《广西城市桥梁健康监测系统技术规程》_.docx

UDC

广西壮族自治区工程建设地方标准 DB

DBJ/T45-xxx-2021
P 备案号：Jxxxxx-2021

广西城市桥梁健康监测系统技术规程
Technical regulation for urban bridge health monitoring system of Guangxi
（征求意见稿）

2021-xx-xx 发布 2022-xx-xx实施

广西壮族自治区住房和城乡建设厅 发布

前 言

根据广西壮族自治区住房和城乡建设厅《关于下达2021年度第二批全区工程建设地方标准制（修）订项目计划的通知》（桂建标[2021]9号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，结合广西地区城市桥梁管养和健康监测系统建设的实际情况，参照国内外有关技术标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。
本规程共8章2个附录，主要内容包括：总则、术语、基本规定、监测系统设计、监测系统实施、监测系统应用、监测系统验收与移交、监测系统维护等。
本规程某些内容可能涉及专利，本规程发布机构不承担识别这些专利责任。
本规程由广西壮族自治区住房和城乡建设厅提出并归口管理，授权柳州市市政设施维护管理处负责具体技术内容的解释。有关单位在执行本规程过程中如有意见和建议，请寄送柳州市市政设施维护管理处（地址：柳州市柳北区八一路 107 号，邮编：545001），以便修订时研用。

本标准主编单位：柳州市市政设施维护管理处
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
本标准参编单位：广西飞熊科技有限公司
中铁桥隧技术有限公司
柳州欧维姆结构检测技术有限公司
广西科学院
广西大学
广西建筑工程质量检测中心有限公司
广西世诚工程检测有限公司

本标准主要起草人员：***、***、***、***、***、吴来义、李永强、刘宁、陈艳云、黄存平、莫炳强、梁静、元昌安，覃晓、刘华、吕滔、陈皓、杨文爽、赵大成、戴新军、刘有桥、陈斌、刘兴旺、孟勇军、谢开仲、陈正、马科、莫彩娜、符海、李克君、刘玉柳、林春伟、欧伟、秦余诚、王晓琳、黄汉斌、彭渝舒
本标准主要审查人员：

目 次
1 总 则 1
2 术语 2
3 基本规定 4
4 监测系统设计 5
4.1 一般规定 5
4.2 监测内容及测点布设 6
4.3 设备技术参数 9
4.4 数据采集传输与存储管理 9
4.5 系统软件设计 11
5 监测系统实施 14
5.1一般规定 14
5.2 设备设施安装 14
5.3 软件开发实施 15
5.4 集成调试 16
6 监测系统应用 17
6.1 一般规定 17
6.2 数据预处理 17
6.3 数据分析 19
6.4 安全预警及评估 25
6.5 管养应用 29
7 监测系统验收与移交 31
7.1 一般规定 31
7.2 系统验收 31
7.3 系统移交 32
8 监测系统维护 33
8.1 一般规定 33
8.2 日常维护 33
8.3 专项维护 34
8.4 异常处置 35
附表A 监测系统传感器技术参数表 36
附录B 数据存储及交换接口标准 39
附图C 典型桥梁测点布置图 46
附表D 监测系统数据分析报表 48
附表E 系统维护检查记录表 49
本规程用词说明 58
本规程引用标准名录 59
附：条文说明 61

Contents
1 General Provisions ………………………………………………………………………………………………………….1
2 Terms ……………………………………………………………………………………………………………………………..2
3 Basic Requirements ………………………………………………………………………………………………………..4
4 Monitoring System Design ………………………………………………………………………………….……………..5
