桥梁管理系统简介.doc

2）、本系统预期实现的服务主要目标如下：（1）确保城市桥梁安全管理过程能够在预定的养护管理策略指导下严格保证实施；（2）能够在桥检现场发挥信息支持中心的作用。通过数据支持帮助现场桥检人员建立有序的，规范化的桥检流程控制；（3）规范桥梁基础信息录入，建立桥梁数据库（含桥梁基本信息、图纸、显示桥梁地理位置、历次桥梁检测情况等信息）；提高桥梁安全管理的各流程的信息处理效率，并控制减少流程中因人为失误，即系统具有强大的容错、查错能力；（4）通过对桥梁病害数据的快速分析，对桥梁结构进行评分与评价。便于管养单位了解在役桥梁运营现状并对危旧桥梁、意外事故桥梁及早实施维修和加固；（5）能够对单座桥梁进行养护决策生成，制定加固效果明显、经济投入适当并且具有良好可操作性的养护或加固方案；（6）能够从全局上对城市范围内的所有桥梁进行网级管理，协调所有桥梁的管养投入预算分配；（7）能够将录入信息系统的各类基本信息及病害信息汇总整理，自动生成得到便于工程人员理解的文字及图形表格。将检索结果保存为word及excel形式的静态电子文档，便于脱机环境下浏览；（8）建立健全各级管理人员乃至社会人员参与的管理及交流平台，从而全方位多层次养护管理。另外，考虑系统各界面的美工，努力创造方便快捷、环境美化和界面友好的系统；（9）提供技术及系统升级、桥梁实时监控系统和桥梁安全管理信息系统融合服务。三、主要技术参数: 淮安市桥梁安全管理信息系统软件功能要点：城市桥梁是城市重要基础设施，关系城市公共安全和道路畅通，是城市重点监管的市政设施。城市桥梁安全管理信息系统软件就要是确保城市桥梁养护管理过程能够在预定的养护管理策略指导下严格保证实施，应具有的功能特点如下：1、桥梁安全管理信息系统自动化程度高，运行高效：系统能对所辖桥梁进行动态监控，第一时间了解桥梁状况；使得桥梁信息的查询、修改、删除及添加都以大规模批量化的处理来进行，大幅减少投入到桥梁养护信息管理中的人力物力投入。2、智能化管理，容错排错：系统的智能化体现在桥梁养护管理的整套流程控制，已经包含在系统的操作流程控制中，因而保证了桥梁养护管理工程能够按照规范且预先确定的规范步骤循序推进。并且，智能化的信息系统通过多种手段保持系统内数据信息的真实性和可靠度：即录入过程严格的格式化控制、多方面数据来源的相互校核及比对、根据规范要求对数据结果的复核处理等数据控制方法。3、多渠道的帮助和技术支持：桥梁养护管理工作依赖于大量富有经验的现场检测人员及专业工程师。系统必须提供大量的现场操作帮助，桥梁养护管理操纵及工程项目的流程控制，使得工程经验不足的普通工程人员也能经过短暂培训而快速熟练地进行快捷高效的养护管理信息操作与处理。4、能够为定期检查、特殊检查提供内、外业信息系统硬件设备及技术支持，从设计上就以目标城市建立和完善一套规范适用的城市桥梁养护管理体系为预期，把桥梁养护管理计划制定、计划管理、管养项目开展和全局控制技术及现场桥检流程控制进行全过程设计，形成一条分工明确、组织严格、规范合理和方便快捷的桥梁安全管理工作流程，确保城市桥梁长期安全并且健康运行。淮安市桥梁安全管理信息系统软件主要技术参数：1、数据采集及数据录入模块对于桥梁基本信息的采集和录入，本系统兼容设置了三个主要录入通道：（1） 采用格式化录入对于桥梁卡片调查项目，采用格式化录入。格式化录入依照城市桥梁养护技术规范的要求严格限定桥梁基本信息的格式及表述用语。将合乎规范的可录入的内容分别归类汇总，并以下拉框，多重联动菜单以及弹出型选择框的形式提交给用户。这样用户只需在这些录入框内，简单点击进行选择即可实现绝大部分基本参数的数据录入，大大降低了文字录入的工作量。与此同时，本系统“格式化录入”的设置也保证了数据录入的正确率，录入数据的规范性。数据采集模块主要用于在桥梁检测现场采集包括桥梁基本信息、部件构成及病害信息等三大类重要原始数据：1) 桥梁基本信息的可输入项目根据规范严格确定，并且限定了数据的取值区间，如对于桥梁孔数，录入时限定为只能输入正整数。