(重庆)桥梁结构健康监测系统实施和验收规范.doc
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1、住房和城乡建设部备案号:Jxxxxx-2017 DB重庆市工程建设标准 DBJ50/T-xxx-2017桥梁结构健康监测系统实施和验收规范Technical code for construction and acceptance of bridge health monitoring systems(征求意见稿)2017- xx-xx 发布 2017- xx-xx实施重庆市城乡建设委员会 发布前 言为规范桥梁结构健康监测系统的传感器安装、软件编制、系统集成和验收,根据重庆市城乡建设委员会重庆市城乡建设委员会关于下达重庆市工程建设标准制订修订项目计划(第一批)的通知(渝建2014259号)的要
2、求,在广泛调查研究、实践经验总结以及参考相关行业标准及我市相关法律、法规和相关规定的基础上,结合我市在桥梁结构健康监测实施和验收方面的实际情况,制定本规范。本规范共分为8章。主要技术内容包括:总则、术语、基本规定、硬件实施、软件实施、系统调试与验证、工程验收和安全管理。本规范由重庆市城乡建设委员会负责管理和解释,重庆大学负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实际总结经验,并将意见和建议反馈至重庆大学土木工程学院桥梁结构健康监测系统实施和验收规范规范编制组(重庆市沙坪坝区沙正街174号,邮政编码:400045;电话:023-65120720;传真:023-65123351;
3、Email:gliu77),以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和审查专家:主 编 单 位:重庆大学重庆亚派桥梁工程质量检测有限公司参 编 单 位:重庆市城市建设投资(集团)有限公司重庆市市政设施管理局 重庆市城投路桥管理有限公司林同棪国际工程咨询(中国)有限公司重庆市建筑科学研究院重庆市桥梁协会重庆市市政设计研究院重庆第三建筑工程有限责任公司主要起草人: 刘 纲 陈伟民 章 鹏 杨吉云 杨 忠 杨 宏胡 涛 周 逸 苗秀鹏 刘安双 刘雪山 王耀伟罗 钧 杨其良 张万全 蒋红庆 刘 敏 杜春林张 杨 陈 器 唐建辉审 查 专 家: (按姓氏笔画排序)目 次1总则12术语23
4、基本规定44硬件实施64.1一般规定64.2传感器安装64.3线缆敷设124.4防雷与接地134.5机房及采集站建设144.6标识145软件实施165.1一般规定165.2设计与开发165.3测试与部署176系统调试与验证186.1一般规定186.2单项调试186.3联合调试196.4系统验证207工程验收217.1一般规定217.2分部工程验收217.3阶段验收217.4竣工验收218安全管理23本规范用词说明27本规范引用标准名录28Contents1 GENERAL PROVISIONS2 TERMS3 BASIC STIPULATION4 HARDWARE INSTALLATION4.
5、1 General Stipulation4.2 Instrument Installation4.3 Cable Laying4.4 Lightning Protection and Grounding4.5 Computer Room Construction4.6 Identificaiton Installation5 SOFTWARE IMPLEMENTATION5.1 General Stipulation5.2 Design and Development5.3 Testing and Deployment6 SYSTEM DEBUGGING AND VERIFICATION6.
6、1 General Stipulation6.2 Single Subsystem Debugging6.3 Integrated System Debugging6.4 System Verification7 SYSTEM CHECK AND ACCEPTANCE7.1 General Stipulation7.2 Division Check7.3 Stage Check7.4 Completion Acceptance8 SAFETY MANAGEMENTAPPENDIX A NORMALAPPENDIX B PRODUCTION APPENDIX C STRENGTHEXPLANAT
7、ION OF WORDING IN THIS CODELIST OF QUOTED STANDARDS IN THIS CODE1 总则1.0.1 为加强桥梁结构健康监测系统的建设管理,使安全监测系统的实施和验收工作制度化、规范化以及完善桥梁结构监测系统规范,特制定本规程。条文说明:桥梁结构健康监测系统是否能够发挥结构安全评估、预防结构倒塌等重大安全事故的作用,涉及到系统设计、仪器仪表选型、工程实施质量和运营管理水平等因素,其中工程实施质量是较为重要的环节。而桥梁结构健康监测系统实施是一个综合性强、专业性强的技术工作,在实施过程中必须遵循规范化、标准化,并采用有效的检验、验收手段,才能保障系统
