江蘇省地方標準城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計標準StandardforthedesignofdigitaltwinmonitoringsystemforurbanbridgesDB32/T5267—2025主編單位:東南大學無錫市市政和園林局批準單位:江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳江蘇省市場監(jiān)督管理局實施日期:2026年5月1日2026南京成品尺寸:140*203版心:105*155(28字×28行)2025.11.25二校A18成品尺寸:140*203版心:105*155(28字×28行)2025.11.25二校A18……成品尺寸:140*203版心:105*155(28字×28行)2025.11.25二校A18……………………………1總則 12術(shù)語 23監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計 43.1一般規(guī)定 43.2單橋數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原則 63.3橋梁群管理系統(tǒng)設(shè)計原則 94監(jiān)測內(nèi)容與測點布設(shè) 114.1一般規(guī)定 114.2監(jiān)測內(nèi)容 124.3測點布設(shè) 134.4監(jiān)測設(shè)備 155數(shù)據(jù)管理 195.1一般規(guī)定 195.2數(shù)據(jù)編碼 195.3數(shù)據(jù)存儲與預處理 205.4數(shù)據(jù)交互與共享 215.5數(shù)據(jù)安全 216數(shù)字孿生模型與接口設(shè)計 226.1一般規(guī)定 226.2數(shù)字孿生建模 226.3數(shù)據(jù)接口設(shè)計 246.4橋址環(huán)境構(gòu)建 257橋梁數(shù)字孿生評估與決策 267.1一般規(guī)定 261成品尺寸:140*203版心:105*155(28字×28行)2025.11.25二校A18………………………………………………………………………7.2橋梁荷載水平評估 267.3橋梁靜動力狀態(tài)評估 277.4閾值體系與警報 287.5養(yǎng)護決策 30附錄A城市各體系橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測內(nèi)容推薦表 32附錄B城市特殊結(jié)構(gòu)橋梁案例:某大橋數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng) 47附錄C實時數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 52附錄D數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法 62本標準用詞說明 66引用標準名錄 67條文說明 692………………………………………………………………………Contents1Generalprovisions 12Terms 23Overalldesignofmonitoringsystem 43.1Generalrequirements 43.2Designprinciplesofsinglebridgedigitaltwinmonitoringsystem 63.3Designprinciplesofbridgegroupmanagementsystem 94Monitoringcontentandmeasurementpointlayout 114.1Generalrequirements 114.2Monitoringcontent 124.3Measurementpointlayout 134.4Monitoringequipment 155Datamanagement 195.1Generalrequirements 195.2Dataencoding 195.3Datastorageandpreprocessing 205.4Datainteractionandsharing1 215.5Datasecurity 216Digitaltwinmodelandinterfacedesign 226.1Generalrequirements 226.2Digitaltwinmodeling 226.3Datainterfacedesign 246.4Bridgesiteenvironmentconstruction 253………………………………………………………………………7Bridgedigitaltwinevaluationanddecision 267.1Generalrequirements 267.2Bridgeloadlevelassessment 267.3Bridgestaticanddynamicstatusassessment 277.4Thresholdsystemandalarm 287.5Maintenancedecision 30AppendixATableofrecommendeddigitaltwinmonitoringcon-tentforurbanbridges 32AppendixBCasestudyofspecialurbanstructurebridges:digitaltwinmonitoringsystemforabridge 47AppendixCReal-timedatatransmissionprotocol 52AppendixDStructuralstatusassessmentmethodsfordigitaltwinmonitoringsystem 62Explanationofwordinginthisstandard 66Listofquotedstandards 67Explanationofprovisions 694………………………………………………………………………………1總則1.0.1為規(guī)范城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、評估與決策方法,提高工作的科學性和合理性,制定本標準。1.0.2本標準適用于江蘇省內(nèi)新建和在役城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系1.0.3城市橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)除執(zhí)行本標準外,尚應符合國家及江蘇省現(xiàn)行相關(guān)標準的規(guī)定。1………………………………………………………………………………2術(shù)語2.0.1橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測bridgestructuralmonitoring對橋梁的設(shè)定參數(shù)進行連續(xù)、自動測量和記錄,獲取橋梁環(huán)境參數(shù)、荷載作用、結(jié)構(gòu)響應與結(jié)構(gòu)變化的定量數(shù)據(jù)。2.0.2數(shù)字孿生digitaltwin特定目標實體的數(shù)字化表達,具有保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間以適當速率和精度同步的數(shù)據(jù)連接。2.0.3數(shù)字化表達digitalrepresentation使用數(shù)字技術(shù)將物理實體、概念或信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式的過程。2.0.4數(shù)字化建模digitalmodeling使用計算機軟件和工具創(chuàng)建數(shù)字化模型,以模擬物理實體、系統(tǒng)或概念的外觀、結(jié)構(gòu)和行為。2.0.5穩(wěn)定性stability橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)具備在動態(tài)環(huán)境條件下維持系統(tǒng)性能平衡狀態(tài)的能力,以及在部署完成后具備穩(wěn)定運行及信息交互的能力。2.0.6超限閾值alarmingthreshold對環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應、結(jié)構(gòu)變化以及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能出現(xiàn)的各種級別的異常或風險,所設(shè)定的監(jiān)測測點數(shù)據(jù)臨界值。2.0.7數(shù)字化底座digitalinfrastructure基于現(xiàn)代化技術(shù)架構(gòu)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,包括一個或多個組件,如數(shù)據(jù)平臺、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、人工智能平臺和監(jiān)控平臺等。2.0.8頻響特性frequencyresponsecharacteristics2………………………………………………………………………………橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)在正弦信號激勵下,穩(wěn)態(tài)響應隨信號頻率變化的情況。