4.1 General Requirements ……………………………………………………………………………………………..5
4.2 Monitoring Content and Measuring Points Layout …………….…………………………………….6
4.3 Device Technical Parameters ….……………………………………………………………………………………9
4.4 Data Acquisition, Transmission and Storage Management ……………..…………………………..9
4.5 System Software Design …………………………………………………………………………………………11
5 Monitoring System Implementation ……………………………………………………………………………..13
5.1 General Requirements ……………………………………………………………………………………………13
5.2 Installation of Equipment and Facilities ………………………………………………………………….13
5.3 Software Development and Implementation ….…………………………………………………………14
5.4 Integration and Debugging …………………………………………………………………………………….15
6 Monitoring System Application …………………………………….………………………………………………16
6.1 General Requirements ………………………………………………………………………………………………16
6.2 Data Pre-processing ………………………………………………………………………………………………….16
6.3 Data Analysis …………………………………………………………………………………………………………….18
6.4 Security Early Warning and Assessment ……………………………………………………………………24
6.5 Application of Management and Maintenance …………………………………………………………28
7 Monitoring System Acceptance and Transfer …………………………………………………………………..30
7.1 General Requirements ……………………………………………………………………………………………..30
7.2 System Acceptance ………………………….………………….………………………………………………..30
7.3 System Transfer …………………………………..…………………………………………………………………31
8 Monitoring System Maintenance ………………………………………….………………………………………32
8.1 General Requirements ………………………………………………………………………………………………32
8.2 Daily Maintenance …………………………………………………………………………………………………32
8.3 Special Maintenance …………………………………………………………………………………………………33
8.4 Exception Handing ……………………………………………………………………………………….. ………34
Attached Schedule A Technical Parameter Table of Sensor for Monitoring System ……………..35
