《公路梁桥结构安全监测技术指南》

ICS号

CCS号

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路梁桥结构安全监测技术指南

TechnicalGuidelinesforLightweightMonitoringofHighway

Bridges

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

目次

1总则.......................................................................1

2术语和符号.................................................................2

2.1术语.................................................................2

2.2符号.................................................................2

3基本规定...................................................................3

3.1一般规定.............................................................3

3.2监测内容.............................................................3

3.3测点布设.............................................................5

4监测设备...................................................................8

4.1一般规定.............................................................8

4.2环境、作用监测.......................................................8

4.3结构响应监测.........................................................9

4.4结构变化监测........................................................10

4.5数据采集............................................................10

4.6组网、供电..........................................................12

5监测系统..................................................................14

5.1一般规定............................................................14

5.2系统功能............................................................15

5.3系统性能............................................................16

6评估和预警................................................................18

6.1一般规定............................................................18

6.2数据分析............................................................18

6.3预警................................................................20

附录A监测报告内容..........................................................26

附录B监测系统验收..........................................................28

用词说明....................................................................30

公路梁桥结构安全监测技术指南

1总则

1.0.1为加强公路梁桥结构安全监测系统建设管理，提升梁桥监测系统建设质量和技

术水平，制定本指南。

1.0.2本标准适用于主跨跨径小于160m的公路梁桥结构安全监测系统建设。

条文说明

《公路桥梁结构监测技术规范》（JT/T1037-2022）的适用范围涵盖“主跨跨径大于等于

500m悬索桥、300m斜拉桥、160m梁桥、200m拱桥”，本指南的适用范围限定于主跨跨径

小于160m的公路梁桥。本指南是桥梁监测领域内行标的完善和细化补充。

1.0.3公路梁桥监测系统建设除应满足本指南要求外，还应符合国家及行业现行有关标

准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1桥梁结构安全监测系统Bridgestructuresafetymonitoringsystem

