桥梁集化群监管养信息系统设计与应用

桥梁集化群监管养信息系统设计与应用

沈思立 杜中和

杭州都市高速公路有限公司 浙江 杭州 311100

桥梁是现阶段城市交通运输的重要基础设施，目前市面上已较多的采用信息化系统进行日常管理养护，此类系统大多以桥梁结构静态数据为依托，未采用桥梁实时数据对桥梁运营状态全面分析，该文以设计一套针对桥梁信息管理、实时监测、检查管理、养护管理、协同办公的集群化桥梁信息管理系统设计为例，在为桥梁管养单位和监管单位建立健全城市桥梁技术档案管理制度，帮助管养单位及时更新桥梁技术数据的同时，通过桥梁实时监测系统对桥梁的运营进行静态+动态模式管理，希望可以为桥梁信息化管理的研究提供帮助。

1 系统框架设计

系统框架的设计需结合桥梁管理单位的日常管理养护业务相关内容以及桥梁管理规范体系，进行系统功能需求分析：

（1）人工日常巡查

涵盖各种层次和频度的巡检(日常巡检、定期检查、重点检查、全面检查)，实现日常巡检项目的电子化，提供自定义检查表格，并且实现电子化；能够对桥梁的设计资料、竣工试验、养护记录、特殊事件以及桥上事件等数据进行管理；自动化制定巡检计划，并按照规范提供电子化巡检内容表格、评分标准；

（2）桥梁养护管理

桥梁养护、维修与加固是桥梁养护管理的重要内容。城市桥梁建成以后，随着桥梁达到一定使用年龄之后，出现结构老化、破损影响到其原有设计能力时，需要对桥梁进行养护、维修加固，使之恢复到原有设计的承载能力。目前，我国将桥梁养护工作按专业划分为常规养护和专项养护，并越来越多的采用预防性养护措施。桥梁养护管理系统的使用，能够使得桥梁档案资料得以完整、安全、准确的记录下来，实现了信息传输处理和桥梁病害处治对策科学化，为桥梁的养护管理提供了多方位的信息服务和辅助决策。

（3）桥梁辅助决策

桥梁辅助决策是指通过合理分配养护费用，确定具体的实施时间和养护维修对策的过程。桥梁辅助决策系统通过分析汇总有关设计（历年桥梁结构设计数据）、施工（历年桥梁施工数据）、检测（历年检测资料）、养护资料（历年养护资料、养护档案），为养护维修计划的制定以及费用需求的估计提供依据。

（4）数据库管理与系统集成

首先，需要通过数据库存储、管理数量巨大的各类数据信息;其次，数据库能够支持多种桥梁属性数据的双向查询和显示，为运营管理提供决策支持的功能;最后，符合相关规范和要求，保证数据的规范一致性，自动产生各类养护管理所需报表，实现桥梁管理部门和社会公众对信息的共享等。

2 系统应用

2.1桥梁信息管理系统应用

主要对城市桥梁基本信息进行添加、删除、修改，设计要求能够快速查询筛选符合条件的桥梁信息。在对该模块设计时须包含桥梁电子档案（如图1），桥梁构件信息、病害信息、桥梁定位信息，同时系统具备地理信息GIS（如图2）、基础信息库（如图3）、信息综合查询与报表等功能（如图4）。

2.2桥梁实时监测系统应用

在设计桥梁信息管理系统时，需考虑发挥桥梁实时监测系统的作用，并结合信息管理系统需求明确适用的监测内容，充分挖掘监测系统数据价值。因此，通过结构分析并结合桥梁特点以及系统实际需求分析如下：

（1）大跨桥梁各类结构构件在结构安全中的重要性和构件的易损性，以及特殊结构设计。

（2）根据大跨桥梁所处的地理环境和气候环境特点，进行风、温度、地脉动作用下的结构响应监测，以及结构基础的影响监测。

（3）系统监测内容中的监测参数选择，从结构状态评估的需要和运营养护管理需求出发，要为未来进行状态识别和结构安全评估做技术准备。包括大桥主体结构的内力、位移的静动态响应、结构振动特性参数等。

（4）对大跨桥梁结构的长期监测布点设置以监测桥梁结构的整体状况与观测桥梁结构响应的规律性为主，同时考虑长期监测对局部结构病害检测的指引。

（5）对于一些重要的特殊结构设计一般都要列人监测项目。

明确以桥址环境监测、外部荷载监测、结构响应监测、特殊设备监测和结构表观状况为监测内容并合理安排监测测点，通过一定的采集和传输策略，自动获取桥址环境和结构状态的参数数据，借助数据处理和控制设备对采集到的数据做进一步处理，为桥梁安全预警与评估提供分析数据。

以下为系统的部分功能展示

在设计实时监测系统的同时，需考虑建立交通监控系统对桥梁现场情况进行辅助性监测，并通过监视桥区范围内的车辆运行，收集各路段交通参数，协调交通和超重车辆管理。交通安全监控不仅要对超重车辆进行管理，同时要监测桥梁的关键部位，分析交通状况，统计交通流量并对超限车辆进行声光报警，系统已车辆实时称重、视频监控、综合控制管理、报警为主要模块：

（1）车辆实时监测模块

动态称重模块是一种交通流量检测、车辆分类及称重的系统，系统是一种在不中断交通的情况下记录交通车辆信息的自动识别、采集系统。

（2）视频监控模块

在桥梁重要部位及主要出入口布置高清摄像机，掌握路口及桥梁的交通状况、车辆流量情况，对桥梁出现结构异常部位进行视频取证，为管理人员提供迅速直观的信息，从而对超重车辆的通行情况、各类交通状况做出准确判断并及时响应。通过实时录像对结构异常部位出现过程进行分析。

（3）报警模块

显示监测出来的超重车辆牌照及提示信息，将信息传递给管理人员和超重车辆驾驶员，引导超过限制重量的车辆驶离桥区，提醒管理人员有超重车辆通过。同时进行声光报警）

（4）综合控制模块

通过网络、计算机、软件等系统对交通监控系统进行控制管理，协调各个模块正常运行。

参考文献

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