8、数据采集、传输和分析的可靠性。1.0.2 本规范适用于重庆市桥梁结构健康监测系统的实施和验收。其它结构类型的安全监测系统的实施和验收可参照执行。条文说明:根据建筑与桥梁结构监测技术规范 GB50982的规定,监测可划分为结构施工期监测和使用期监测。本规范仅对使用期间实施的监测系统进行规定。对施工期已安装部分或全部传感器的监测系统,也可参照本规范建成桥梁结构使用期的长期监测系统。1.0.3 桥梁结构健康监测系统实施和验收除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。条文说明:桥梁结构健康监测系统实施和验收工作的涉及面广、专业技术要求高,不仅有测试原理迥异的各类传感器方面的内容(如光纤光栅应变
9、传感器、压电式加速度传感器等),也有土建施工方面的内容(如传感器安装基座施工、机房施工等),还涉及到计算机通信、软件等方面的内容(如无线数据传输、安全评估软件等)。因此,凡本规范有规定者,应遵照执行;凡本规范无规定者,尚应按照有关现行标准的规定执行。2 术语2.0.1 桥梁结构健康监测系统 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,对桥梁的运营环境和结构安全状态进行评估,为桥梁在特殊气候、交通条件或桥梁运营状况异常时触发预警信号,并为桥梁养护维修提供数据支撑。2.0.2 传感器 senso
10、r能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。2.0.3 监测布点 measuring point按设计要求对被测变量进行监测的具体位置,即传感器的现场安装位置。2.0.4 数据采集设备 Data acquisition equipment指从传感器和其它测试设备中获取被测参数信号的装置。2.0.5 数据传输设备 Data transmission equipment指将数据采集设备获取的信号传送至预设位置的装置。2.0.6 数据处理设备 Data processing equipment指能够实现异常数据消除、数据噪声平滑和数据统计分析等功
11、能的装置。2.0.7 安装基座 mounting base在结构或基础上安装的、用于固定传感器、数据采集等设备的装置。2.0.8 硬件 hardware指桥梁结构健康监测系统中由传感器、数据采集与传输设备、数据处理设备、线缆和必要的土建附属设施等组成的各种物理装置的总称。2.0.9 软件 software为实现数据采集、传输、存储、桥梁结构安全评估和数据可视化等功能,按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。2.0.10测量子系统 measurement subsystem由传感器、数据采集设备等必要的软件组成,能实现某单一参数监测的硬软件的总称。2.0.11 实施 instruction根据
12、桥梁结构健康监测系统设计方案,通过硬件安装和集成、软件编制和调试等手段,完成设计方案所要求目标的行为。2.0.12 验收 acceptance在施工、监理单位质量评定的基础上,对桥梁结构安全监测实施的分项工程、阶段工程的质量进行检验。根据相关标准,以书面形式对监测系统质量是否合格做出确认。2.0.13 采集站 measuring unit集中安放的数据采集设备的集合,通常将不同被测物理参量的采集设备放置在机柜或机房中。2.0.14 GNSS GNSS指全球导航卫星系统,在实施过程中主要涉及GNSS接收机的安装。2.0.15 试验 testing对产品或过程等实体的额定值(或极限值)或特性、指标
13、、质量进行验证。2.0.16 功能测试 functional testing对系统的特性和功能进行验证,检查系统是否达到设计要求的功能。2.0.17 平均无故障工作时间 Mean time between failures指在规定的时间内,监测系统在相邻两次故障之间的平均工作时间。2.0.18 数据缺失率 Data missing rate缺失的数据量与总数据量的比值。3 基本规定3.0.1 承担桥梁结构健康监测系统实施的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。条文说明:根据建筑工程施工质量验收统一标准GB50300的有关规定,本条对安全监测系统实施单位的质量管理和保证制
14、度提出了要求。安全监测系统实施单位应根据项目特点成立项目管理组织、制定质量保障制度,且项目实施人员应持有该岗位所需的职业资格证。项目管理组织机构和人员应保持相对稳定,人员变动时需向建设单位备案。3.0.2 桥梁结构健康监测系统实施前,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。条文说明:根据重庆市桥梁结构健康监测实施的具体情况,监测系统的设计、施工可由同一家单位完成,也可由不同单位完成。鉴于健康监测系统实施涉及到土建、设备、软件等多个工种,且各工种相互交叉,因此,不管监测系统设计和实施是否为同一家单位,监测系统的实施单位在施工前应绘制详细的施