2.0.9可靠性reliability橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)具備持續(xù)無故障運行并保持所需性能的能力。2.0.10容災備份disasterrecoverybackup一種綜合性的數(shù)據(jù)處理和恢復策略,旨在確保數(shù)據(jù)和業(yè)務在遭受重大災難性事件或人為錯誤后,仍能保持其完整性和可用性。2.0.11元數(shù)據(jù)metadata關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),是指數(shù)據(jù)的標識、覆蓋范圍、質(zhì)量、空間和時間模式、空間參考系和分發(fā)方式等信息。2.0.12養(yǎng)護決策maintenancedecision基于橋梁數(shù)字孿生系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,制定一系列維護、修復和加固橋梁結(jié)構(gòu)的策略和行動計劃。3………………………………………………………………………………3監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計3.1一般規(guī)定3.1.1根據(jù)橋梁的類型、規(guī)模及重要程度,符合以下條件的城市橋梁宜進行數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計:1多孔跨徑總長在1000m及以上或單孔跨徑在150m及以上的橋梁;2位于交通樞紐的橋梁、景觀橋或吊桿拱橋等特殊結(jié)構(gòu)橋梁;3城市橋梁狀況指數(shù)BCI小于80的病橋、危橋,橋梁狀況指數(shù)的計算按《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》CJJ99執(zhí)行。3.1.2橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應具有實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、安全評估、超前預警以及管理決策等功能。3.1.3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的總體目標是通過集成橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)等多源信息,建立橋梁的虛擬數(shù)字模型,以實現(xiàn)橋梁安全狀態(tài)的實時監(jiān)控、預警、預測和決策支持。3.1.4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)及應用系統(tǒng)四個子系統(tǒng),各子系統(tǒng)按下列要求執(zhí)行:1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負責從橋梁各監(jiān)測點采集傳感器數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)預處理;2數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過無線通信或有線網(wǎng)絡將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)存儲和處理平臺;4………………………………………………………………………………3數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行處理、分析、建模,并提供安全狀態(tài)評估、風險預測、生命周期分析等功能;4應用系統(tǒng)包括用戶界面、報警系統(tǒng)、可視化展示、報告生成等功能模塊。3.1.5橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜具備自身故障診斷、預警及資源管理功能,同時應定期對系統(tǒng)進行檢查;對于橋梁,群宜建立統(tǒng)一監(jiān)控中心,集中管理和分析橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù),提供實時安全評估和決策支持。3.1.6橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計應遵循以下原則:1橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)測設(shè)備以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲、分析和處理能力應具備良好的可復用性與可擴展性,系統(tǒng)架構(gòu)應支持靈活配置和模塊化設(shè)計;2橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應具有兼容性,系統(tǒng)軟件架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、應用組件宜采用開源技術(shù),支持與外部系統(tǒng)的互聯(lián)互通,同時應具備實時展示監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)的能力;3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應確保長期運行的穩(wěn)定性,避免因設(shè)備故障或數(shù)據(jù)丟失導致的監(jiān)測中斷,應支持實時數(shù)據(jù)采集與處理,提供快速響應的報警機制和決策支持;4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)在部分設(shè)備故障或數(shù)據(jù)丟失的情況下,也應保證系統(tǒng)的正常運行和數(shù)據(jù)的完整性,同時應具備防止外部非法入侵或數(shù)據(jù)篡改的能力;5橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟實用,具備便于維護和擴容的特點,設(shè)計應考慮系統(tǒng)的生命周期成本,選用成熟的技術(shù)和設(shè)備。3.1.7橋梁數(shù)字孿生模型的評估應遵從系統(tǒng)性、通用性、可操作性及拓展性原則。3.1.8新建橋梁的數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜與橋梁土建、機電工程5………………………………………………………………………………同步設(shè)計、實施、驗收;在役橋梁的數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜結(jié)合養(yǎng)護管理需求獨立設(shè)計、實施、驗收。3.1.9橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計文件宜明確設(shè)計方案、橋梁安全評價要點、功能要求、孿生模型建設(shè)、工程界面、預留預埋、維護升級等要求。3.1.10橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)硬件采購、安裝工序與質(zhì)量控制可按照交通機電工程建設(shè)管理程序進行。3.1.11橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建宜按照《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡安全等級保護基本要求》GB/T22239、《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡安全等級保護安全設(shè)計技術(shù)要求》GB/T25070、《信息技術(shù)數(shù)字孿生第1部分:通用要求》GB/T4344.1的規(guī)定執(zhí)行。3.2單橋數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原則3.2.1單橋的橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計應基于橋梁結(jié)構(gòu)計算、分析、風險評估結(jié)果進行,應包括設(shè)備選擇與系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)采集與處理方案的選定以及評估算法選擇與軟件設(shè)計。3.2.2設(shè)備選擇與系統(tǒng)設(shè)計宜包括以下內(nèi)容:1橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)功能要求與總體方案設(shè)計;2監(jiān)測內(nèi)容和測點選擇、監(jiān)測方法、設(shè)備選型與安裝方案;3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)供配電、通信、防雷、防護方案;4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)及其附屬設(shè)施的預埋件和預留孔洞方案;5針對橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)維護的橋梁檢修通道設(shè)計;6橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)硬件的維護更換方案。