《桥梁结构健康监测系统实施和验收规范》(征求意见稿).doc

住房和城乡建设部备案号：Jxxxxx-2017 DBDB 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） 2017-2017- xx-xxxx-xx 发布 2017-2017- xx-xxxx-xx 实施 重庆市城乡建设委员会 发布 前前 言言 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Email：） ，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） 1 目目 次次 1 1总则总则 1 2 2术语术语 2 3 3基本规定基本规定.4 4 4硬件实施硬件实施.6 4.1一般规定.6 4.2传感器安装.6 4.3线缆敷设.12 4.4防雷与接地.13 4.5机房及采集站建设.14 4.6标识.14 5 5软件实施软件实施.16 5.1一般规定.16 5.2设计与开发.16 5.3测试与部署.17 6 6系统调试与验证系统调试与验证18 6.1一般规定.18 6.2单项调试.18 6.3联合调试.19 6.4系统验证.20 7 7工程验收工程验收.21 7.1一般规定.21 7.27.2分部工程验收.21 7.3阶段验收.21 7.4竣工验收.21 8 8安全管理安全管理.23 本规范用词说明本规范用词说明.27 本规范引用标准名录本规范引用标准名录 .28 2 ContentsContents 1 General Provisions . 2 Terms 3 Basic Stipulation 4 Hardware Installation 4.1 General Stipulation 4.2 Instrument Installation 4.3 Cable Laying . 4.4 Lightning Protection and Grounding . 4.5 Computer Room Construction . 4.6 Identificaiton Installation. 5 Software Implementation 5.1 General Stipulation 5.2 Design and Development . 5.3 Testing and Deployment . 6 System Debugging and Verification 6.1 General Stipulation 6.2 Single Subsystem Debugging . 6.3 Integrated System Debugging 6.4 System Verification 7 System Check and Acceptance 7.1 General Stipulation 7.2 Division Check . 7.3 Stage Check 7.4 Completion Acceptance 8 Safety Management Appendix A Normal Appendix B Production . Appendix C Strength Explanation of Wording in This Code . List of Quoted Standards in This Code . 1 1总则 .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，才能保障系统数据采集、传输 和分析的可靠性。 .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。 .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 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 sensor 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 3 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、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。 