一种通过网络集成技术将分布在桥梁现场和云平台的各类感知设备、传输设备、服务器

设备、软件模块和配套设施连在一起，具有对影响或表征桥梁结构安全的特定指标进行专项

测量、自动记录、异常报警功能，辅助桥梁管理和养护决策的电子信息系统。

2.1.2低功耗监测设备lowpowermonitoringequipment

在保证正常功能的前提下，通过优化设计和低功耗硬件选型，实现电能消耗尽量低的监

测设备。

2.1.3高集成监测技术highintegrationmonitoringtechnique

通过高度集成的设计实现多种功能集成到一个设备中，实现感知、分析和传输的一体化，

降低监测系统综合布线难度，减少监测设备数量的同时提高监测系统可靠性和稳定性的技术。

2.1.4超限阈值overlimitthreshold

对桥梁监测参数可能出现的各种级别的异常或风险，基于监测数据特征指标所设定的临

界状态警戒值。

2.1.5超限报警overlimitalarm

当监测数据的特征指标达到或超过超限阈值时，系统自动发出相应级别的警报。

2.1.6标准化软件模块overlimitalarm

具有标准化接口和规范化定义的软件组件，通过组合和集成来构建应用程序，具有可重

用性和可扩展性，可以提高软件开发效率和降低错误率。

2.2符号

AIS——船载自动识别系统（AutomaticIdentificationSystem）

UPS——不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）

LVDT——线性可变差动变压器（LinearVariableDisplacementTransducer）

2

3基本规定

3.1一般规定

3.1.1桥梁监测应根据监测目的有针对性地选择监测内容和测点，测点选择宜遵循“少

而精”的原则。

3.1.2监测系统建设时应充分考虑监测系统的经济性和实用性以及自动化监测技术和

人工检测技术的特点。对人工检测不便、费用较高或需实时跟踪量测的特征指标进行自动化

监测，对于自动化监测不便、费用较高的特征指标可采用人工定期测量后上传监测系统。

3.1.3桥梁监测应根据桥梁的受力状态、典型病害、历次检测结果、风险评估结果、耐

久性分析结果和监测应用需求确定监测内容、监测测点布设方案和监测方法，从而构建桥梁

监测系统，进行数据管理并开展监测应用。

3.2监测内容

3.2.1监测方案制定前应收集桥梁设计施工资料、加固维修资料和既有检测资料，并开

展现场调查，了解现场限制条件，结合桥梁结构型式和受力特点确定监测部位和内容。

3.2.2监测内容的选取应结合桥梁结构安全风险分析进行。当桥梁结构存在异常状况时，

可就特定病害进行针对性专项监测。对于多跨桥梁，可仅选取病害严重的代表桥跨进行监测。

表3.2.2梁桥监测内容及测点布置

桥梁类型监测内容测点布设位置

主梁竖向位移跨中截面

简支梁桥裂缝典型结构性裂缝和宽度超限裂缝位置

温度主梁内部或外部

主梁竖向位移挠度较大截面

墩顶竖向位移墩顶

连续梁桥裂缝典型结构性裂缝和宽度超限裂缝位置

梁端位移两侧梁端

温度主梁内部或外部

主梁竖向位移挠度较大截面

墩顶竖向位移墩顶

连续刚构桥

裂缝典型结构性裂缝和宽度超限裂缝

墩顶水平位移或梁端位移墩顶或两侧梁端

3

桥梁类型监测内容测点布设位置

温度主梁内部或外部

条文说明

对于梁桥我国已积累了大量的工程实践，自动化监测内容应与人工检测相结合，充分发

挥人工检测和自动化监测的优势，优化监测测点，降低自动化监测系统建设成本。

桥梁自动化监测内容的选取应充分考虑桥梁的现有病害和同类桥梁的常见病害。

连续刚构桥主墩上端与主梁是刚性连接，由于主梁的刚性约束，即使桥墩发生纵向倾斜，

墩顶处的转角也较小，故对连续刚构桥主墩纵桥向倾斜的监测，宜采用墩顶水平位移或梁端

位移作为监测指标。

温度测量的目的主要是传感器温度补偿、相关分析、剔除监测数据中的温度效应等。

3.2.3对于存在特殊监测需求的场景，可在表3.2.2的基础上，根据应用场景的不同，

适当增设监测内容。

表3.2.3特殊场景下梁桥监测内容及测点布置

桥梁类型监测内容测点布设位置

车辆荷载桥头

重载交通桥梁主梁应变关键受力截面

视频桥面

墩台沉降墩台底部或顶部

软弱地基桥梁墩台顶水平位移或墩台倾斜墩台顶部

桥墩应变墩底

基础冲刷受到水流冲刷的桥墩

洪水冲刷桥梁

墩台顶水平位移或墩台倾斜墩台最高水位面以上

梁体倾斜监测可以在梁体上

布设倾角传感器，也可以在

梁体倾斜

独柱墩桥梁同一截面左右侧布设竖向位

移测点，但需要同步采集

支座反力或支座位移支座处

高墩桥梁墩台顶水平位移或墩台倾斜墩台顶部

曲线桥梁主梁横向位移主梁梁端或支座处

大纵坡桥梁梁端纵向位移主梁梁端

爆破诱发振动毗邻施工区域

毗邻施工区域桥梁墩台沉降墩台底部或顶部

墩台顶水平位移或墩台倾斜墩台顶部

4

桥梁类型监测内容测点布设位置