Appendix B Standard of Data storage and Exchange Interface ……………………….……….………….38
Attached Diagram C Measuring Points Layout of Typical Bridge ………………….…………….…..…..47
Attached Schedule D Data Analysis Report Table of Monitoring System …………………..………..49
Attached Schedule E Inspection Record Table of System Maintenance…………………….….……..50
Explanation of Wording in This Code ………………………………………..…………………………………….……59
Normative Standards in This Code……………………….………………………………………………………….……59
Explanation of Provisions ……………………………………………………………………………………………..…..…62

1 总 则
1.0.1 为规范广西城市桥梁健康监测系统（以下简称“监测系统”）的建设工作，统一技术标准，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于城市桥梁监测系统的设计、实施、应用、验收移交和维护，公路、铁路、轨道及其它同类型桥梁结构可参照执行。
1.0.3 符合以下要求的桥梁宜建立监测系统。
1 主跨跨径超过90米的梁桥；
2 主跨跨径超过100米的拱桥、斜拉桥及悬索桥；
3 特殊结构、特殊环境、特殊荷载作用的桥梁；
4 完好状态评价在C级以下的桥梁。
1.0.4 新建桥梁监测系统宜与主体结构同步设计实施，可考虑施工监测与运营监测相结合，已通车桥梁监测系统宜多桥统一规划、分阶段实施。
1.0.5 监测系统的设计应遵循“技术先进、经济适用、精准预警”的原则，并保证监测系统的实效性、可靠性和耐久性。
1.0.6 监测系统建设除执行本规程外，尚应符合国家、行业现行有关标准的规定。

2 术语
2.0.1 桥梁健康监测系统 bridge health monitoring system
通过在桥梁上安装的自动数据采集设备，获取桥梁运营过程中的环境状态数据和结构响应信号，分析结构性能的变化规律，对结构劣化或损伤进行预警，并为桥梁养护维修提供技术支撑。
2.0.2 动态称重weigh-in-motion, WIM
对行驶中的车辆通过测量和分析轮胎动态力，测算运动中的车辆轴重、总重、过桥时间、车速等参数的过程。
2.0.3 数据采集设备 data acquisition device
从传感器的模拟或数字被测单元中自动获取的电量或非电量信号，并进行转化和预处理的装置。
2.0.4 数据传输设备 data transmission device
将采集设备处理过的信号传输至监控中心或用户终端的装置。
2.0.5 采样频率 sampling frequency
指单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，用赫兹（Hz）来表示。
2.0.6 全球导航卫星系统 global navigation satellite system-GNSS
指能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。
2.0.7 功能测试 functional testing
对系统功能进行验证，检查系统是否达到设计和用户要求。
2.0.8 性能测试 performance testing
通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。
2.0.9 平均无故障工作时长 mean operating time between failures
在规定的时间内，监测系统在相邻两次故障之间的平均工作时间。
2.0.10 数据缺失率 data missing rate