4 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： 5 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 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。 条文说明条文说明：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。 6 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。 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 7 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，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为6mm。 条文说明条文说明：动态公路自动衡器 （GB/T 21296）规定引道应有足够的长度可同 时支持衡器称量最长车辆的所有车轮。目前，我国规范中特大型客车的长度 13.7m，平板车（17.5m）和车头约为 21m，其前轮和最后一个轮的轴距应小于 20m，故规定引道长度不小于 20m。第 3、4 款引自动态公路自动衡器 （GB/T 21296） 。 4.2.4 动态称重监测点的排水截面尺寸不得小于设计文件要求。 条文说明条文说明：积水可能导致动态称重传感器损坏或降低其耐久性。气象资料表明， 仅在 2000 年至 2009 年间，重庆发生大暴雨 4 次，特大暴雨 1 次（达 350mm） ， 且特大暴雨随城市的扩大有频次增加的现象。故本条对动态称重系统的排水施 工进行了规定。 4.2.5 动态称重传感器与道路水平面的高差应符合设计文件要求。当设计文件 无要求时，高差应小于 3mm。 条文说明条文说明：若动态称重传感器与道路高差较大，易因跳车现象导致量测失真。 4.2.6 接地片的横截面面积和埋深应符合设计文件要求。当设计文件无规定时， 接地电阻不应小于 4。 4.2.7 安装时不得超开挖、超切割道路路面，且不应导致路面开裂。 4.2.8 动态称重传感器封印装置的安装应符合动态公路自动衡器GB/T 21296 的要求。 风速风向传感器安装 4.2.9 风速风向传感器的支架应固定在桥梁主体结构上，且应具有足够的刚度。 8 条文说明条文说明：支架安装不稳固或刚度不足易引起风速风向传感器自身发生振动而 致使其测量精度下降。 4.2.10 风速风向传感器安装应满足以下规定： 1 风向传感器的定北标志方向与正北方的角度偏差应小于 0.5； 2 机械式风速和风向传感器的安装距离应大于 1m； 3 3 风速风向传感器中轴应垂直。 4.2.11传感器的信号线缆不应悬空吊挂。 4.2.12 支架顶端应安装避雷针，宜采用紫铜线作下引线。 地震动传感器安装 4.2.13地震动传感器应安装在专用基座上，基座表面应光滑、平整，在基座中 部预埋安装螺栓，采用螺栓及环氧树脂固定地震动传感器。 4.2.14基座边缘距传感器底座边缘的距离应大于 2cm，且位于桥台顶面的基座 表面应水平、位于桥墩侧面的基座表面应竖直。 4.2.15地震动传感器安装方向与设计方向的偏差应小于 0.5。 条文说明条文说明：本条规定桥架外的线缆采用钢管保护的目的有二，一是保护线缆， 二是屏蔽外界干扰信号。 4.2.16位于桥架外的通信线缆应采用镀锌钢管加以保护，并采取接地保护措施。 温湿度传感器安装 4.2.17环境温湿度传感器的安装应满足下列要求： 1 温度传感器不应受太阳辐射，且距地面的高度宜为 1.5m。 2 湿度传感器不应安装在空气不流通的死角； 3 湿度传感器应加装透气防尘罩； 4.2.18结构温度传感器的安装应满足下列要求： 1 测试结构温度梯度时，沿温度梯度方向的安装偏差应小于 5mm； 2 采用钻孔方式安装于混凝土内部的温度传感器，应采用混凝土或砂浆回 填； 3 采用压条方式固定在钢结构表面的温度传感器，应去掉钢结构表面的防 腐层并使传感器的敏感元件与钢结构紧密接触。 