2) 桥梁结构部件构成的录入过程除了能够正常录入常规项目的数量、尺寸及外形描述外，对于特殊桥上结构物还设置了自定义的录入模式：如对于桥梁附挂管线的描述信息，由于规范要求的描述项目不够明确，本系统则允许用户添加自定义的特殊形式管线，并自由制定其名称、横截面形状、直径及数量以及是否有支架等信息。3) 桥梁病害的录入由该病害所在的部件决定，特定的部件只能添加自身特有的病害。网络版主程序的格式化录入程序必须提供 “桥梁技术”帮助系统。帮助系统的作用是使操作者在进行数据录入的过程中，对于所录入项目的含义进行查询和实时确认。这项设置主要是考虑到桥梁养护管理现场数据采集人员经验水平存在差异，通过帮助系统能够在操作者录入一项数据的过程中，确认录入数据的含义是否符合现场检查的实际情况。例如，操作者在录入“系杆拱桥”的桥梁结构类型资料时，桥梁百科帮助程序自动将系杆拱桥相关的定义、示例图片及典型结构工程资料反映出来，操作者此时可以比照帮助系统的资料确认现场录入的桥型是否确实为“系杆拱桥”。这项设置一定程度上可以降低因概念理解误差导致的数据录入错误。（2） 对于电子文档形式的图纸及文档，如AutoCAD格式的设计图纸、竣工图纸以及word文档形式的原始设计文档、后期加固设计文档等等资料，本系统必须预设提供电子文档的上传和自动保存功能。上传至网络版主程序的电子文档将根据桥梁不同自动存放在各自的专用文档库中。存入网络版系统的电子文档可以在每座桥梁的“相关文档”功能界面中方便地下载和在线查看。（3） 对于大量现有的纸质图纸及纸质大型文档，可以通过扫描仪将各部分文档资料进行数码扫描。扫描得到的数字图片即可方便地上传至网络版主程序中。而对于桥梁病害信息的采集和录入，本系统必须兼容设置三个主要录入通道：（1） 格式化录入格式化录入主要用于录入文本形式的数据。为了形式明确和保证逻辑概念清晰，本系统按照逐级构成情况及上下隶属的情况将桥梁的所有细部信息划分为桥梁整体、桥梁的桥孔构成、桥孔部件构成及部件病害等四级。上一个等级的结构单元可以包含若干个下一等级的结构单元，这样就构成了“桥梁结构及病害信息树表”系统。用户选中一个等级的结构单元时即可添加下一个等级的结构单元，而可以录入的下一级结构单元的种类及名称都已经根据规范严格限定了，这样操作者可以很方便地对照现场情况从上到下快速地逐级录入所有四个等级的桥梁细部信息。病害信息的格式化录入可以大幅提高结构及病害信息的录入效率：如一旦确定桥孔的结构类型为梁桥，那么该桥孔可以录入的桥孔部件就只有梁桥的桥孔部件；又如一旦确定了桥孔部件，那么为该桥孔部件添加病害时只有该部件的特有病害可以被显示出来。这样无疑大大减少了备选项的数量，使得操作者录入的数据总是可以符合桥梁养护规范的限定。针对城市桥梁结构组成的复杂性，编制易于理解、方便快捷的城市桥梁编码系统，从而方便对桥梁结构的定位及其数据的录入。（2） GPS数据实时获取GPS信息是通过移动数据采集设备的GPS硬件模块实时读取的，移动数据采集设备通过GPS数据读取模块访问GPS硬件数据接口，可以瞬间得到桥梁移动数据采集设备所在现场的地球表面经纬度坐标值。（3） 病害图片及养护加固视频的现场获取现场病害图片信息及现场视频信息是通过桥梁移动数据采集设备挂接的摄像头硬件模块实时读取的，桥梁移动数据采集设备现场数据采集平台能够通过图像文件流模块访问摄像头的驱动程序快速获取摄像头拍摄的现场图片，也可以录制短时间的现场视频。2、数据初步整理和分析汇总模块现场采集得到的图片、文字资料常常是由多台桥梁移动数据采集设备分别在不同的时间、地点采集的。在将这些数据导入网络版主程序时，需要考虑到原始数据的正确性校验以及多个数据源之间可能存在的数据重叠、冲突问题。