、缺損范圍、處治建議、負責人、記錄人、檢查日期等內容。
6.2.3.2經常檢查內容收集宜按照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG5120)第3.4.4條規(guī)定進行。
6.2.3.3應保證養(yǎng)護等級為Ⅰ級的橋梁,每月經常檢查記錄不少于1條;養(yǎng)護等級為Ⅱ級的橋梁,每2個
月經常檢查記錄不少于1條;養(yǎng)護等級為Ⅲ級的橋梁,每季度經常檢查記錄不少于1條;支座的經常檢查
記錄,每季度不少于1條。
6.2.4定期檢查
6.2.4.1定期檢查應收集上次養(yǎng)護修復時間、上次檢查時間、本次檢查時間、本次檢查時氣候及環(huán)境溫度、
缺損情況、橋梁技術狀況評定等級、全橋清潔狀況、預防及修復養(yǎng)護狀況、記錄人、負責人、下次檢查時
間等內容。
6.2.4.2缺損情況應收集缺損部件、缺損構件、構件評分、缺損類型、缺損位置、缺損范圍、缺損照片、
最不利構件、養(yǎng)護建議、是否需要特殊檢查等內容。
6.2.4.3不同形式橋梁的檢查部件信息采集應按照規(guī)范《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》(JTG5120)進行。
6.2.4.4定期檢查內容收集宜按照《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH21)進行。
6.2.4.5定期檢查病害信息宜與建立的橋梁病害庫關聯(lián)。
6.2.4.6應保證養(yǎng)護等級為Ⅰ級的橋梁,每年檢查記錄不少于1條;養(yǎng)護等級為Ⅱ、Ⅲ級的橋梁,每3年
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檢查記錄不少于1條。
6.2.5特殊檢查
6.2.5.1特殊檢查應收集上次特殊檢查時間、上次特殊檢查項目、本次特殊檢查時間、本次特殊檢查類型、
檢查時的氣候及環(huán)境溫度、檢測項目、檢測結果、評定結論、記錄人員、負責人員、特殊檢查完成機構等
內容。
6.2.5.2特殊檢查類型可分為承載力檢測、水下檢測、抗災能力檢測、災后檢測、耐久性檢測。
6.3橋梁評定
6.3.1技術狀況評定模塊應能自動生成報表,報表除給出橋梁技術狀況評定分值外,還應將病害分部以表
單形式給出。
6.3.2為了便于病害識別,宜根據(jù)《公路橋梁技術狀況評定標準》(JTG/TH21)建立標準病害庫。
6.3.3技術狀況評定結果至少應包括橋梁各部件技術狀況等級、全橋技術狀等級及狀態(tài)描述和養(yǎng)護對策等
內容。
6.3.4橋梁適應性評定可根據(jù)需要進行。進行適應性評定時應給出承載能力評定結果、通行能力評定結果、
抗災能力評定結果、耐久性評定結果等指標。
7橋梁結構監(jiān)測模塊
7.1一般規(guī)定
7.1.1養(yǎng)護等級為Ⅰ級的橋梁宜進行結構監(jiān)測。
7.1.2橋梁結構監(jiān)測模塊宜具有傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸、存儲與處理、監(jiān)測與預警等功能。
7.1.3傳感器子系統(tǒng)應能實現(xiàn)橋梁環(huán)境參數(shù)、外部荷載及結構各類響應的數(shù)據(jù)獲取功能。
7.1.4數(shù)據(jù)采集與傳輸應能實現(xiàn)多種類型傳感器的數(shù)據(jù)同步采集與傳輸功能。
7.1.5數(shù)據(jù)存儲與處理應能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預處理、歸檔、查詢、存儲等功能。
7.1.6監(jiān)測與預警應能實現(xiàn)結構安全評估與預警。
7.1.7橋梁結構監(jiān)測模塊應具備適當?shù)臄U展性,方便增加監(jiān)測內容。
7.1.8橋梁監(jiān)測中構件編碼按本指南5.4要求執(zhí)行。
7.1.9橋梁結構監(jiān)測傳感器選型與布設可按現(xiàn)行《橋梁健康監(jiān)測傳感器選型與布設技術規(guī)》(T/CCES15)
進行設計與開發(fā)。
7.1.10橋梁結構監(jiān)測內容的選取與測點選擇可按現(xiàn)行《公路橋梁結構安全監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程》(JT/T1037)
進行設計與開發(fā)。
7.1.11橋梁結構監(jiān)測數(shù)據(jù)采集設備選型與數(shù)據(jù)傳輸可按現(xiàn)行《結構健康監(jiān)測系統(tǒng)設計標準》(CECS