位移传感器安装 4.2.19 连通管式挠度测量子系统安装应满足下列要求： 1 当采用静力水准仪作为挠度传感器时，各监测点的高程差小于 50mm； 9 2 当采用压差液位计作为挠度传感器时，各监测点的高程差小于压差液位 计测量范围的 1/4； 3 传感器采用螺栓或抱箍固定时，宜在螺栓或抱箍与挠度传感器之间采用 环氧树脂进行固定； 4 连通主管铺设时弯曲半径应大于 500mm，严禁扭曲和划伤； 5 应以匀速、连续方式在连通管中灌入液体，避免在连通管中形成气泡； 6 当连通管中气泡的水平长度大于 10mm 时，须采用有效措施将其排出； 7 连通管安装完成后，对连通管施加 1 个大气压 30 分钟，所有的管道、接 头处应无渗漏现象。 条文说明条文说明：静力水准仪指采用 CCD 式、振弦式、电容式等原理进行液面高度测 试的设备。当连通管中混入气泡时，将影响静力水准仪或压差式测试仪的准确 度，本条对连通管允许的气泡量进行了规定。 4.2.20 GNSS 位移测量子系统安装应满足下列要求： 1 观测墩为混凝土结构时，其施工质量应满足混凝土结构工程施工质量 验收规范GB 50204 的要求；观测墩为钢结构时，其施工质量应满足钢结构 工程施工质量验收规范GB 50205 的要求。 2 观测墩顶部的强制对中器在任两个垂直方向的倾斜度应小于 1” ； 3 GNSS 天线周围的遮挡情况应符合设计文件的要求。当设计无要求时，天 线 2m 空间范围内应无尺寸大于 200mm 以上的金属物； 4 GNSS 天线的保护罩应安装严密，防止雨水渗入； 5 GNSS 天线应位于避雷针保护范围内，无如外部避雷针，须安装专用避雷 针； 6 GNSS 天线的接地线不得和其他硬件的接地导体连接。 条文说明条文说明：GNSS 天线的接地线可能将外界干扰引入天线系统，所以规定其接 地应与其他系统分开。 4.2.21 光电靶标测量子系统安装应满足下列要求： 1 测量仪应安装在岸基或桥墩等沉降较小的结构上，当沉降量大于系统测 量精度时应对测量值进行修正； 2 靶标应竖直安装且与被测桥梁顺桥向垂直，角度偏差应小于1； 3 当测量仪的轴线与标靶表面不垂直时，应采取有效措施消除测量偏差； 4 标靶图像应清晰； 5 靶标在测量范围内移动时光线不应被遮挡； 6 测量仪和靶标的安装基座与结构之间应绝对稳定。 10 条文说明条文说明：光电靶标测量子系统包括两类，一是采用光源器件作为靶标，摄像 仪作为测量仪，摄像仪采用长焦镜头；二是采用激光投射幕布作为靶标，采用 摄像仪作为测量仪，两者测试原理区别如图 4.2-1 所示。当靶标、测量仪不在同 一平面时，结构真实位移为测量值除以上仰角或下仰角的余弦值，转换后的精 度必须满足设计精度要求。 被测结构体 摄像机 (长焦镜头) 岸基或桥墩 等沉降较小 的结构 光源器件 激光发射器 被测结构体 y 激光投射幕布 摄像机 岸基或桥墩 等沉降较小 的结构 (a) 长焦摄像式 (b)激光投射式 图 4.2-1 光电靶标测试原理图 应变传感器安装 4.2.22应变传感器安装准确度应满足下列要求： 1 埋入式应变传感器安装位置与设计监测点的距离偏差小于 30mm，角度偏 差小于1； 2 表贴式应变传感器安装位置与设计监测点的距离偏差小于 20mm，角度偏 差小于0.5。 条文说明条文说明：参照建筑与桥梁结构监测技术规范GB50982 对应变传感器的安 装偏差的规定，本条提高了对表贴式应变传感器安装距离和角度偏位的要求。 4.2.23预埋式应变传感器安装应满足以下要求： 1 当传感器直接埋设时，宜借助结构钢筋与辅助钢筋进行牢固绑扎，在混 凝土浇筑过程中，严禁振捣器直接触碰传感器； 2 当传感器预浇在预制块内埋设时，预制混凝土块的制备材料应与传感器 埋设点处混凝土相同，并剔除大于 80mm 的粗骨料。在传感器测试方向，预制块 顶面的埋深应大于 100mm； 3 在混凝土观测孔中埋设时，传感器的埋深应大于 100mm。 条文说明条文说明：为保证振捣器不对传感器造成损伤，且振捣过程中不影响传感器的 安装位置，本条规定了混凝土浇筑过程中振捣器的使用条件。 4.2.24在混凝土构件表贴应变传感器时，宜将 2 块钢板按下图埋入混凝土表面 作为安装基座，应变传感器与基座采用焊接或螺栓连接。 11 应变传感器 焊接位置预埋钢板 图 4.2.1 混凝土表贴应变传感器安装示意图 条文说明条文说明：板尺寸可采用 50mm20mm10mm，以便于应力有效传递给传感 器。 