在规定的时间内，缺失数据总量与理论数据总量的比值。
2.0.11 数据完整率 data integrity rate
在规定的时间内，实测数据总量与理论数据总量的比值。
2.0.12 失真监测数据 distortion of monitoring data
由设备老化或外界干扰所引起的显著偏离真实结构响应的监测数据。
2.0.13 原始数据预处理 raw data prepossessing
对原始数据进行去噪滤波、数据重采样、失真数据诊断与修正，为正式数据分析提供保障的过程。
2.0.14 特征指标提取 index extraction
对预处理后、无异常的数据进行方差、平均值、最大和最小值等特征值进行统计、提取的过程。
2.0.15 通常值 ordinary value
在规定的时间内，桥梁在正常使用条件下实测的挠度、梁端竖向转角、位移、振幅、加速度等指标的包络值。
2.0.16 预警阈值 early warning threshold
表征结构风险指标的界限值。
2.1.17 健康度 structural health level
桥梁结构在正常运营和维护条件下，保持初始成桥状态、满足预定功能能力的水平。
2.0.18 数据净化处理 data purification processing
对原始数据存在突变、缺失值、重复、噪声干扰等数据异常情况进行预处理的过程。
2.0.19 风险易损性分析 risk vulnerability analysis
对桥梁遭受地震、强风、车撞等特殊事件后的损伤情况进行分析的过程。
2.0.20误码率（SER：symbol error rate）
衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标，为传输中的误码与所传输的总码数的百分比。
2.0.21对象存储 object store
对象存储是采用扁平数据组织形式并通过基于http/s协议的接口访问的分布式存储，在对象存储系统里，不能直接打开/修改文件，可以上传文件，下载文件等。
2.0.22块存储 block store
块存储是具有高性能和低延时的特点，支持随机读写。可以像使用物理硬盘一样格式化并建立文件系统来使用块存储，可满足大部分通用业务下的数据存储需求
3 基本规定
3.0.1 监测系统建设应秉持桥梁全寿命周期管理理念，充分考虑结构特点、运营环境、维护要求等因素，合理确定系统功能目标，满足经济适用、稳定可靠、便于维护等要求。
3.0.2 监测系统应具备桥梁结构安全在线监测、异常分级预警、状态评估等功能，可考虑与交通监测、主缆除湿、巡检管理、养护管理等系统进行融合。
3.0.3 监测系统宜按照方案设计和施工图设计两阶段进行，施工图设计宜由系统实施单位根据项目概算、养护单位需求及现场环境在方案设计的基础上进行深化。
3.0.4 监测系统宜采用政务云或私有云作为计算和存储基础设施，有条件可同时应用块存储和对象存储。
3.0.5 监测系统监测设备应满足监测需求，具有良好的稳定性、重复性、耐久性和可维修性。
3.0.6 监测系统应具有兼容性、可扩展性、易维护性和良好的用户使用体验。
3.0.7 监测系统宜按照不低于《信息安全技术 网络安全等级保护定级指南》GB/T 22240规定的安全保护等级第二级要求进行网络安全设计，保证信息安全。
4 监测系统设计
4.1 一般规定
4.1.1 监测系统应设计合理、稳定可靠、操作方便、便于维护及扩展升级，适时增加大数据智能分析、遥感探测等具有一定的超前性的建设内容。
4.1.2 监测系统设计时宜与当地城市信息系统设计融合，统一基础信息，明确数据交换内容，数据接口等内容。
4.1.3 监测系统应包含自动化监测模块、数据采集传输与存储模块、数据预处理与分析模块、系统应用模块、系统管理模块及报警推送模块，各功能模块应符合以下规定：
1 自动化监测模块应具备监测环境与作用、交通状况、结构响应、耐久性、特殊装置、表观状况和地形地貌等监测项目。
2 数据采集传输与存储模块，应具备信号调理、数据自动传输、数据存储、数据采集及传输设备可被访问控制等功能。
3 数据预处理与分析模块，应具备对原始监测数据进行净化处理、特征指标提取，揭示各项特征指标的变化规律等功能。