3.2.3數(shù)據(jù)采集與處理方案宜包含系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與管理方案,以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和超限管理方案。6………………………………………………………………………………3.2.4評估算法選擇與軟件設(shè)計宜包括以下內(nèi)容:1數(shù)據(jù)分析算法的確定;2橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)各模塊的工作流程、功能設(shè)計、詳細設(shè)計及集成方案;3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)與橋梁主體結(jié)構(gòu)、供配電、通信、監(jiān)控中心的房建等工程界面劃分;4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)軟件的擴容升級方案。3.2.5橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、供配電、通信、防雷、預埋件、預留孔洞方案等應考慮環(huán)境因素進行設(shè)計。3.2.6新建、在役橋梁宜為橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)預留接口。3.2.7橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計宜包含監(jiān)控中心環(huán)境、技術(shù)要求,宜納入監(jiān)控中心房建、機電體系一體化設(shè)計。3.2.8橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計宜給出不同功能硬件的合理使用壽命,以及設(shè)備的維護與更換、軟件模塊更新升級的要求。3.2.9橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計應符合下列規(guī)定:1硬件設(shè)備安裝設(shè)計方案應避免損傷橋梁主體結(jié)構(gòu);2傳感器選型應與監(jiān)測內(nèi)容、測點布設(shè)、監(jiān)測方法和軟件系統(tǒng)相適配,并考慮安裝、維護的便易性和易保護性;3數(shù)據(jù)采集設(shè)備應與傳感器、數(shù)據(jù)采集與傳輸軟件的功能相適配,滿足數(shù)據(jù)同步采集、實時傳輸要求;4傳感器及數(shù)據(jù)采集設(shè)備應明確“防塵、防水、防雷”指標要求;5采用自建監(jiān)控中心的宜配備UPS電源、恒溫空調(diào)、門禁安防系統(tǒng)。3.2.10橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)各軟件模塊之間應相對獨立、有序融合,方便維護、擴容和升級。7………………………………………………………………………………3.2.11橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計宜符合開放性、人性化要求,人機交互友好,操作便捷流暢。3.2.12橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸軟件應具備各類傳感器信號的自動化采集、實時上傳以及原始數(shù)據(jù)本地暫存功能。3.2.13橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與管理軟件應符合下列規(guī)定:1數(shù)據(jù)處理與管理軟件應能接收并解析橋梁現(xiàn)場采集的原始數(shù)據(jù),并具備數(shù)據(jù)預處理、特征值提取以及數(shù)據(jù)持久化存儲功能;2數(shù)據(jù)處理與管理軟件應能定義處理后監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單位、數(shù)據(jù)方向、數(shù)據(jù)精度,數(shù)據(jù)單位采用國際標準單位;3數(shù)據(jù)處理與管理軟件宜根據(jù)監(jiān)測類別設(shè)置對應的處理算法,將處理前的原始數(shù)據(jù)換算成反映橋梁環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應、結(jié)構(gòu)變化的特征數(shù)據(jù);4數(shù)據(jù)處理與管理軟件宜能夠自定義設(shè)置、修改各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的配置參數(shù)、處理頻率、輸出數(shù)據(jù)格式等;5針對音視頻、圖片、文檔類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理與管理軟件宜設(shè)計完整的上傳、檢索、導出功能,并分類建立單獨的存儲目錄結(jié)構(gòu)。3.2.14用戶界面軟件宜滿足下列要求:1用戶界面軟件宜采用視覺友好的數(shù)據(jù)看板,界面應能清晰直觀地反映數(shù)據(jù)變化,且符合用戶特定使用習慣;2用戶界面軟件宜采用瀏覽器/服務器架構(gòu);3用戶界面軟件宜具備高頻采樣數(shù)據(jù)的實時動態(tài)展示功能,宜采用圖形化方式展示數(shù)據(jù);4用戶界面軟件宜具備相關(guān)性分析、對比性分析、趨勢性8………………………………………………………………………………分析等統(tǒng)計分析結(jié)果展示功能;5用戶界面軟件宜具備超限管理提醒功能,提醒方式可采用顏色變化、消息推送、短信提示、聲光報警等;6用戶界面軟件宜具備傳感器設(shè)備資產(chǎn)管理功能,可顯示傳感器類別、型號、采集頻率、報警閾值、設(shè)備廠家等信息。3.2.15橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的配套工程應符合下列規(guī)定:1采用附著式安裝,確需開孔(洞)、焊(膠)接、打磨、切割操作的,應不影響橋梁主體結(jié)構(gòu)安全;2傳感器線纜、光纜、電纜等綜合布線設(shè)計應按《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB50311執(zhí)行;3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)供配電設(shè)計應按《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052和《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054執(zhí)行;4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測的防雷設(shè)計應基于橋梁現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)防雷體系,明確區(qū)域強電防雷、弱電防雷、等電位連接及接地技術(shù)要求,按《高速公路機電系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB/T37048、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343執(zhí)行;3.2.16橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計宜符合下列規(guī)定:1橋梁主體結(jié)構(gòu)上的預留預埋件安裝、開孔開洞后,若對耐久性防腐涂裝造成局部損傷,宜進行專業(yè)修復;2橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)專用的不間斷供電回路、系統(tǒng)通信光纖網(wǎng),宜與橋梁原交通機電系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計。3.2.17不同橋型橋梁的受力特征不同,監(jiān)測測點宜根據(jù)受力特性3.3橋梁群管理系統(tǒng)設(shè)計原則3.3.1對于以中小型橋梁為主的區(qū)域橋群,橋梁養(yǎng)護監(jiān)管部門9………………………………………………………………………………宜建設(shè)橋梁群的綜合監(jiān)管平臺,實現(xiàn)多橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)的集中式管理,并制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和接入標準。