4.2.25在钢构件表贴应变传感器时应满足下列要求： 1 应先清除钢结构表面的油漆、焊渣等杂物，并将安装表面打磨光滑； 2 宜采用冷焊或螺栓固定应变传感器，并对油漆进行恢复； 3 光纤应变传感器在安装前后波长的变化量应小于 50pm； 4 振弦传感器在安装前后测试频率变化量应小于 1Hz。 条文说明条文说明：当采用螺栓在钢结构上固定应变传感器时，应经设计方允许后，使 用攻丝机在钢结构上攻丝，攻丝深度不小于 5mm。 4.2.26应变传感器的引出线缆应满足下列规定： 1 在混凝土中的引出线缆应采用软管保护，软管与结构钢筋绑扎间距不大 于 1m； 2 光纤式应变传感器的引出线长度应大于 1m，在光缆端头应有密封保护措 施。 裂缝计安装 4.2.27裂缝计安装精度应满足下列要求： 1 裂缝计轴线应与被测试的裂缝垂直，垂直度偏差不大于 1； 2 裂缝计轴线应与裂缝所在表面平行，平行度偏差不大于 1。 4.2.28裂缝计采用锚杆固定时应满足下列要求： 1 钻孔深度不小于 50mm，钻孔直径不小于 10mm； 2 钻孔内应填满膨胀混凝土或环氧树脂后再装入锚杆。 振动传感器安装 4.2.29加速度传感器的基座应满足下列要求： 1 加速度传感器在混凝土构件上的安装应符合本规范第 4.2.10 条规定； 12 2 在钢结构构件上安装时，宜采用钢板作为安装基座并在基座上预设安装 螺孔，安装基座采用冷焊固定在钢结构构件上。 4.2.30加速度传感器安装应满足下列要求： 1 安装方向与设计方向的角度偏差应小于 0.5； 2 加速度传感器与被测构件之间应采用刚性连接； 3 采用单螺栓固定加速度传感器时，应采取有效措施防止加速度传感器发 生转动。 4 加速度传感器外壳与接地间的阻抗测值应小于 1。 条文说明条文说明：有试验表明，相较于直接粘贴、垫块粘贴，采用刚性连接将获得真 实频谱值和最佳频响特性，且考虑到长期测试过程中粘贴安装方式较易失效， 本条规定加速度传感器应采用刚性连接方式进行安装。动态测试更易受到外界 电磁、射频信号的干扰，为有效解决该问题，本条规定了加速度传感器的接地 要求。 4.3线缆敷设 支架的制作与安装 4.3.1 支架的材质、加工尺寸和焊接质量应符合设计文件和钢结构工程施工 质量验收规范GB50205 的要求。 4.3.2 钢支架在安装前应进行防腐处理，防腐层应均匀、完整，以确保钢支架 在监测系统设计寿命内无锈蚀。 条文说明：条文说明：可采用油漆进行防腐，其厚度的规定应满足建筑钢结构防腐蚀技 术规程JGJ/T 251 规定，也可采用镀锌方式进行防腐。 4.3.3 支架安装应满足下列规定： 1 支架焊接不应有漏焊、欠焊、裂纹、咬边等缺陷； 2 应采用钢筋探测设备避开钢筋进行钻孔。对废弃不用的膨胀螺栓钻孔， 应采用干硬性砂浆或 1:1:1 干硬性豆石混凝土填塞； 3 当设计无规定时，支架安装坡度、弧度应与电缆沟或桥梁结构的坡度、 弧度相同； 4 支架固定后应横平竖直、整齐美观，各支架之间的距离应均匀。 4.3.4 支架的间距宜为 1.5m3m。当设计文件有特殊要求时，应满足设计文件 的规定。 桥架安装 13 4.3.5 桥架安装应符合自动化仪表工程施工及质量验收规范 GB50093 和 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168 的规定。 4.3.6 桥架垂直段大于 2m 时，应在垂直段上、下端槽内增设固定电缆用的支架， 当垂直段大于 4m 时，还应在中部增设支架。 4.3.7 桥架采用螺栓连接时，应用平滑的半圆头螺栓，螺母应在电缆槽外侧， 固定应牢固。 4.3.8 在易受车辆、风等引发振动的环境安装桥架时，固定桥架的螺母应有防 滑措施。 电源线/信号线敷设 4.3.9 光缆敷设前应进行外观检查和光纤导通检查；光缆的弯曲半径不应小于 光缆外径的 15 倍。 4.3.10光纤连接应采用专用设备进行熔接。熔接损耗小于 0.3dB。 条文说明条文说明：光纤损耗除与光纤材料相关外，也与光纤接头处的熔接损耗有关。 降低光纤接头处的熔接损耗，可增大光纤中继放大传输距离和提高光纤链路的 衰减裕量，故本条对光纤熔接进行具体规定。 4.3.11同轴电缆和高频电缆的连接应采用专用接头。 4.3.12电源线/信号线在铺设时应满足下列要求： 1 不应敷设在有腐蚀性物质排放、强磁场和强电场干扰的区域，当无法避 免时，应采取防护或屏蔽措施； 2 线路的终端接线处及经过伸缩缝和沉降缝处应留有余度； 3 电缆不应有中间接头，无法避免时应在接线箱或拉线盒内接线，接头宜 采用压接；当采用焊接时应用无腐蚀性的助焊剂。