4 系统应用模块，应具备对桥梁结构异常进行精准预警，桥梁结构工作状况进行分级评估，数据及结果可视化显示，信息多途径查询、推送、交互等功能。
5 系统管理模块，应具备系统自检、校准、安全防护、数据接口、用户管理权限等功能。
6 报警推送模块，应具备两种以上途径推送报警信息至信息接收人，推送途径包括短信、微信、邮件、APP等。
4.1.4 监测系统方案设计应包含下列内容：
1 总体方案设计，包括设计依据、系统架构、功能要求等。
2 监测重点分析，包括环境和作用特点分析、结构特性分析、风险易损性分析、养护管理需求分析等。
3 监测内容选取及测点布置设计。
4 设备参数，数据采集、传输、存储管理设计。
5 桥区供电、通讯、监控中心等接口设计。
6 用户端软件功能设计。
4.1.5 监测系统施工图设计应包含下列内容：
1 系统组成及功能设计。
2 监测内容和测点布设。
3 设备规格及技术参数。
4 数据采集、传输、存储管理方案。
5 系统供电、网络、接地、防雷、预留预埋方案及与主体结构工程、供配电工程、通信工程界面设计。
6 监测设备的安装与保护方案。
7 软件系统开发、部署和联调方案。
8 监测数据分析及预警阈值设置方案。
9 总体测点布置图、分项测点布置图、采集站布置图、综合布线图、设备安装图、预埋件及预设孔洞设计图、系统拓扑图等。
10 工程数量表。
4.1.6 数据采集传输设备、数据存储设备、附属设备等设备选型宜充分考虑经济性、适用性、耐久性、易维护性等因素，并有一定的冗余。
4.1.7 设计应包括与传感器接口的匹配性设计、信号调理、数据采集方案和采集软件设计。
4.1.8 设计应包括数据传输方案与路由设计、软件功能设计与集成方案设计。
4.2 监测内容及测点布设
4.2.1 监测类型应包括环境与作用、结构响应、耐久性、特殊装置、表观状况，具体包括以下内容：
1 环境与作用应包括风、温度、湿度、降雨量、地震及车船撞击、车辆过桥时间、车速、轴重、车重、车辆空间分布等项目。
3 结构响应包括振动加速度、振幅、变形、位移、应变、索力等项目。
4 耐久性应包括裂缝、腐蚀等项目。
5 重要装置及构件应包括索夹、伸缩缝、高强螺栓等项目。
6 表观状况应包括车辆通行状况、航道状况、人工不易到达的关键部位等项目。
4.2.2 独立特大桥应根据桥梁风险分析、桥型和受力特点合理确定监测内容，并符合下表规定：
表4.2.2 各类型独立特大桥监测内容表
监测类型
监测项目
桥型选择
梁桥
拱桥
斜拉桥
悬索桥
环境与作用
环境风荷载
○
○
ê
ê
环境温湿度
ê
ê
ê
ê
结构温度
ê
ê
ê
ê
路面铺装层温度
○
○
○
○
降雨量
—
—
○
○
地震、船撞
○
○
○
○
过桥时间、车速、轴重、车重
ê
ê
ê
ê
车辆空间分布
○
○
○
○
结构响应
主塔偏位
—
—
ê
ê
主梁线形/挠度
ê
ê
ê
ê
主梁空间变位
○
○
ê
ê
基础沉降
○
○
○
○
梁端转角
○
○
○
○
支座位移
○
ê
ê
ê
支座反力
○
○
○
○
钢结构应力
○
○
○
○
混凝土应力
○
○
○
○
主缆/斜拉索/吊杆力
—
ê
ê
ê
主梁振动加速度
ê
ê
ê
ê
主梁振幅
—
—
○
○
耐久性
裂缝
○
○
○
○
腐蚀*
○
○
○
○
重要装置及构件
伸缩缝
ê
ê
ê
ê
索夹
—
—
—
ê
高强螺栓
○
○
○
○
表观状况
车辆通行状况、航道状况、人工不易到达关键部位
ê
ê
ê
ê
桥梁正面、侧面概况
○
○
○
○
注：“ê”为应测项，“○”为宜测项，“—”为无须监测项。
*考虑采用人工检查。
4.2.3 中小桥梁应根据结构的主要病害及管养中的难点确定每类桥梁的监测内容，应以结构响应和表观状况监测为主，并符合下表规定：
表4.2.3 中小桥梁监测内容表
监测项
桥型
结构应力
铰缝相对位移
支座反力
主梁倾斜
线形/挠度
振动特性
桥梁正面、侧面概况
装配式桥
ê
ê
—
—
—
—
ê
独柱墩桥
ê
—
ê
○
—
—
ê
斜弯桥
○
—
ê
○
—
—
ê
双曲拱桥
○
ê
—
—
ê
—
ê
系杆拱桥
○
—
—
—
ê
—
ê
连续刚构桥