333:2012)進行設計與開發(fā)。
7.2數(shù)據(jù)存儲與處理
7.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析后應進行專項存儲。
7.2.2宜提供統(tǒng)一接口訪問監(jiān)測數(shù)據(jù),保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的結構化和共享性。
7.2.3宜對數(shù)據(jù)進行濾波、去噪、去趨勢項、截取和異常點處理等預處理。
7.2.4宜對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、趨勢分析和關聯(lián)分析等后處理。
7.2.5統(tǒng)計分析應統(tǒng)計不同種類傳感器在不同時間的段的最值、均值、方差、標準差,以及不同信號范圍、
幅度等信息。
7.2.6趨勢分析應做出橋梁健康發(fā)展趨勢估計,并給出預測結果。
7.2.7關聯(lián)分析應分析橋梁內部截面與構件之間相關性、構件與整體之間的相關性、橋梁系統(tǒng)與外界環(huán)境
之間的相關性等內容。
7.2.8數(shù)據(jù)后處理應能給出結構運行水平,數(shù)據(jù)后處理結果可作為養(yǎng)護決策參考依據(jù)。
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7.2.9結構健康監(jiān)測數(shù)據(jù)庫應將采集系統(tǒng)收集到的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),提供給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處
理,并提供給評估系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析,最終將處理及分析結果進行保存以便查詢。
7.2.10數(shù)據(jù)庫設計應遵循數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可靠性、先進性、開放性、可擴展性、標準性和經濟性的基本原
則,并保證數(shù)據(jù)的共享性、數(shù)據(jù)結構的整體性、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的統(tǒng)一性。
7.2.11數(shù)據(jù)采集前,應對含噪信號進行降噪處理,提高信號的倍噪比。
7.2.12數(shù)據(jù)分析處理之前,應正確處理粗差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差等。
7.2.13應正確判斷異常數(shù)據(jù)是由結構狀態(tài)變化引起還是監(jiān)測系統(tǒng)自身異常引起,應剔除由監(jiān)測系統(tǒng)自身
引起的異常數(shù)據(jù)。
7.2.14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)存儲準則存儲數(shù)據(jù)。
7.2.15監(jiān)測系統(tǒng)中存儲數(shù)據(jù)的單位,宜采用國際單位制。
7.2.16數(shù)據(jù)的時間應采用公歷,最低精度為秒。
7.3數(shù)據(jù)交互與告警
7.3.1系統(tǒng)交互應符合下列規(guī)定:
a)人機交互系統(tǒng)應具有友好的、符合專業(yè)操作習慣的用戶界面。界面直觀,宜采用數(shù)字模型展示監(jiān)
測狀況;
b)監(jiān)測系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)傳輸與控制系統(tǒng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,也可從數(shù)據(jù)庫中請求和提
取需要處理和分析的數(shù)據(jù)。處理分析完的相關信息應存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,以便系統(tǒng)能夠進一步進行各種
深入分析和評估;
c)在分布式環(huán)境下,可通過數(shù)據(jù)的分片等技術將系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行分布存儲。
7.3.2應具有預警值設置、閾值告警等功能,并對告警結果進行保存。
7.3.3當發(fā)生閾值告警時應通知橋梁管理員,并保證通知的時效性。