补偿导线应采用压接。 4.3.13线路不应敷设在影响操作和妨碍设备和管道检修、车辆和行人通行的位 置，应避开运输、人行通道和吊装孔。 4.3.14电源线、信号线在进入遭受雨淋、太阳直射的柜、箱时，宜从底部进入 并应有防水措施。 4.3.15电源线、信号线在进入桥架前应按设计文件采取保护措施。当设计文件 无规定时，宜采用软波纹管进行保护。 4.4防雷与接地 4.4.1 防雷与接地装置和接地线的施工及验收应符合建筑物电子信息系统防 雷技术规范GB50343 的要求。 4.4.2 防雷与接地装置的安装应满足下列规定： 14 1 防雷保护器安装应牢固，接线应可靠。安装多个防雷保护器位置、顺序 应符合设计文件和产品说明书的要求； 2 当桥梁结构有接地装置时，宜将监测系统的接地与之牢固焊接，并应采 取防腐措施； 3 当桥梁结构无接地装置时，接地体埋设位置和深度应符合设计文件要求； 4 接地电阻值无法满足设计文件要求时，应采取物理或化学降阻措施。 4.4.3 接地线的安装应满足下列要求： 1 接地线不得有机械损伤； 2 接地端子应做明显标记。 4.5机房及采集站建设 4.5.1 机房的施工应符合电子信息系统机房施工及验收规范GB 50462 的要 求。 4.5.2 在安装硬件前机房应具备下列条件： 1 基础底座安装完毕； 2 地板、顶棚、内墙、门窗施工完毕； 3 空调系统已投入运行； 4 供电系统及室内照明已投入运行。 4.5.3 硬件安装就位后应符合设计文件规定或硬件运行要求的供电、温度、湿 度条件。 4.5.4 采集站的机柜应牢固固定在基座上。机柜安装位置与设计文件的偏差应 小于 30mm。 4.5.5 机柜的安装应考虑开门方向和操作便利性，机柜的设备舱门和配线舱门 应能完全开启。 4.5.6 机柜进出线缆孔洞在线缆安装完毕后应采用防火胶泥封堵，并做好防水 和防潮处理。 4.6标识 4.6.1 布设传感器的截面应全桥统一编号并采用带荧光的标示条进行标识。可 在标示条左边或右边采用条形码、二维码或射频电子标签等辅助手段进行电子 标识。 条文说明条文说明：截面编号可采用阿拉伯数字或英文字母。考虑到箱梁桥内部或其他 杆件影响，标示条张贴处的光线可能较暗，所以规定较为醒目的荧光标示条作 为标记物。 15 4.6.2 布设传感器的截面应张贴标志牌，标志牌的内容包括： 1 截面布设传感器的类型、型号、数量和编号； 2 传感器引出线的编号及对应采集设备的编号和通道号。 条文说明条文说明：为后期便于对监测系统进行管理、维护，本条规定在桥梁现场应对 布设传感器的详细信息进行标识。 4.6.3 机柜内部的设备、接线桩应有统一、清晰的标识或标志。 4.6.4 信号线在以下部位应进行标识： 1 传感器的连接端； 2 桥架的接入和引出端； 3 采集设备接入端。 4.6.5 电源线在以下部位应进行标识： 1 与主电源的连接端； 2 桥架的接入和引出端； 3 用电设备接入端。 16 5软件实施 5.1一般规定 5.1.1 软件系统应具有本地配置和管理功能。 条文说明条文说明：软件系统主要包括数据采集及控制软件、数据传输软件、数据库软 件、安全评价软件和界面显示软件，本条规定在监控中心应能实现这些软件参 数的配置和远程管理。 5.1.2 软件系统应具备自动恢复功能，在无人值守情况下可从故障中恢复正常 工作状态。 条文说明：条文说明：在软件系统运行过程中，可能因接口、硬件故障等出现死机现象， 此时需软件系统具有自启动功能，能自动从故障中恢复，但恢复过程不能影响 数据采集、存储以及评估等功能的运行。 5.1.3 在软件系统上设计后台程序应获得建设单位和桥梁管理部门的书面批准。 条文说明：条文说明：应向建设单位和桥梁管理部门提交关于设置后台程序的目的、用途、 安全性等书面申请。获得书面批准后方可部署后台程序。严禁私自在软件系统 上设计后台程序，使软件系统受到非法远程控制或远程传输数据。 5.1.4 在软件实施过程中形成文档的内容要求应符合计算机软件文档编制规 范GB/T 8567 的规定。 5.2设计与开发 5.2.1 软件应采用模块化设计，各模块的功能宜相对独立。 条文说明条文说明：桥梁结构安全监测系统涉及的软件通常包括数据采集和控制、数据 传输和存储、结构安全状态评估、界面显示等，以上各部分可形成不同的模块， 以便调试和后期维护。 