○
—
—
—
ê
—
ê
人行天桥
ê
—
—
○
○
ê
ê
注：“ê”为应测项，“○”为宜测项，“—”为无须监测项。
4.2.4 岩溶、沉降不均等桥址区域，宜对地形地貌、拱脚偏位、锚碇位移、基础不均匀沉降进行监测。
4.2.5 支座反力监测宜在桥梁建设期安装，对于已通车的桥梁可增设拉拔装置进行监测。
4.2.6 不宜对开裂部位进行结构应力监测。
4.2.7 应根据实桥运营环境、荷载特点、结构特点、桥梁计算分析结果和桥梁的养护管理需求确定测点，测点布设应符合以下要求：
1 测点布设应能反映监测对象的实际状态及变化趋势，宜在结构响应最不利处、结构响应最大处或已损伤处布设。
2 风速风向测点应布设在桥面两侧、塔顶、拱顶等各方向无遮挡位置，桥面测点的竖向高度应大于1倍梁高。
3 环境温湿度测点宜布设在跨中桥面。闭口箱梁、锚室等对湿度有特殊要求的构件，应增设测点。结构温度测点应根据结构特点布设关键混凝土或钢结构构件上，能够反映不同截面的温度梯度及不同部位构件之间的温差效应。宜在路面铺装层布设温度测点。测点数量和位置宜根据结构跨径、构件尺寸等并结合温度场分布情况确定。
4 对于缆索结构体系，雨量测点宜与风速仪等环境监测设备布设在同一位置，且不应有遮挡。
5 地震动监测的测点应能反映地震动输入。宜布设在桥梁承台顶部、索塔根部等相对固定不动的位置，当主跨跨度超过600m时，应增设测点。
6 应对车流量大、重载车辆多的桥梁结构进行交通荷载监测，测点宜布设在主桥上桥方向振动较小的截面，且宜配套安装车牌识别仪及摄像头。
7 结构振动测点应能反映风、车辆、车船撞击、地震等荷载作用响应，满足模态分析要求，布设在结构主要振型的关键位置。
8 结构整体或局部位移、转角，测点宜布设在最不利荷载组合下主缆、主梁、索塔、拱圈等关键构件响应极值点处。
9 主梁线形监测应能反映结构线形长期变化趋势，在主跨四分点、边跨跨中截面布设测点，跨度较大的悬索桥、斜拉桥应相应增加监测截面。
10 应变测点应布设在应力水平较高、应力幅值较大或影响结构整体安全的关键截和部位。主梁顶板应变测点宜布设在重车道或车轮对应位置。
11 索力及索构件振动测点应结合不同规格型号、阻尼设置情况选取索力最大或应力幅最大的索，宜上、下游对称布设。
12 宜对处于石油化工、氯离子含量较高等有侵蚀性介质环境的桥梁布设腐蚀测点，结合桥梁结构及桥址区环境特点，可选择增加必要的监测内容。
13 燃气管道、给排水管道等共用通道的桥梁，应增加管道表观状况测点。
4.2.8 区域桥梁群同时规划建设监测系统时，宜结合区域桥梁环境和路网综合养护管理需求，对单桥中的环境与作用、表观状况等测点进行优化。
4.2.9 测点所在位置宜便于监测设备的安装、调试和维护，周围不应有强烈的干扰源。
4.2.10 连续梁桥、独柱墩桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等常见桥型，可参照附图C确定监测位置。
4.3 设备技术参数
4.3.1 宜优先采用附着安装式或非接触式传感器，寿命不小于5年，埋入式不少于10年。
4.3.2 桥面风速风向监测宜采用超声风速风向仪，塔顶风速风向监测可采用机械式风速风向仪。
4.3.3 地震动传感器应符合地震动监测相关标准的要求。
4.3.4 宜采用连通管系统监测桥面线形，采用光电挠度仪监测动挠度。
4.3.5 振动传感器的选型考虑频响范围、测量范围、分辨率、测量精度、灵敏度、信噪比、线性度、动态范围、稳定性、抗干扰能力、耐久性。频响范围应覆盖关注的结构振动响应范围，频响范围的下限应低于结构的一阶模态频率，上限应高于关注的最高模态频率8倍。
4.3.6 各监测项目的传感器技术性能指标应满足附录A中的要求。
4.4 数据采集传输与存储管理
4.4.1 数据采集应根据传感器信号类型、信号输出方式选择合适的信号调理设备或配套的采集设备,应考虑模拟输入量程、精度、分辨率、动态范围、采样速率、抗干扰能力、稳定性。并应考虑与数据传输、管理设备接口的兼容。
4.4.2 采集设备与传感器之间应有明确的拓扑关系，应根据桥梁空间尺寸、测点数量和布设位置以及传感器类型等现场具体条件进行设计，可以选择分布式采集或集中式采集两种布设方式。