7.3.4當發(fā)生閾值告警時應向監(jiān)測設備反饋告警信息,設備應進行響應。
7.3.5當發(fā)生閾值告警時應進行歷史趨勢對比、分析與預測,并進行預警。
7.3.6應定期進行結構安全評估,并對可能影響結構安全運行的評估結果進行預警。
7.3.7閾值告警的閾值設定可參考《大跨度橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)預警閾值標》(T∕CECS529)執(zhí)行。
8技術狀況預測模塊
8.1一般規(guī)定
8.1.1技術狀況預測是利用橋梁技術數(shù)據(jù),對橋梁在外部影響因素作用下技術狀況的發(fā)展變化趨勢進行預
測的過程。
8.1.2技術狀況預測的目的是協(xié)助制定養(yǎng)護計劃,確保有限的養(yǎng)護資金產生最大化的經濟效益和社會效益。
8.2技術狀況預測影響因素
8.2.1橋梁技術狀況預測影響因素指建立預測模型時,需要采納影響橋梁結構衰變的變量,設計者可以根
據(jù)模型需求,在全部變量中選擇性的采納一部分。
8.2.2影響因素可以分為建設期影響因素、使用期影響因素和環(huán)境影響因素三個部分。
8.2.3建設期影響因素宜包括:設計因素、材料因素、施工方法因素和施工條件因素。
8.2.4使用期影響因素宜包括:交通荷載因素、養(yǎng)護頻率因素、養(yǎng)護規(guī)模因素、養(yǎng)護工藝因素和災害影響
因素。
8.2.5環(huán)境影響因素宜包括:氣候因素、地質因素和腐蝕因素。
8.2.6可基于影響因素建立影響因子庫,可選擇全部或其中影響較大的部分因子,通過規(guī)律分析建立預測
模型。
8.3技術狀況預測模型
8.3.1橋梁技術狀況預測模型可結合數(shù)學理論,發(fā)展多種預測模型,但各類模型均需具備可操作性和經濟
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性。宜建立經濟效益驗證機制,未達到預期經濟效益的,需修正預測模型。
8.3.2橋梁技術狀況預測模型可以參考的數(shù)理預測方法有:回歸分析預測模型和概率分析預測模型。
8.3.3回歸分析預測模型指:通過對影響因子的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計,獲取其在預期時間里的發(fā)展變化。采用此
類分析模型時,因其預測結果與結構本身物理性能沒有直接關系,所以必須確保有足夠歷史數(shù)據(jù),且預測
的結果應在歷史數(shù)據(jù)中出現(xiàn)過。否則必須證明預測結果發(fā)生的必然性。
8.3.4概率分析預測模型指:通過對影響因子的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計,判定其由量變轉換為質變的概率。采用此
類分析模型時,宜考慮轉換概率在人為因素和環(huán)境因素影響下的變化,或參照同類型橋梁預測結果已發(fā)生
的技術狀況數(shù)據(jù)。
8.3.5橋梁技術狀況預測宜發(fā)展多種類預測模型,采用人工智能等先進算法,提升預測準確性。
8.3.6橋梁技術狀況預測目標是給出橋梁有效運營總時間。
9養(yǎng)護經濟分析模塊
9.1一般規(guī)定
9.1.1養(yǎng)護經濟分析的目的是依據(jù)技術狀況預測結果,制定養(yǎng)護資金分配計劃,以達到經濟效益最大化。
9.1.2養(yǎng)護經濟分析除依據(jù)養(yǎng)護預測結果外,還應綜合考慮橋梁在路網(wǎng)中的重要性以及養(yǎng)護資金規(guī)模。
9.1.3養(yǎng)護經濟分析應考慮橋梁壽命周期內產生的全部費用,橋梁壽命周期指初始建設開始至分析期末,
也就是橋梁有效運營總時間。
9.2養(yǎng)護經濟分析方法
9.2.1養(yǎng)護經濟分析中養(yǎng)護維修項目成本包括:運營管理費用和通行者費用
9.2.2運營管理費用包括:日常養(yǎng)護及小修費用、大中修費用、改擴建費用、檢測評定費用、工程設計費
用及損失的項目工期內通行費用等。
9.2.3通行者費用包括:車輛繞行費用、繞行時間價值。
9.2.4橋梁養(yǎng)護經濟分析中,根據(jù)橋梁初期建設資料情況,將初期建設經費計入經濟分析中,如資料缺失
的,應參考同期同類型橋梁給出建設經費估值。
9.2.5養(yǎng)護經濟分析的方法是計算養(yǎng)護維修項目成本和經濟效益,成本是實施養(yǎng)護維修項目造成的運營管
理費用和通行者費用,經濟效益是橋梁壽命周期總收益與初期建設費用和養(yǎng)護維修項目成本的差。一下給
出一種經濟效益分析的方法供參考。
橋梁壽命周期總收益可用式9.1表示。
(9.1)
?
C——壽命周期運營總收益?=