数据初步整理、分析汇总模块可以分级实施，其过程大致如下：（1） 将桥梁安全管理职能科室所辖的多台桥梁移动数据采集设备调查得到的数据库文件全部导入到网络版主程序的一个临时存放文件夹；（2） 运行数据初步整理模块，检验各个独立数据库中的具体数据是否准确，是否符合规范规定及默认的格式规定；（3） 运行数据分析汇总模块，将多个独立数据库内的数据逐条写入到一个新的数据库文件中，当写入过程中发现存在重复条目时自动弹出提示信息，请求用户核对该条信息以重复条目中的哪一条为准；（4） 系统必须将合并完成并经检验无误的临时现场数据导入到网络版主程序的标准数据库中。3、 评分评价模块评分评价模块根据城市桥梁养护技术规范进行构建和求解。评分评价的处理流程为自下而上的评价，即首先统计单项部件上存在的所有部件病害综合加权平均为该部件的部件评分；随后分别对所有桥孔的桥面系、上部结构及下部结构分别进行综合加权平均得到桥面系及各孔上部结构及下部结构的总体评分；最后，汇总桥面系、上部结构及下部结构的评分加权汇总为全桥总体评分及评价。除上述规范提供的评估结果外，本系统必须按照桥孔为单位将评分最低的桥孔评价结果设为控制参数提供给采购单位。这主要是考虑因为事故或结构固有缺陷，某些城市桥梁存在单孔破损严重而全桥其他孔损伤轻微的情况。规范的方法采用加权平均可能会掩盖这些可能导致结构整体失效的重大结构损伤情况。除依照城市桥梁养护技术规范对桥梁结构安全性参数做出评分评价外，本系统必须将桥梁稳定性、耐久性及使用性能的其他多项评定标准提供给采购单位作为实施养护管理及加固决策时的参考。本系统的城市桥梁评分评价模块的主要特点是实现了自动化和智能化评定：即用户在录入结构病害时自动在程序后台依次分别进行对该病害的评分、对病害所在部件的评分及部件所在桥孔的评分及全桥评分等四个过程。这个过程不需要操作者的任何介入，如果采购单位操作人员想检查整个评分过程是否计算准确，可以进入本系统的评分评价专用界面查看整个评定评价树的最终结果。4、养护决策及养护预算分配模块养护决策生成模块是一项基于结构病害专家系统的网络程序。该程序是一项半自动的养护决策生成模块,即由程序生成若干项最为符合现场情况的养护（加固）决策待选方案，而具体采取其中哪一项方案作为最终决策方案则由高权限的管理员来决定。其操作过程大致如下：（1） 本程序将现场采集到的结构病害按照病害类型、病害所在部件、病害编号、病害在部件表面的相对位置、病害外观形态及严重程度判定、病害发展趋势及变化情况等六大主要参数形成初始评判条件投入结构病害知识库进行模式比对和识别。结构病害专家系统将采用线性优化算法对该条病害进行最佳养护措施生成。专家系统生成得到的养护、加固措施将提出若干条最为符合该项病害的养护决策（包括了养护方法类型、养护加固的工序细节、养护范围、建议投入管养的人工材料投入、预期养护结果等）；（2） 管理员查看生成的若干项养护决策方案，根据采购单位情况可以手动微调其中某些项目（如养护范围、人工材料投入等）的参数值。这样，可以进一步进行选择和比对；（3） 桥梁安全管理决策者可参照专家意见等综合评定后点击选定其中某项养护决策作为最终方案。安全管理概预算一般在每个全局安全管理周期之初，分配与规划当前一轮桥梁安全管理工程的项目经费划拨时进行。而概预算分配模块的作用必须是建立城市桥梁长期安全管理策略及确定当年内的桥梁安全管理投入，该模块必须具有两个重要组成部分：即桥梁性能预测功能组件、最优化算法功能组件。使用本系统进行每一轮桥梁养护管理概预算的具体实施过程大致如下：（1） 提取每一座城市桥梁的所有各轮桥梁检查的历史评分评价资料（若历史资料不足三轮则放弃本步骤），采用桥梁性能预测功能构建数值拟合模型，求解得到最为符合当前桥梁的桥梁结构性能随时间变化的曲线。根据曲线方程可以分析预测得到桥梁结构性能在未来一个较短时限（如2至3年）内的性能变化情况；（2） 汇总上一轮桥梁调查资料，将C级、D级、E级等低等级桥梁列为本轮重点加固维护桥梁，限定这些桥梁在本轮必须进行加固维护；（3） 输入造价部门制定的当年桥梁养护维护经费预算总额；（4） 使用最优化算法功能组件求解在预算总额限定下准备在本轮检测周期过程中应当实施养护和加固的具体城市桥梁列表。