3.3.2在設(shè)計中應根據(jù)不同橋梁群的實際情況、規(guī)模及功能需求,有側(cè)重地定制監(jiān)測平臺設(shè)計方案,宜符合下列要求:1針對交通要道上的橋梁群,因交通量對橋梁結(jié)構(gòu)影響大,可設(shè)計實時交通流量監(jiān)測方案,通過傳感器和視頻監(jiān)控等手段,分析交通負荷與橋梁響應之間的關(guān)系;2對于城市橋梁狀況指數(shù)BCI小于80的橋梁,宜針對結(jié)構(gòu)變化(如結(jié)構(gòu)裂縫或基礎(chǔ)沉降)進行監(jiān)測,同時應注意傳感器布置對原橋梁結(jié)構(gòu)的影響;3針對位于潮濕、大風、海水侵蝕、地震等環(huán)境中的橋梁群,宜設(shè)計專門的環(huán)境監(jiān)測方案,包括對溫度、濕度、風速等環(huán)境因子的實時監(jiān)測。3.3.3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應實現(xiàn)對橋梁服役狀態(tài)的數(shù)字化監(jiān)測與記錄,為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)字化載體。3.3.4橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜能實現(xiàn)路網(wǎng)、區(qū)域橋群與單橋基于數(shù)字底座的一網(wǎng)統(tǒng)管,構(gòu)建覆蓋多種分析尺度、多個應用場景、多類人群,且充分考慮復雜多層級信息系統(tǒng)的模塊體系。3.3.5橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)應自主可控。10………………………………………………………………………………4監(jiān)測內(nèi)容與測點布設(shè)4.1一般規(guī)定4.1.1監(jiān)測內(nèi)容應根據(jù)橋梁運行環(huán)境、受力狀態(tài)分析、安全性分析、耐久性分析、風險評估結(jié)果、既有病害及監(jiān)測應用目標確定。4.1.2監(jiān)測內(nèi)容應包括環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應和性能變化,按《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》JT/T1037執(zhí)行。4.1.3各種橋型的城市橋梁監(jiān)測內(nèi)容應按附錄A城市各體系橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測內(nèi)容推薦表執(zhí)行。4.1.4監(jiān)測內(nèi)容宜符合《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120中規(guī)定的橋梁永久觀測點的要求。4.1.5橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)宜覆蓋腹板、支座、附屬設(shè)施等部位。4.1.6監(jiān)測測點的布設(shè)宜把握環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應、結(jié)構(gòu)變化等特點,遵循代表性、經(jīng)濟性、實用性的原則,并考慮設(shè)備布設(shè)條件所受的約束性。4.1.7橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應注意對運營車輛高度及橋梁凈高進行監(jiān)測和預警。4.1.8結(jié)構(gòu)響應與變化監(jiān)測的測點宜布置在受力較大、變形較大、易損、影響主要部件安全耐久和結(jié)構(gòu)整體安全的位置,以及已有病害和損傷的位置。4.1.9對性能退化、損傷劣化嚴重的城市橋梁,應按《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》CJJ99附錄D評分等級、扣分表進行評分;對11………………………………………………………………………………扣分超過10分且不能及時更換的橋梁構(gòu)件,宜針對性增加監(jiān)測測點數(shù)量,并保證設(shè)備連接可靠。4.1.10監(jiān)測測點布設(shè)應明確傳感器的類型、數(shù)量、安裝位置和方向,宜可更換;對不可更換的監(jiān)測測點,宜做冗余布設(shè);對關(guān)鍵部件或關(guān)鍵構(gòu)件的監(jiān)測內(nèi)容,可布設(shè)校核測點。4.1.11監(jiān)測方法應包括感知方法和數(shù)據(jù)采集方法,應與橋梁環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應、結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測內(nèi)容匹配。4.1.12傳感器與數(shù)據(jù)采集設(shè)備選型應滿足監(jiān)測量程、分辨率、精度、靈敏度、動態(tài)頻響特性、長期穩(wěn)定性、環(huán)境適應性等要求。4.1.13監(jiān)測數(shù)據(jù)采樣頻率應滿足采樣定理,且滿足監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和應用要求。4.2監(jiān)測內(nèi)容4.2.1監(jiān)測內(nèi)容應包含環(huán)境監(jiān)測、作用監(jiān)測、結(jié)構(gòu)響應監(jiān)測與結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測等。4.2.2環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容應包含溫度、濕度、降雨量等,根據(jù)實際情況可增加橋面結(jié)冰監(jiān)測。4.2.3作用監(jiān)測內(nèi)容應包含車輛荷載、風速、風向、風壓、結(jié)構(gòu)溫度、地震等,有通航要求的橋梁還應包含船舶撞擊監(jiān)測。4.2.4結(jié)構(gòu)響應監(jiān)測內(nèi)容應包含位移、轉(zhuǎn)角、應變、索力、支座反力、振動等。4.2.5結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測內(nèi)容應包含基礎(chǔ)沖刷、裂縫、腐蝕、預應力、斷絲、螺栓狀態(tài)等,也可增加反映強度變化、剛度變化、性能變化、支撐系統(tǒng)變化等其他監(jiān)測內(nèi)容。12………………………………………………………………………………4.3測點布設(shè)4.3.1橋址區(qū)環(huán)境溫度和濕度的監(jiān)測測點宜布設(shè)在橋梁跨中位置,可根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)類型、聯(lián)長、跨徑、構(gòu)造等增設(shè)監(jiān)測測點。4.3.2對于橋梁構(gòu)件封閉空間,溫度和濕度監(jiān)測測點應布設(shè)于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)、外溫度或濕度變化較大和對溫度、濕度敏感的部位。4.3.3降雨量監(jiān)測測點宜布設(shè)在橋梁開闊部位。4.3.4橋面結(jié)冰監(jiān)測測點宜與車輛荷載視頻監(jiān)測測點同位置,纜、索結(jié)冰視頻監(jiān)測測點可布設(shè)在近塔頂位置,吊桿結(jié)冰測點可布設(shè)于主拱相應位置。4.3.5車輛荷載監(jiān)測測點應覆蓋所有行車道,且宜選擇在路基或有穩(wěn)定墩柱支撐的混凝土結(jié)構(gòu)鋪裝層內(nèi),宜結(jié)合視頻監(jiān)測測點獲得所有車道的車輛空間分布數(shù)據(jù)。4.3.6地震動監(jiān)測測點宜設(shè)一個,宜布設(shè)于橋梁橋墩底部或承臺頂部,也可布設(shè)于近橋址監(jiān)控中心等自由場地。4.3.7涉水橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測測點布設(shè),宜根據(jù)基礎(chǔ)沖刷風險分析確定橋墩斷面和測點位置,也可根據(jù)橋梁沖刷專題研究確定,宜符合下列要求:1圓形橋墩宜布設(shè)在橋墩上、下游兩側(cè);2圓端形橋墩宜布設(shè)在橋墩上、下游以及橋墩側(cè)面最大沖刷位置;3沖刷較嚴重的情況,宜在橋墩周邊側(cè)面同斷面布設(shè)測點。4.3.8腐蝕監(jiān)測測點宜布設(shè)在墩臺水位變動區(qū)、浪濺區(qū)的混凝土保護層內(nèi),測點位置、數(shù)量可根據(jù)氯離子濃度梯度測試要求確定。13………………………………………………………………………………4.3.9應變監(jiān)測測點宜符合下列規(guī)定:1主梁、主拱等關(guān)鍵構(gòu)件截面靜態(tài)和動態(tài)應變監(jiān)測測點位置和數(shù)量宜根據(jù)結(jié)構(gòu)計算分析和易損性分析,選擇受力較大的關(guān)鍵截面、部位布設(shè);2正交異性鋼橋面板動態(tài)應變監(jiān)測測點宜選擇在重車道或行車道車輪輪跡線對應位置,宜布設(shè)在頂板、U肋和橫隔板等構(gòu)件的交接位置;3受力復雜的構(gòu)件截面和部位,宜布設(shè)三向靜態(tài)和動態(tài)應變監(jiān)測測點;4鋼混接合段宜布設(shè)應變監(jiān)測測點,可布設(shè)在應變較大和應力集中處。