5.2.2 软件设计和开发过程中应形成的文档包括： 1 软件需求说明书； 2 软件接口规格说明书； 3 软件概要设计说明书； 4 数据库设计说明书。 条文说明条文说明：该条规定形成的文档主要是方便运营过程中软件的维护，应在验收 时同其他工程资料同时移交。 5.2.3 软件安全设计应符合信息安全技术-信息系统通用安全技术要求 GB/T20271 的要求。 17 5.3测试与部署 5.3.1 应制定详细的软件测试方案，并搭建配合软件测试的硬件、网络环境后 方可开展测试工作。 5.3.2 软件的单元测试、集成测试、配置项测试和系统测试应符合计算机软 件测试规范GB/T 15532 的要求。 5.3.3 对数据采集、传输和存储软件应进行软件强度测试，包括： 1 超过 30%设计传感器数量的采集任务； 2 地震、船撞等极端条件下全桥所有传感器同步采集能力； 3 数据传输量的饱和试验； 4 超出规定存储量的数据存储能力。 5.3.4 应随同软件向第三方软件测试机构提供硬件、网络测试环境和第 5.3.2 条形成的测试报告。 条文说明条文说明：第三方软件测试机构仅进行功能性测试，故在提供硬件环境时，各 类传感器仅提供 1 个即可。 5.3.5 在检查硬件、网络等的配置满足设计文件要求后方可进行软件部署。 5.3.6 在软件部署后应形成的文档包括： 1 用户手册； 2 软件操作手册； 3 软件产品规格说明书。 18 6 6系统调试系统调试与验证与验证 6.1一般规定 6.1.1 系统调试应由电气、结构、机械和软件专业技术人员组成调试小组，根 据设计文件和产品技术文件进行。 条文说明：条文说明：系统调试是检验监测系统实施质量、修正实施过程中可能存在错误 的重要手段，且调试过程可能造成传感器等设备损坏以及人为事故，故本条规 定调试应由专业技术人员进行，专业技术人员指取得相关专业工程师以上职称 的人员。 6.1.2 系统调试前应做好如下准备工作： 1 按照施工资料查验已安装硬件和软件的规格、型号、数量和标识，应正 确无误； 2 查验接地系统和接地电阻符合设计要求；当无设计要求时，接地电阻应 小于 4； 3 断开不同接地系统的公共连接点后，不同接地系统之间的绝缘阻值应大 于 50M； 4 查验引入电源是否符合设计或设备电源要求，包括电源种类、电压、负 载能力等。 条文说明条文说明：本条规定了系统在加电调试前应完成的准备工作，对接地和电源的 规定主要是确保传感器等设备在调试过程中的安全。 6.1.3 系统调试前应制定调试方案并采取必要的安全防护措施。 6.1.4 系统调试分为单项调试和联合调试，应按照附录 A 出具调试报告。 6.1.5 系统验证使用的计量仪表和检测器具应在规定的使用期内且检定合格， 仪表和器具的测量精度应不低于相应传感器的测量精度。 6.2单项调试 6.2.1 系统供电调试应满足下列要求： 1 电源设备的带电部分与金属外壳之间的绝缘电阻应满足产品设计要求， 当无设计要求时，用兆欧表测量时不应小于 500M； 2 市电 220V 电压波动不应超过10%，当超过该范围时，应加装稳压设备； 3 60V 以上的直流电源电压波动不应超过10%，60V 以下的直流电源电压 波动不应超过5%； 19 4 不间断电源宜进行自行切换性能试验，切换时间和切换电压值应符合产 品技术文件的规定。 6.2.2 系统信号调试应满足下列要求： 1 检查各传感器采集参数设置是否满足设计要求； 2 当设计要求多种采集策略时，应针对每种采集策略分别测试传感器能否 正确返回测试信号； 3 单个传感器采集数据的响应时间应满足设计和产品技术文件的要求； 4 动态同步采集时各传感器同步精度应小于 0.1ms； 5 静态同步采集时各传感器同步精度应小于 5s。 6.2.3 系统数据调试应满足下列要求： 1 传感器的编号及数据在现场数据库及远程数据库中应完全对应； 2 传感器数据应与其物理位置对应； 3 数据存储精度应不低于传感器的分辨率。 4 各传感器的测量数据不应超过传感器测量范围和设计文件规定的测量范 围。 6.3联合调试 6.3.1 桥梁结构健康监测系统的功能调试包括： 1 自动和人工实现数据采集、传输和存储功能； 2 数据显示、回放和统计功能； 3 桥梁健康监测系统报警和预警功能； 4 桥梁健康监测系统评估功能； 5 设计文件要求的其他功能。 