4.4.3 数据采集设备的布置应避免潮湿、静电及磁场环境，应有不间断电源保障供电稳定，应与对应传感器性能匹配，并满足被测物理量的要求。
4.4.4 数据采集应采用干扰抑制、接地、屏蔽等抗干扰措施，提高信噪比。对信号强度量级有较大差异的不同信号，应严格进行采集前的信号隔离。
4.4.5 数据采集宜考虑自校准功能，无自校准功能时应根据监测要求定期检测。
4.4.6 数据采集站布设应根据监测要求、传感器位置、信号传输距离等确定。
4.4.7 数据采集站之间应考虑数据采集时间的同步性要求，同类数据采集时间同步误差宜小于50ms，不同类数据采集时间同步误差宜小于200ms。
4.4.8 数据采集方案包括数据采集方式、采集频率和触发阈值等，应符合下列规定：
1 数据采集方案应根据监测变量类型、监测要求以及系统数据采集、传输、处理能力确定，可采用连续采样、触发采样或混合采样模式。触发阈值应根据桥梁结构计算分析和现场测试结果确定。
2 数据采集频率应使监测信息能及时反映被监测结构的行为和状态，并满足桥梁健康监测数据的应用要求。对于动态信号，数据的采样频率应在被测物理量预估最高频率的5倍以上。
3 数据采集方案具体可应符合表4.4.8的规定。
表4.4.8 数据采集
监测类型
监测项目
采集频率
采集方式
桥址环境与作用
环境风荷载
≥1Hz
连续采集
环境温湿度
≥1次/10分钟
连续采集
降雨量
≥1次/10分钟
触发采集
结构温度
≥1次/10分钟
连续采集
地震、船撞
≥50Hz
触发采集
车速、过桥时间
过车采集
触发采集
动态称重
过车采集
触发采集
结构响应
主塔偏位
≥1Hz
连续采集
主梁空间位移
≥1Hz
连续采集
主梁线形/挠度
≥1Hz
连续采集
基础沉降
≥1次/天
连续采集
梁端倾角
≥1Hz
连续采集
支座位移
≥1Hz
连续采集
静应变
≥1次/10分钟
连续采集
动应变
≥25Hz
连续采集
主缆/吊索/拉索/吊杆力
≥25Hz
连续采集
振动加速度
≥25Hz
连续采集
耐久性监测
腐蚀
≥1次/天
连续采集
裂缝
≥1Hz
连续采集
特殊装置
伸缩缝
≥1次/10分钟
连续采集
索夹
≥1Hz
连续采集
表观状况
车辆通行状况、航道状况、人工不易到达关键部位
≥25fps/s
连续采集
4.4.9 数据传输应根据数据实时性要求进行设计，应符合以下规定：
1 传输方案应坚持因地制宜的原则，各桥梁应申请运营商专线传输数据至数据中心或政务网机房；移动信号强且申请专线不便的可通过4G、5G网络传输数据至平台。
2 在网络失败后现场采集工作站应可保存不少于半年的数据，网络恢复后应能自动传输到服务器。
3 桥梁网络接入前应检查误码率，误码率不应大于10-6，以保证在通信传输线路故障时数据的完整性和可靠性。
4.4.10 数据存储与管理设计应符合以下规定：
1 应按冷热数据区分存储，近一年的原始数据作为热数据存储，超过一年的数据存储迁移冷存储；近三年分析数据作为热数据存储，超过三年的数据迁移至冷数据存储。
2 原始数据宜永久存储，存储容量受限时至少应保存5年以上，分析数据及特殊事件数据应永久存储，采用私有云的项目可使用NAS、SAN存储作为冷存储介质。
3 应对数据进行定期备份，有条件的应进行异构备份。
4 监控视频单独存储，存储容量不应小于30天。
4.4.11 数据管理应具有标准化读写接口，应考虑数据的结构化、安全性、可靠性、可扩展性、共享性以及使用友好性和便捷性，应符合附录A要求。
4.5 系统软件设计
4.5.1 采集软件、传输软件、Web应用软件应提供基于TCP的实时数据传输功能，实现实时数据、预警信息、指令信息等数据传输。
4.5.2 采集软件应符合以下规定：
1 在无人值守条件下应能够长期稳定的运行，应具有自诊断、自恢复功能，单个设备或单个类型设备出现故障，不得影响其它设备的数据采集。
2 数据采集软件具有自动采集、自动处理和缓存管理功能，并可人工干预调整。
3 宜按照采样频率采集、保存数据，保证采样数据个数准确。数据采集失败漏采等情况时，应以空值或不可能值（大于1×1010）填充，保证数据文件数据个数完整。