若预算经费不足以负担低等级桥梁的加固费用，则生成一则提示，警示桥梁安全单位追加预算额；若预算经费超过实际维护工程需要，则提示预算余额的具体数值。5、数据统计模块、报表生成及综合分析评估报告模块数据统计模块的功能是将已经录入系统的结构基本信息及病害信息以文字的、图形的、GIS信息系统的形式加以表达，以方便技术人员监控桥梁各项重要技术指标，及时了解在役桥梁的运行情况。本系统规划中的数据统计模块必须提供自定义查询条件、多重条件组合查询等查询形式，用户进入查询页面后，首先手动选择作为查询依据的具体条目。信息系统将自动检索数据库中所有符合条件的信息记录，前台的数据报表组件则将数据库的查询结果以文本形式的数据表、饼状图折线图或者电子地图（交付时必须包含电子地图）等多样化的形式综合表现出来。数据统计模块支持交互式的查询组合：即可以在查询结果页面继续人工改变查询条件或者改变查询结果的排列顺序，动态改变查询结果的现实形式，由此获得多样化的，自定义的最符合实际分析需求的调查结果。本系统的报表生成模块则是由系统生成的具有固定形式，固定内容的电子文档或打印文档。文档的格式和包括的具体内容都由事先指定的报表模板确定。报表生成模块的主要功能是将系统内的各类基本信息和病害信息导出为静态文档，采购单位可以将这些静态文档打印出来保存为阶段性备份存档文件。经现场检测、系统分析评估与提供养护对策，本系统最终将生成桥梁检测评估与管养对策综合报告，形成固定内容的电子文档和打印文档，供存档、下载和打印。6、本地化设置及规范保证模块本系统中某些参数需要采购方根据本地区实际情况进行自定义：如系统内的养护维护的工程人工、材料费用根据市政桥梁工程定额进行初始化。这些数值有可能与目标城市所在地区的工程费用状况相差较大，为此，本系统必须为这些本地化参数单独设计了一个维护页面进行管理。管理人员在系统正式投入运营前可以对这些具体参数进行核对和重新设置。以此保证系统中的本地化参数最为符合当地实际情况。桥梁安全管理信息系统必须将城市桥梁养护技术规范制定为规范包，系统在评分评价过程中自动读取规范的具体相关参数完成所有预定评分流程。而为了应对未来国家建设系统可能对规范具体相关参数进行调整，本系统将规范包的主要参数的修改权限提供给本系统的高权限用户。当某些参数需要调整和重设时，具有较高等级的管理员可以进入相关参数设置页面进行参数重设。对修改重要参数的权限，系统必须进行严格限制，如采取用户身份认证，短信身份认证以及多个管理人员交叉认证等形式确保只有合法的系统管理员才能进行规范参数修改。7、危桥及意外事故桥梁的警示模块桥梁结构损伤警示模块通过以下流程通知相关安全管理人员及时进行维护：（1） 在最近一轮养护周期结束后，本模块自动读取养护检查中检出的危、低等级桥梁列表，或者当桥梁发生重大意外事故（如火灾、车船撞击、地震及其他不可抗自然灾害）时，评定模块检出的危险桥梁列表。（2） 系统自动将生成一个警示信息添加到管理人员的系统登录主页上，管理人员一旦登录可以在第一时间，在页面的显著位置发现本辖区内的危、意外事故导致的低等级桥梁列表信息。（3） 管理人员尽快安排桥梁加固单位进行病害处理并在处理完毕后进行后评定。管理人员将后评定信息录入到信息系统中危、意外事故桥梁的病害处理页面中。（4） 处理完毕的桥梁将从危、低等级桥梁列表中去除，如果自危旧桥梁列表形成之后一个月内始终没有得到处理，则系统将通过服务器端的“短信猫”系统向相关负责人发送警示短信。要求相关人员对这些危险桥梁引起注意，迅速处理。 8、用户回馈及在线文件传输分享模块为方便本信息系统的低等级用户向上级用户反映系统使用情况、桥梁意外事故状况以及其他各类市政桥梁安全管理的相关问题。本系统提供了用户回馈系统，允许所有访问该网络版系统的人员通过不同层次及区域的留言板的形式提出疑问，