4.3.10結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測測點布設(shè)應滿足下列規(guī)定:1主梁豎向位移監(jiān)測測點應在主跨跨中和1/4主跨、3/4主跨、邊跨跨中處布設(shè),對于寬幅橋面、中央索面或其他具有扭轉(zhuǎn)監(jiān)測需求的主梁,宜在同一斷面左右幅外側(cè)位置布設(shè)監(jiān)測測點;2主梁橫向位移監(jiān)測測點應在主跨跨中布設(shè);3支座位移、主梁梁端縱向位移測點宜布設(shè)在墩頂梁端支座處,宜根據(jù)不同支座的功能和類型選擇支座位移測量方向;4對于上部結(jié)構(gòu)受沉降影響敏感或者可能受穿越工程影響的墩臺,應布設(shè)豎向沉降及傾斜監(jiān)測測點,同時對橫向布置的各墩柱布設(shè)監(jiān)測測點;5橋臺橫向監(jiān)測測點的布置間距應根據(jù)橋臺寬度確定,不少于2個;6拱橋拱腳位移監(jiān)測測點宜布設(shè)于拱腳承臺處。4.3.11支座反力監(jiān)測測點宜根據(jù)支座類型、構(gòu)造、安裝方式確定,宜選擇可能出現(xiàn)橫向失穩(wěn)等傾覆性破壞的獨柱橋梁、曲線橋以及基礎(chǔ)易發(fā)生沉降或采用壓重設(shè)計的橋梁。14………………………………………………………………………………4.3.12結(jié)構(gòu)振動監(jiān)測測點應符合下列規(guī)定:1主梁豎向和橫向振動監(jiān)測測點應根據(jù)主梁振動振型確定,宜布設(shè)在振型峰值點處,避開振型節(jié)點,應至少包括主跨跨中和1/4主跨、3/4主跨處;2主梁縱向振動監(jiān)測測點宜布設(shè)在塔梁連接處或支座位置處;3對于拱橋吊桿(索)等索構(gòu)件,宜選擇振動幅值大的位置布設(shè)振動監(jiān)測測點,測點宜根據(jù)索構(gòu)件振動振型確定,避開振型節(jié)點,對索面內(nèi)和索面外均存在較大振動的情況,可雙向布設(shè);4梁橋橋墩縱向和橫向振動監(jiān)測測點應在橋墩頂部布設(shè);5主拱振動監(jiān)測測點應根據(jù)主拱振型確定,宜布設(shè)在振型峰值點處,避開振型節(jié)點。4.3.13混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測測點應依據(jù)檢查(測)、技術(shù)狀況評定、養(yǎng)護維修結(jié)果確定測點位置和數(shù)量,宜對裂縫寬度和長度變化進行跟蹤觀測。4.3.14梁橋體外預應力監(jiān)測測點位置和數(shù)量,宜根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點和預應力布設(shè)形式、位置確定。4.3.15其他相關(guān)測點可按響應較大、測試較敏感的原則確定布設(shè)位置。4.4監(jiān)測設(shè)備4.4.1車輛荷載監(jiān)測宜采用動態(tài)稱重方法,動態(tài)稱重設(shè)備宜采用動態(tài)公路車輛自動衡器,設(shè)備應符合《動態(tài)公路車輛自動衡器第1部分:通用技術(shù)規(guī)范》GB/T21296.1的規(guī)定;對于有一定柔性的梁體,可采用非破壞橋面、無需埋設(shè)壓力傳感器的車輛荷載影響面反算方法。15………………………………………………………………………………4.4.2橋面風速風向監(jiān)測傳感器選擇應滿足下列要求:1處于強(臺)風區(qū)域的橋梁應選擇三向超聲風速儀,測試參數(shù)應包括風速和風向等;2風速測試量程應大于其安裝高度處設(shè)計風速的1.2倍,最大允許誤差為0.3m/s;3主梁兩側(cè)應采用同類型風速儀;4新建橋梁風速風向傳感器應安裝在專用支架上,支架應具有足夠的剛度和強度,與橋體連接牢固,并滿足抗風要求,支架伸出主梁邊緣水平方向宜大于等于5m;5在役橋梁風速風向傳感器可安裝在橋梁沿線附屬設(shè)施構(gòu)件上,但應避免主體結(jié)構(gòu)繞流對風速測試數(shù)據(jù)的影響。4.4.3橋梁風壓監(jiān)測傳感器的選擇應滿足下列要求:1自由場處風壓監(jiān)測宜選擇皮托管,皮托管應安裝在不受干擾的自由風場處,水平周向每隔30°布設(shè)一個,皮托管安裝于固定支架上;2主梁風壓監(jiān)測量程宜為-1000Pa~+1000Pa,最大允許誤差為0.5%F·S,傳感器沿主梁截面周向和縱橋向布置,應安裝于梁體外表面,氣嘴垂直于梁體外表面。4.4.4加速度傳感器量程宜大于±2.0g,靈敏度宜大于等于2.5V/g,分辨力宜小于等于1×10-5g,動態(tài)范圍宜大于等于120dB,強震儀技術(shù)要求宜按照《數(shù)字強震動加速度儀》DB/T10執(zhí)行。4.4.5地震動監(jiān)測宜采用力平衡式加速度傳感器或強震儀。4.4.6應變傳感器選型應滿足下列要求:1應變傳感器標距應與構(gòu)件材料性質(zhì)和被測參數(shù)精度要求匹配;2應變傳感器量程應大于等于1000με,且靜應變傳感器量16………………………………………………………………………………程應大于等于被測量預計變化范圍的1.2倍,動應變傳感器量程應大于等于預測被測量變化范圍的2倍,分辨力應小于等于1με;3三向靜態(tài)和動態(tài)監(jiān)測應變測點應選擇應變花;4應變監(jiān)測應進行溫度補償,安裝時應測量記錄初始值。4.4.7靜應變監(jiān)測可采用光纖應變傳感器、振弦式應變傳感器,動應變監(jiān)測可采用光纖應變傳感器、電阻應變傳感器等。4.4.8位移監(jiān)測應根據(jù)被測橋梁結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和附屬設(shè)施的構(gòu)造特點、安裝環(huán)境,選擇傳感器類型、精度、位置和安裝方式,并滿足下列要求:1梁橋主梁和拱橋豎向位移監(jiān)測可選用基于連通管原理的壓力變送器等,技術(shù)指標宜符合《壓力變送器檢定規(guī)程》JJG882的規(guī)定,也可選用其他類型滿足量程、精度、分辨力要求的位移傳感器,或可設(shè)置橋梁永久觀測點固定測標進行定期量測;2支座位移、梁端縱向位移宜選用拉線式位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、激光位移傳感器等,位移監(jiān)測最大允許誤差宜不大于0.5%,技術(shù)指標宜符合《線位移傳感器校準規(guī)范》JJF1305的規(guī)定;3不易監(jiān)測區(qū)域的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件位移監(jiān)測,可選擇數(shù)字化測試手段,例如三維激光掃描、視頻圖像、雷達等非接觸測試方法,其中,視頻圖像法符合《交通信息采集視頻交通流檢測器》GB/T24726的規(guī)定。4.4.9梁端轉(zhuǎn)角監(jiān)測宜采用微電子機械系統(tǒng)傾角傳感器,角度量程宜為-5°~+5°,角度誤差不大于0.02°。4.4.10支座反力監(jiān)測宜采用直接測力的成品測力支座,使用該支座時,誤差應小于被測支座標稱豎向承載力值的5%。4.4.11結(jié)構(gòu)振動響應應根據(jù)橋梁整體及梁、索結(jié)構(gòu)的動力分析結(jié)果、基頻、振型等選擇傳感器,確定振動加速度量程、頻響范17………………………………………………………………………………圍和橫向靈敏度。4.4.12鋼結(jié)構(gòu)宜采用力平衡式加速度傳感器或電容式加速度傳感器,索和混凝土結(jié)構(gòu)宜采用電容式或壓電式加速度傳感器。4.4.13振動監(jiān)測方法應符合《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50982的規(guī)定,并滿足下列要求:1宜根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)振動的主要參與振型,選擇三向、雙向或單向加速度傳感器;2主梁、主拱振動加速度傳感器量程應大于計算分析振動響應最大值的1.2倍,且宜不小于±1g,橫向靈敏度小于等于5%,頻響范圍為0Hz~100Hz。18………………………………………………………………………………5數(shù)據(jù)管理5.1一般規(guī)定5.1.1數(shù)字孿生系統(tǒng)宜對數(shù)據(jù)語義、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)存儲格式進行標準化管理,統(tǒng)一各單體橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)范。5.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計應遵循數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可靠性、先進性、開放性、可擴展性、標準性和經(jīng)濟性的基本原則。5.