15、工图、编制施工组织设计和专项施工技术方案。对涉及人身安全的内容,应有明确的规定和相应的措施。审查可由建设单位组织并会同监理等相关单位进行。3.0.3 桥梁结构健康监测系统根据实施方法、性质分为硬件系统工程和软件系统工程。 1 硬件系统工程可划分为传感器安装、线缆敷设、采集设备安装、传输设备安装、防雷与接地施工、机房建设等分部工程;2 软件系统工程可划分为开发、测试、联合调试和部署等分部工程; 3 各分部工程可根据生产厂家、生产批次的不同划分为若干分项工程。条文说明:根据实施桥梁结构健康监测系统采用的手段、材料和设备种类等特点,列举了实施和验收应包含的分部工程的具体名称。在进行实施和验收前,应根
16、据具体的施工方法、手段确定质量控制标准和应验收的分项工程。3.0.4 硬件在安装前应进行检查、测试,确认是否满足设计文件的要求。3.0.5 各硬件分项工程可划分为一个检验批。同一检验批的所有硬件均应进行检查;同一检验批硬件测试数量不应少于该批硬件数量的10%且不少于1个。条文说明:本条对硬件在安装前检查、检验的抽样数据进行了规定。对硬件进行测试的目的是查看其能否正常工作,以防止将损坏硬件安装后不必要的返工,因此,对测试抽样数量要求较少。3.0.6 硬件的检查包括外观检查和标志检查。外观和标志检查以目测为主,应满足下列要求:1名称、型号、数量与设计文件要求一致;2外观应无锈迹、裂痕,各部分连接牢
17、固,引出线缆无损坏;3铭牌标志、备件和附带技术文件齐全; 4安装孔尺寸及安装孔之间距离应符合设计文件的要求。条文说明:当硬件设备的外观尺寸对其安装有影响时,除采用目测检查外,可采用游标卡尺等测试工具对硬件设备的外观尺寸、安装孔尺寸进行检查。附带技术文件应包括产品合格证、质保书等文件。3.0.7 硬件的测试采用专用工具和试验设备进行,以检验硬件能否正常工作为主。若发现抽检硬件无法正常工作,该批硬件应送有资质的第三方检验机构进行检验。条文说明:专用工具和试验设备应在检定的有效期内。检验项目以设计文件要求该硬件的性能指标为主。3.0.8 若送检硬件不满足设计文件或技术文件要求,该批硬件应返修并全部重
18、新检验。3.0.9 基座、预埋件、防护措施等土建施工需监理单位工序验收合格后,方可进行传感器、线缆等硬件的安装。条文说明:桥梁结构健康监测系统的土建施工包括临时设施施工、传感器安装基座和预埋件、桥架等线缆管道施工、硬件设备保护措施施工、桥梁现场数据采集中心及远程监控中心施工等。这些土建施工的质量对传感器测试精度和耐久性、环境噪音的屏蔽有一定影响,所以应在这些土建工程验收合格后,方可进行硬件的安装。3.0.10 硬件实施过程中的安全技术、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。3.0.11 桥梁结构健康监测系统的软件在部署前应在有资质的第三方测试机构进行功能测试
19、。条文说明:在进行软件功能测试时,监测系统实施单位应向软件评测单位提供用于测试的(最少)硬件环境,如无同步采集要求时每类传感器仅提供1个同类传感器用于测试,有同步采集要求时提供2个同类传感器进行测试。有资质的第三方测试机构指获得软件测试资质的机构或拥有3个以上软件评测工程师的软件企业。4 硬件实施4.1 一般规定4.1.1 硬件和原材料在实验室及施工现场应按使用条件分类保管。4.1.2 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。条文说明:与桥梁结构同步施工的预埋传感器或存在交叉施工时,安装环境可能无法达到硬件使用环境的要求,此时应采取保护措施
20、。4.1.3 当硬件安装部位存在热辐射、油污和滴水等现象时,应采取有针对性的保护措施。条文说明:热辐射、油污和滴水等不利于传感器的量测,也有损硬件的耐久性。当硬件必须安装在这些部位时,应采取有针对性的保护措施。4.1.4 硬件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; 4 固定硬件时,不应使硬件内部受到额外的应力。4.1.5 硬件的外部接线应满足下列要求; 1 接线排列应整齐、美观,导线应绝缘
21、良好、无损伤; 2 固定接线的螺栓和螺钉应采用有金属防护层或铜质的制品; 3 固定接线的螺栓和螺钉应拧紧,拧紧力矩值应符合硬件技术文件的要求; 4 接线张紧程度应适中,不得使硬件内部受到额外应力。4.1.6 对已安装的传感器、线缆等硬件应采取保护措施,防止人为破坏和雨水冲刷等破坏。条文说明:对传感器,应安装专用的保护盒;对线缆,应放入专用桥架或线管中;对采集设备、防雷装置等应放入专用机柜中。4.1.7 安装就位后的传感器、桥架等硬件不应影响桥梁上车辆、行人和检修人员的正常通行。4.2 传感器安装 动态称重传感器安装4.2.1 当安装动态称重传感器的路段已运营时,安装期间应制定有效的交通组织方案
22、,并在相关部门批准后方可实施安装作业。4.2.2 动态称重传感器的基础应采用不小于C30混凝土或具有同等耐用材料制作,基础应牢固可靠。条文说明:本条规定来源于动态公路自动衡器(GB/T 21296)。主要干线公路或城市道路混凝土标号通常为C25或C30,高速公路为C30,故本规范采用C30。4.2.3 动态称重传感器前后引道应为直线路段,且应满足下列规定:1 传感器两端引道的长度不小于20m;2 引道宽度应超出传感器两端各300mm以上且不小于3m;3 引道横向坡度应小于1%;4 在传感器两端8m范围以内,引道纵向水平倾斜度允许误差为3mm;在传感器两端8m范围以外,引道纵向水平倾斜度允许误差
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