6.3.2 桥梁结构健康监测系统的时钟每月最大计时误差小于 5s。 6.3.3 在试运行期间桥梁结构健康监测系统的可靠性应满足下列要求： 1 系统设备每月平均无故障工作时间应大于每月总时长的 95%； 2 系统自动采集数据每日的数据缺失率应不大于 5%。 条文说明：条文说明：每月平均无故障工作时间指系统每月所有天内正常工作的总小时数， 其中，自动定时采集所得数据连续 3 次异常视为系统工作不正常。数据缺失率 是每日内未采集到的数据量与应采集的总数据量之比。 6.3.4 试运行期间桥梁结构健康监测系统的稳定性应满足下列要求： 1 在被监测物理量基本不变的条件下，传感器 15 次连续采集数据的精度小 于传感器技术指标的要求； 2 在监测点与人工测试点相同或邻近条件下，系统自动采集数据与相应时 间人工测试数据的规律一致，变化幅值接近； 20 3 监测数据具有较好的周期性，无明显的系统性偏移。 6.4系统验证 6.4.1 系统验证抽样的传感器数量应满足 3.0.5 条的规定。 条文说明条文说明：在传感器入场安装前，虽对其进行了检验或查验，但监测系统不但 包含传感器，还包括了数据采集、传输、处理和显示部分，需对这些过程中可 能产生的故障进行检验，对系统采集数据的正确性进行验证。本条规定了验证 传感器抽样的数量。 6.4.2 对可采用参考计量仪器进行验证的被测参量，系统实测数据与同时同条 件人工比测数据的偏差应小于抽样传感器测量精度的 3 倍。 条文说明条文说明：在桥梁结构安全监测系统中，温度、湿度、风速和裂缝等测试参量 均可采用参考计算仪器进行验证。 6.4.3 动态称重传感器的现场验证方法和偏差应满足动态公路车辆自动衡器 GB/T 21296 的规定。 6.4.4 连通管式挠度测量子系统应按传感器满量程的 30%、50%、80%进行加减 水试验 3 次，相邻传感器的平均偏差应小于传感器精度的 3 倍。 6.4.5 在同等测试条件下，各加速度传感器通道所得结构基频之间的误差应小 于传感器频率分辨率的 3 倍。 6.4.6在相同截面处，桥梁定期观测位移与监测系统位移测试的变化趋势应吻 合。 条文说明条文说明：对于挠度，同一影响线段内，定期观测截面与健康监测布点截面之 间的距离小于该段影响线长度的 1/10 时可视为同一截面；对于桥塔顶等位移， 定期观测截面与健康监测布点截面之间的距离小于 5m 时可视为同一截面。 21 7 7工程验收工程验收 7.1一般规定 7.1.1 设计文件范围内传感器安装、线缆敷设、采集站和机房建设以及软件部 署完毕后，即可进行系统的分部工程验收。 7.1.2 系统软、硬件联合调试完毕，符合设计文件和本规范的规定时，监测系 统即可开通运营进入试运行阶段，同时可进行系统阶段验收。 7.1.3 系统连续正常运营 90 天、经验证合格及完成档案验收后即具备竣工验收 条件。 7.27.2分部工程验收 7.2.1 监测系统具备分部工程验收条件后，可向监理和业主提交书面申请进行 分部工程验收。 条文说明条文说明：提交的书面申请宜按附录 B 填写，验收记录宜按照附录 C 填写 7.2.2 分部工程验收时，应提交下列文件： 1 安装和质量检查记录； 2 隐蔽工程记录； 3 接地电阻测量记录； 4 硬件和材料的产品质量合格证明。 7.3阶段验收 7.3.1 系统具备阶段工程验收条件后，应向监理和业主申请阶段工程验收。 7.3.2 阶段工程验收时，应提交下列文件： 1 分部验收所提交资料； 2 单项调试和联合调试试验记录； 3 硬件清单； 4 软件清单。 7.4竣工验收 7.4.1 系统具备竣工验收条件后，应向监理和业主申请竣工验收。竣工验收按 期举行确有困难的，经工程验收主持单位同意，可适当延长期限。 7.4.2 提交竣工验收报告前应完成下列事项： 1 历次检查和监理发现的问题已全部处理完毕； 2 归档资料符合工程档案资料管理的有关规定。 22 7.4.3 工程资料清单包括： 1 竣工验收申请报告； 2 竣工图； 3 工程决算书； 4 图纸会审记录，设计变更洽商记录； 5 材料、硬件的质量合格证明； 6 施工记录。包括必要的检验、试验记录； 7 中间交接记录与证明； 8 工程质量事故发生和处理记录； 9 其它有关该项工程的技术决定和技术资料； 10 系统说明书； 11 系统操作说明； 12 系统硬件、软件清单； 13 系统内部接线图； 14 系统审批资料； 15 本规范规定的在软