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計應保證數(shù)據(jù)的共享性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體性、數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的統(tǒng)一性。5.1.4數(shù)據(jù)傳輸軟件應保證監(jiān)測數(shù)據(jù)在各子系統(tǒng)和相應的通訊協(xié)議之間無障礙傳輸。5.1.5數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應滿足在無人值守情況下能夠連續(xù)運行,滿足長期穩(wěn)定工作的要求。5.1.6數(shù)據(jù)管理應具備標準化讀取、存儲接口,應能保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性、共享性以及對應用軟件的適用性。5.1.7數(shù)據(jù)管理宜具備存儲展示、搜索查詢、報表生成等功能。5.2數(shù)據(jù)編碼5.2.1監(jiān)測數(shù)據(jù)宜通過定義數(shù)據(jù)字典進行編碼管理。5.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)宜包括橋梁基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)和監(jiān)測信息數(shù)據(jù)。5.2.3橋梁基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)編碼應符合《公路數(shù)據(jù)庫編目編碼規(guī)則》JT/T132的規(guī)定。5.2.4橋梁監(jiān)測信息數(shù)據(jù)宜按照橋梁基本信息、橋梁文件信息、19………………………………………………………………………………監(jiān)測內(nèi)容基本信息、監(jiān)測測點基本信息、傳感器基本信息、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、特征值統(tǒng)計數(shù)據(jù)、車輛荷載監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻屬性信息、超限報警信息,特殊事件信息,橋梁安全度信息,橋梁評估報告信息進行編碼管理。5.3數(shù)據(jù)存儲與預處理5.3.1橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲宜分為橋梁現(xiàn)場采集站存儲、監(jiān)控中心計算機機房存儲和云存儲,宜在線存儲,也可離線存儲。5.3.2橋梁現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集站內(nèi)宜安裝采集計算機,采用循環(huán)更新存儲方式。在網(wǎng)絡中斷的情況下,現(xiàn)場本地數(shù)據(jù)存儲空間結(jié)構(gòu)化原始數(shù)據(jù)應大于等于90d,非結(jié)構(gòu)化視頻圖像數(shù)據(jù)應大于等于30d。5.3.3監(jiān)測系統(tǒng)應采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)存儲數(shù)據(jù),應提供存儲調(diào)度、存儲監(jiān)控及存儲管理可視化功能。5.3.4數(shù)據(jù)庫宜采用模塊化架構(gòu),可按功能對橋梁結(jié)構(gòu)信息、監(jiān)測系統(tǒng)信息和監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分層、分類存儲和管理。5.3.5數(shù)據(jù)庫宜包括橋梁結(jié)構(gòu)信息子數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測系統(tǒng)信息子數(shù)據(jù)庫、結(jié)構(gòu)有限元模型子數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)子數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析子數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測應用子數(shù)據(jù)庫等。5.3.6監(jiān)測系統(tǒng)宜采用容災備份機制,具備各類數(shù)據(jù)壓縮存儲和異地備份功能。5.3.7傳感器感知的信號應進行調(diào)理、預處理,原始監(jiān)測數(shù)據(jù)信號應選擇對應的處理算法,宜采用閾值法、平均值法以及其他濾波算法。5.3.8數(shù)據(jù)異構(gòu)轉(zhuǎn)換應支持感知控制設(shè)備或系統(tǒng)通信協(xié)議,支20………………………………………………………………………………持解析指定的感知數(shù)據(jù)包和控制數(shù)據(jù)包,支持通過協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)感知控制設(shè)備與網(wǎng)關(guān)或系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互通。5.3.9數(shù)據(jù)提取宜支持全量抽取、增量抽取、基于日志抽取等抽取模式,可支持地理空間信息數(shù)據(jù)的抽取,支持數(shù)據(jù)抽取格式和流程的自定義配置。5.4數(shù)據(jù)交互與共享5.4.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互方式可采用數(shù)據(jù)交換接口、中間存儲介質(zhì)或數(shù)據(jù)庫同步等方式。5.4.2數(shù)據(jù)交互應采取權(quán)限驗證和安全管理措施,數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸時應進行加密傳輸和身份認證。5.4.3監(jiān)測系統(tǒng)與省、部級橋梁監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)交互與共享時,應滿足省、部級平臺統(tǒng)一的鏈路、傳輸、安全技術(shù)要求。5.5數(shù)據(jù)安全5.5.1數(shù)據(jù)安全應包含數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制和數(shù)據(jù)可審計性。5.5.2對監(jiān)測系統(tǒng)敏感字段或業(yè)務數(shù)據(jù)應加密存儲。5.5.3通過公網(wǎng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)時,應根據(jù)管理要求進行加密傳輸。5.5.4數(shù)據(jù)審計應具備監(jiān)測記錄外部用戶訪問監(jiān)測數(shù)據(jù)行為的功能。5.5.5監(jiān)測系統(tǒng)應具備數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制功能,能夠?qū)τ脩粼L問權(quán)限進行分級管理。21………………………………………………………………………………6數(shù)字孿生模型與接口設(shè)計6.1一般規(guī)定6.1.1橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)可采用BIM模型、傾斜攝影模型和三維點云數(shù)字模型為載體,構(gòu)建橋梁安全監(jiān)測數(shù)字化底座。6.1.2橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應結(jié)合橋面視頻實時監(jiān)測技術(shù),構(gòu)建基于機器視覺的車輛特性識別深度學習模型,實現(xiàn)車輛動態(tài)追蹤孿生可視化映射,可按附錄B城市特殊結(jié)構(gòu)橋梁案例:某大橋數(shù)字孿生智慧運維系統(tǒng)的B.0.3執(zhí)行。6.1.3橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)中,車輛特性識別應包括車輛類型、車速、車牌、所屬車道等目標識別,以及車輛軌跡的動態(tài)提取與孿生映射。6.1.4模型創(chuàng)建、管理、使用及交付應以模型元素作為基本單元。6.1.5接口設(shè)計應符合行業(yè)標準和規(guī)范,宜具有與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換和集成的兼容性。6.1.6橋址環(huán)境實景三維模型應具備快速提取特征、全面獲取完整三維信息的功能。6.2數(shù)字孿生建模6.2.1數(shù)字孿生模型元素應以幾何信息和非幾何信息表達工程對象的設(shè)計內(nèi)容,應表達工程對象在設(shè)計各階段中的全部設(shè)計內(nèi)容,應根據(jù)各階段設(shè)計深化的需要更新信息。22………………………………………………………………………………6.2.2數(shù)字孿生編碼結(jié)構(gòu)應包括表代碼、大類代碼、中類代碼、小類代碼、細類代碼,各級代碼應用2位阿拉伯數(shù)字表示。6.2.3設(shè)計模型精細度等級代號及要求應按本標準表6.2.3執(zhí)行。