4 应保持各采集设备、服务器、工作站、摄像机、NVR等设备时间同步，触发采集时起止时间一致，误差不大于50ms。
5 支持触发采集与连续采集两种模式，两种模式采集的数据应实现分别保存、同时保存。
6 支持数值计算，应可根据初始值、传感器参数计算最终工程量。
4.5.3 数据传输软件应符合以下规定：
1 宜设计通信服务软件作为TCP服务端，实现通信注册、数据转发、通信调度等功能。
2 数据通信协议应包含必要开销实现信息可读性，并通过校验保障数据完整性，通信协议应符合附录A的相关要求。
3 数据通信应具有心跳监测和自动重连功能；
4 应支持第三方数据的接入，实时数据接入宜采用TCP通信方式。
5 宜提供多途径信息获取方式，数据内容应包括桥梁信息、设备信息、实时数据、统计数据、超载车辆数据等，访问数据前应先进行权限认证。
4.5.4 数据存储软件应符合以下规定：
1 监测数据存储宜采用二进制文件存储，文件存储格式可参考附录A的规定。
2 分析数据宜使用关系型数据库保存，并根据查询条件设计索引；
3 文档资料、记录、图片、声音等宜采用非关系型数据库保存；
4.5.5 用户界面软件应符合以下规定：
1 应具有友好的、符合操作习惯的用户界面，宜应用B/S（浏览器/服务器）架构开发，兼容主流浏览器；应能支持移动终端网页访问，有条件的项宜开发系统移动终端软件。
2 宜根据桥梁运营养护单位及主管单位的组织架构，人员责职确定用户权限和管理范围；
3 宜设计概览页面，可查看所有桥梁的健康状态、预警信息、系统状态、最新的报告报表，可通过概览页面链接至具体数据查看界面。
4 数据查看界面可查看桥梁实时数据、历史数据、趋势数据，各监测指标宜根据类别使用不同显示方式，实时数据时长不少于半小时。
5 可显示平台拓扑图，通过拓扑图显示各设备的连接信息、设备状态，辅助系统故障处理。
6 宜具有故障登记、任务派发、维修登记、验收结案的闭环故障处理功能，应具备预警处理功能，包含预警确认、预警上报、预警取消等内容。
5 监测系统实施
5.1一般规定
5.1.1 新建桥梁的健康监测系统应与桥梁主体结构设计同步进行，与桥梁施工同步实施，提前规划好监控中心用地、桥区供电、通讯路由、预埋件安装等工程界面。
5.1.2 既有桥梁健康监测系统的设计应考虑桥梁的运营维护现状，专项实施，应减少封闭性施工时长，防止交通道路拥堵。
5.1.3 系统硬件安装须牢固可靠，并采取有效的防护措施，不得对桥梁构件、交通及行人造成不利影响。
5.1.4 软件系统主要包括数据采集及控制、数据传输、数据库、安全评价和界面显示等功能。
5.1.5 对已安装的传感器、线缆等硬件应采取保护措施，不得影响桥上车辆、行人和检修人员的安全和正常通行。
5.1.6 安装过程中的安全技术、劳动保护、防火措施及环境保护等应符合国家有关法律法规和现行有关标准的规定。
5.1.7 硬件的安装环境应符合设计文件和传感器技术文件要求。当安装环境超出规定时，应采取有效的保护措施。
5.2 设备设施安装
5.2.1 系统实施前，实施单位应建立项目组织机构、安全管理制度、施工质量控制和检验制度。应按设计要求深化施工图，编制施工组织设计、专项施工方案，在通过审查、技术交底后方可进行现场施工。
5.2.2 系统实施方案中应包含各个传感器设备参数及测点布置图、管线布置方式及布置图、数据采集站位置、供电图。
5.2.3 硬件在安装前应进行检查、测试，确认符合要求后才能进行设备的安装实施。
5.2.4 预埋件、防护措施等土建施工需验收合格后，方可进行传感器、线缆等硬件的安装。
5.2.5 传感器的固定应满足下列要求：
1 当采用焊接方式固定时，焊接传导给硬件的最高温度应小于传感器允许的使用温度上限值；
2 当采用膨胀螺栓固定时，应按硬件技术要求选择螺栓规格；不应使用塑料胀塞或木楔固定。
3 紧固件应采用镀锌制品或与传感器配套的其他防锈制品。
5.2.6 硬件系统的安装与保护应符合下列规定：
1 传感器应遵循合理的工序和保护措施进行安装。
2 采集机柜应具有良好通风、防尘作用，线缆应配备防护套，接头应连接可靠，线扎整齐、美观。
3 动态称重传感器的基础混凝土应不小于C30，前后引道应为直线路段，现场验证方法和偏差应满足《动态公路车辆自动衡器 第一部分