表6.2.3設(shè)計模型精細度等級代號及要求名稱代號形成階段可行性研究模型L100可行性研究階段初步設(shè)計模型L200初步設(shè)計階段施工圖設(shè)計模型L300施工圖設(shè)計階段6.2.4各級模型精細度對應的幾何表達要求應按本標準表6.2.4執(zhí)行。表6.2.4各級模型精細度對應的幾何表達要求代號幾何表達要求L100應體現(xiàn)市政橋涵工程對象基本的幾何體量、位置和方向等信息L200應體現(xiàn)市政橋涵工程對象的整體與重要局部的尺寸、形狀、顏色、位置和方向等主要外觀的幾何特征信息L300應滿足建造、施工安裝、采購等精細識別需求,體現(xiàn)市政橋涵工程對象的整體與主要局部的尺寸、形狀、顏色、位置、方向和細節(jié)刻畫等主要外觀的幾何特征信息6.2.5各級模型精細度對應的信息交付要求應按本標準表6.2.5執(zhí)行。23………………………………………………………………………………表6.2.5各級模型精細度對應的信息交付要求代號信息交付要求L100應包括模型元素的身份描述、位置、基本構(gòu)造尺寸、可行性研究中需體現(xiàn)的技術(shù)參數(shù)和其他用于成本估算的技術(shù)經(jīng)濟指標L200應包括L100等級的信息,增加初步設(shè)計中需體現(xiàn)的重要局部尺寸、技術(shù)參數(shù)和其他用于工程概算編制的技術(shù)經(jīng)濟指標L300應包括L200等級的信息,增加施工圖設(shè)計中需體現(xiàn)的詳細構(gòu)造尺寸、材料、性能、工藝工法和其他用于工程預算編制的技術(shù)經(jīng)濟指標6.3數(shù)據(jù)接口設(shè)計6.3.1數(shù)字孿生模型監(jiān)測評估數(shù)據(jù)接口應支持從監(jiān)測設(shè)備和傳感器實時獲取橋梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測數(shù)據(jù),并將其傳輸至數(shù)字孿生系統(tǒng)。6.3.2接口設(shè)計應兼顧不同類型和品牌的監(jiān)測設(shè)備和傳感器。6.3.3在接口設(shè)計中應考慮到監(jiān)測數(shù)據(jù)的多樣性和復雜性,支持各種類型的監(jiān)測數(shù)據(jù),宜包括結(jié)構(gòu)位移、應力應變、振動、視頻等數(shù)據(jù)。6.3.4傳輸層數(shù)據(jù)協(xié)議應使用TCP/IP協(xié)議,應用層數(shù)據(jù)協(xié)議宜采用HTTP、MOTT等協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議按附錄C實時數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議執(zhí)行。6.3.5數(shù)字孿生模型機器視覺數(shù)字接口應支持從機器視覺系統(tǒng)實時獲取橋梁結(jié)構(gòu)的圖像和視頻數(shù)據(jù),并將其傳輸至數(shù)字孿生系統(tǒng)。24………………………………………………………………………………6.3.6現(xiàn)場采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)宜采用基于HTTP協(xié)議的RESTfulAPI實時轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)格式宜為JSON或XML。6.3.7傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文本應進行加密,禁止明文傳輸,API的訪問宜采取必要的安全認證機制。6.4橋址環(huán)境構(gòu)建6.4.1橋址環(huán)境三維實景重構(gòu)應保證采集數(shù)據(jù)的完整性和準確性。6.4.2橋址環(huán)境構(gòu)建過程應遵循地理信息標準和規(guī)范,宜開展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。6.4.3實景三維模型元數(shù)據(jù)內(nèi)容應包含數(shù)據(jù)集的標識信息、空間參考信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息和分發(fā)信息。6.4.4實景三維模型元數(shù)據(jù)的內(nèi)容和質(zhì)量應滿足數(shù)據(jù)存儲、建庫、管理等技術(shù)環(huán)節(jié)的要求。6.4.5模型宜具備良好的可視化效果和交互性,可直觀展現(xiàn)實景場景的特征和結(jié)構(gòu)。25………………………………………………………………………………7橋梁數(shù)字孿生評估與決策7.1一般規(guī)定7.1.1橋梁數(shù)字孿生評估與決策應基于動態(tài)更新的仿真模型,結(jié)合實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理算法,實現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)安全和運行狀態(tài)的實時評估,并為橋梁的設(shè)計、建造、運維、改造等提供決策依據(jù)和技術(shù)支持。7.1.2橋梁數(shù)字孿生評估與決策應遵循以下原則:1評估與決策應基于實時監(jiān)測數(shù)據(jù),確保模型與物理橋梁的一致性,及時反映橋梁的真實狀態(tài);2評估與決策應考慮橋梁的整體結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素,以及它們之間的相互作用,確保決策的全面性和系統(tǒng)性;3評估流程宜通過有限元計算、機器學習和人工智能算法等方法,利用監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析,并利用數(shù)字孿生技術(shù)進行未來狀態(tài)的預測;4分析評估內(nèi)容應進行可視化展示,提高直觀性和交互性,決策過程應公開透明,確保知情權(quán);5評估與決策應推動橋梁的安全長壽和韌性提升,促進資源有效利用和環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展。7.2橋梁荷載水平評估7.2.1橋梁荷載評估應基于橋梁荷載動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行。7.2.2橋梁荷載評估應包括橋梁應力評估和橋梁變形評估。26………………………………………………………………………………7.2.3橋梁應力評估應通過傳感器實時監(jiān)測橋梁的荷載情況,包括車輛的數(shù)量、重量、速度、位置等,并模擬橋梁在不同荷載工況下的受力狀態(tài),分析橋梁的應力分布和變化趨勢。7.2.4對車輛荷載水平的分析宜每小時進行1次。7.2.5橋梁變形評估應通過傳感器實時監(jiān)測橋梁的變形情況,包括橋梁的撓度、裂縫、位移等,并模擬橋梁在不同變形工況下的形態(tài)變化,分析橋梁的變形程度和變化趨勢。7.3橋梁靜動力狀態(tài)評估7.3.1橋梁靜、動力狀態(tài)評估應分別基于橋梁靜力響應監(jiān)測數(shù)據(jù)和動力響應監(jiān)測數(shù)據(jù)進行。7.3.2橋梁靜力狀態(tài)評估應包含靜力學特性實時評估、靜力學特性每日評估、靜力學特性長期趨勢擬合評估等內(nèi)容,并宜按下列內(nèi)容執(zhí)行:1靜力學特性實時評估宜利用系統(tǒng)采集的靜力響應數(shù)據(jù),如撓度數(shù)據(jù)、關(guān)鍵截面應變數(shù)據(jù),對橋梁結(jié)構(gòu)靜力學特性進行實時識別;2靜力學特性每日評估宜根據(jù)每日靜力響應數(shù)據(jù),計算各個靜力響應每日的平均值、標準差、絕對最大值,以及下一日異常與超限預警上下限值、異常與超限預警累計數(shù)量,并輸出每日評估結(jié)果;3靜力學特性長期趨勢擬合評估宜根據(jù)各靜力響應過去時序數(shù)據(jù),以及對應時間段真實采集的環(huán)境數(shù)據(jù),宜按本標準附錄D數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法的D.0.3條,計算剔除環(huán)境因素影響后橋梁結(jié)構(gòu)靜力性能指標。7.3.3對橋梁的靜力學分析評估宜每日進行1次,并宜每180d27………………………………………………………………………………利用靜力響應數(shù)據(jù)分析長期趨勢。7.3.4橋梁動力狀態(tài)評估應包含動力學特性實時識別、動力學特性每日評估、動力學特性長期趨勢擬合評估等內(nèi)容,并宜按下列內(nèi)容執(zhí)行:1動力學特性實時識別宜利用系統(tǒng)采集的動力響應數(shù)據(jù),如振動加速度、速度、位移等數(shù)據(jù),對橋梁結(jié)構(gòu)動力學特性進行實時識別;2動力學特性每日評估宜根據(jù)動力學特性實時識別所計算的各模態(tài)每日的固有頻率、阻尼比識別值、識別后驗標準差等結(jié)果,計算每日各模態(tài)固有頻率與阻尼比的平均值、標準差、異常與超限預警上下限值、異常與超限預警累計數(shù)量,并輸出每日評估結(jié)果;3動力學特性長期趨勢擬合評估宜根據(jù)各模態(tài)每日的固有頻率、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),計算出剔除環(huán)境因素影響的各模態(tài)固有頻率與其趨勢擬合值。7.3.5模型的動力學參數(shù)宜每隔15min實時更新1次,每天宜分析1次當日變化趨勢,每月宜分析1次當月變化趨勢。7.4閾值體系與警報7.4.1橋梁數(shù)字孿生評估與決策系統(tǒng)的閾值種類應包括安全運行閾值、預警閾值和緊急閾值。7.4.2橋梁荷載水平評估的閾值宜按下列要求設(shè)置:1安全運行閾值宜以前一天計算的荷載水平指數(shù)為基準,設(shè)置為該指數(shù)的1.1倍;2預警閾值宜以前一天計算的荷載水平指數(shù)為基準,設(shè)置為該指數(shù)的1.2倍;28………………………………………………………………………………3緊急閾值應按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60第4.3節(jié)和《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》CJJ11第10章規(guī)定的荷載限值和變形限值執(zhí)行。7.4.3橋梁靜力狀態(tài)評估的閾值應以靜力性能指標作為評估標準,并宜按下列要求設(shè)置:1安全運行閾值宜按照前一天由本標準第7.3.2條計算的平均值±0.95倍標準差確定;2預警閾值宜以前一天計算的靜力性能指數(shù)為基準,設(shè)置為該指數(shù)的1.1倍;3緊急閾值宜以前一天計算的靜力性能指數(shù)為基準,設(shè)置為該指數(shù)的1.2倍。7.4.4橋梁動力狀態(tài)評估應以動力學指標作為評估標準,并宜按下列要求設(shè)置:1安全運行閾值宜按照前一天由本標準第7.3.4條計算的平均值±0.95倍標準差確定;2預警閾值宜按《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》JT/T1037第11.3.3條表9的二級閾值執(zhí)行;3緊急閾值宜按《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》JT/T1037第11.3.3條表9的三級閾值執(zhí)行。7.4.5本標準設(shè)定三級預警機制:1當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過安全運行閾值時,系統(tǒng)發(fā)出一級預警提示,宜進行檢查和維護;2當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警閾值時,系統(tǒng)發(fā)出二級預警提示,應進行詳細檢查,并采取維護措施;3當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過緊急閾值時,系統(tǒng)發(fā)出三級預警提示,應立即采取應急措施。7.4.6當警報發(fā)生時,應立即通知相關(guān)管理和維護人員,并啟29………………………………………………………………………………動相應的預警響應流程,警報信息可通過電子郵件、短信、應用程序通知等多種方式傳遞。7.4.7每個預警級別都應有相應的應急預案,應急預案應包括應急措施、資源調(diào)配、人員疏散和結(jié)構(gòu)加固等,宜每180d進行演練和更新。7.4.8閾值體系與警報機制宜每年進行測試和驗證。7.4.9在遇到暴雨、撞擊、地震或火災等橋梁突發(fā)事件時,數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應適當提高評估頻率,評估頻率宜增加為原來的2倍。7.4.10預警發(fā)生后的消警過程可按下列要求執(zhí)行:1對于一級預警,24h內(nèi)數(shù)據(jù)不再發(fā)生一級預警且維護人員確認后自動解除預警;2對于二級預警,經(jīng)維護人員確認、工程師復核確認可后人工解除預警;3對于三級預警,經(jīng)專家現(xiàn)場評估、上級審批后,可解除預警。7.5養(yǎng)護決策7.5.1養(yǎng)護決策流程應包括數(shù)據(jù)收集與處理、數(shù)據(jù)分析與評估、養(yǎng)護策略制定、實施計劃制定、執(zhí)行與監(jiān)控,以及后續(xù)評估和調(diào)整等流程,每個流程按下列要求執(zhí)行:1數(shù)據(jù)收集與處理應建立傳感器監(jiān)測系統(tǒng),結(jié)合定期的人工檢查,收集結(jié)構(gòu)、環(huán)境和操作數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行清洗和校驗;2數(shù)據(jù)分析與評估應將多源數(shù)據(jù)進行融合,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,并運用機器學習、人工智能等技術(shù)進行分析、識別潛在的結(jié)構(gòu)問題;30………………………………………………………………………………3養(yǎng)護策略的制定應基于模型分析結(jié)果和專家經(jīng)驗,結(jié)合證據(jù)推理理論等決策理論,考慮成本、風險和社會影響,制定維護和應急響應計劃;4實施計劃的制定應基于養(yǎng)護決策制定包括具體操作步驟、時間表、資源分配、責任分工、預期結(jié)果等環(huán)節(jié)的實施計劃;5養(yǎng)護決策的執(zhí)行應嚴格按照實施計劃進行,應實時跟蹤執(zhí)行進度,記錄監(jiān)控結(jié)果并報告給項目管理層;6后續(xù)評估和調(diào)整應基于評估結(jié)果和反饋信息,定期進行質(zhì)量審查,總結(jié)經(jīng)驗教訓,提出改進措施,并將這些措施納入未來的決策實施流程中。7.5.2每年應至少制定一次養(yǎng)護計劃,并確保養(yǎng)護記錄完整。7.5.3定期檢測應分為常規(guī)定期檢測和結(jié)構(gòu)定期檢測,檢測對象應按照《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》CJJ99第4.3節(jié)執(zhí)行。7.5.4定期檢測頻率宜不低于《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)標準》CJJ99第4.3節(jié)中的規(guī)定,并可按本標準附錄C實時數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議確定常規(guī)定期養(yǎng)護和結(jié)構(gòu)定期養(yǎng)護的頻率。7.5.5橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測系統(tǒng)應記錄橋梁的所有養(yǎng)護活動,并具備統(tǒng)計和查詢功能,宜提供歷史養(yǎng)護記錄,包括決策過程、養(yǎng)護措施及養(yǎng)護結(jié)果等內(nèi)容。31………………………………………………………………………………附錄A城市各體系橋梁數(shù)字孿生監(jiān)測內(nèi)容推薦表A.0.1不同類型新建橋梁和已有橋梁的運營期監(jiān)測應符合表A.0.11~7的規(guī)定。表A.0.11城市簡支梁橋數(shù)字孿生監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測類別監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測選項環(huán)境溫度、濕度橋址區(qū)環(huán)境溫度、濕度●主梁內(nèi)溫度、濕度a●結(jié)冰橋面結(jié)冰◎作用車輛荷載所有車道車重、軸重、軸數(shù)、車速○所有車道車流量○所有車道的車輛空間分布視頻圖像◎風速、風向橋面風速、風向◎結(jié)構(gòu)溫度混凝土或鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件溫度●橋面鋪裝層溫度○船舶撞擊b橋墩加速度○視頻圖像○地震橋岸地表場地加速度◎承臺頂或橋墩底部加速度(抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度及以上)●承臺頂或橋墩底部加速度(抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度及以下)○32………………………………………………………………………………續(xù)表A.0.1-1監(jiān)測類別監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測選項結(jié)構(gòu)響應位移主梁豎向位移●支座位移○梁端縱向位移○高墩墩頂位移○應變主梁關(guān)鍵截面應變●支座反力支座反力○振動主梁豎向振動加速度●主梁橫向振動加速度○主梁縱向振動加速度○橋墩頂部縱向及橫向振動加速度◎結(jié)構(gòu)變化基礎(chǔ)沖刷基礎(chǔ)沖刷深度◎橋墩沉降橋墩豎向位移○裂縫混凝土結(jié)構(gòu)裂縫○鋼結(jié)構(gòu)裂縫○預應力體外預應力●螺栓狀態(tài)高強螺栓緊固力、螺栓滑脫○注:●為應選監(jiān)測項,○為宜選監(jiān)測項,◎為可選監(jiān)測項。a僅適用于封閉箱梁。b適用于可供船舶通行的橋梁。33……………………………………………………………………