墩梁相对位移墩台顶部

船撞监测船撞风险区域

船撞高风险桥梁

视频船撞风险区域

墩台顶水平位移或墩台倾斜墩台顶部

跨断裂带桥梁墩台沉降墩台底部或顶部

墩梁相对位移墩台顶部

条文说明

对于重载交通桥梁，应重点关注车辆通过时桥梁是否在弹性范围内工作，是否有残余变

形或残余应变，应变和挠度是否有趋势性变化。

桥墩倾斜会直接导致墩底应力发生变化，当桥墩倾斜监测不便时可通过监测墩底应力变

化来反映桥墩是否发生倾斜。

3.2.4对于加固改造后桥梁，可根据加固效果评价的实际需求，在表3.2.2基础上适当

增设监测内容。

表3.2.4加固改造梁桥监测内容及测点布置

加固类型监测内容测点布设位置

梁体更换应变受力不利截面

梁体纠偏墩梁相对位移墩台顶部

支座更换支座位移支座附近

墩顶位移或桥墩倾斜墩顶

桥墩纠偏

桥墩应变墩底

增大截面、横向连接系加强应变受力不利截面

应变受力不利截面

体外预应力加固

体外预应力体外加固索

3.3测点布设

3.3.1监测测点的布设位置应能反映监测目的，应根据结构类型、设计要求、施工情况

及结构分析结果确定，兼顾代表性、经济性、易维护性、可更换性、现场布设约束性。

条文说明

可利用结构响应的关联性，减少监测测点布置数量，以使监测系统经济。测点位置宜便

于监测设备的安装、维护和更换，不应妨碍监测对象的正常使用。

5

3.3.2监测测点布设应考虑不同类型、不同位置结构响应的关联特性。对关键特征指标

的监测，宜布设校核测点。

3.3.3结构响应和结构变化监测的测点宜布置在受力较大、变形较大、主要受力构件易

损部位、已有病害和损伤的部位或对结构损伤敏感的部位。

3.3.4对重要部位和性能退化或损伤劣化严重的桥梁构件监测测点、传感器难以更换或

易损的监测测点应有冗余量。

条文说明

由于当前传感器的寿命远低于桥梁设计工作年限，为及时发现传感器故障和保障传感器

更换后监测数据的连续性，测点布设时宜设置一定的冗余。

3.3.5监测测点布设应明确所采用传感器的类型、量程、精度、数量、安装位置和方向。

3.3.6主梁竖向位移、墩台沉降、墩台倾斜等位移监测测点宜与桥梁永久观测点统筹布

设，定期进行人工检测结果、监测结果相互校核。

3.3.7应变监测的温度补偿测点宜兼顾结构温度监测测点协同布设。

条文说明

应变测点测量值受温度影响较大，温度补偿测点宜随应变测点布设。

3.3.8结构响应监测测点应符合下列规定：

1结构位移监测测点布设应符合下列规定：

1）主梁竖向位移监测测点应在最大活载位移处布设；对于宽幅桥面或其他具有扭转监

测需求的整体式主梁，应在同一断面横向两侧位置布设监测测点；对于多片梁结构体系，宜

在同一断面横向多片相邻梁体布设监测测点；对于采用连通管原理、雷达或机器视觉原理进

行的主梁竖向位移监测，应设置基准点；

2）支座位移测点宜根据不同支座的功能和类型选择支座位移测量方向。

2应变监测测点应符合下列规定：

1）关键构件截面静态和动态应变监测测点位置和数量应根据结构计算分析和易损性分

析，选择受力较大的关键截面布置在传力路线明确的部位，每个构件同一截面不宜少于2个

监测点；

2）受力复杂的构件截面和部位，宜布设三向应变监测测点；

3支座反力监测宜选择可能出现横向失稳等倾覆性破坏的独柱墩桥梁和小间距支座桥

梁、容易出现支座脱空或负反力的曲线桥和斜桥、基础易发生沉降或采用压重设计的桥梁的

6

支座。非测力支座在运营期可通过间接监测支座变形、支座-梁相对位移、主梁横向倾斜等

替代支座反力监测。

条文说明

对于多片梁结构体系，在同一断面横向多片相邻梁体布设监测测点，主要是监测可能出

现的横向联系破坏而导致的单板受力现象。

关键截面和部位的应变监测测点设置在传力路线明确的部位是便于结构计算和分析评

估。由于应变监测受到的影响因素较多，一个测点代表性通常不足，故同一部位要求不宜少

于2个监测点。

支反力监测的主要目的是避免桥梁的横向失稳等倾覆性破坏。支反力直接监测有困难时，

可通过间接监测支座变形、支座-梁相对位移来实现对横向失稳等倾覆性破坏的监测。

3.3.9结构变化监测测点应符合下列规定：

1基础冲刷监测测点布设应根据基础冲刷风险分析确定监测桥墩和测点位置，也可根据

冲刷检查结果确定。最大冲刷位置已知时，在最大冲刷位置处布设监测测点；对冲刷较严重

情况宜在周边增加监测测点。

2裂缝监测测点应依据检查结果确定测点位置和数量，宜选择有代表性结构性裂缝和宽

度超限裂缝进行监测。

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4监测设备

4.1一般规定

4.1.1监测设备使用前应经过检定或校准，监测设备使用过程中应定期进行校准，保证

自动化监测数据的有效性。

条文说明

在长期监测过程中，保证监测数据的可信性是数据分析和预警的前提，对监测设备定期

进行校准是一种非常有效的手段。

4.1.2应根据桥梁监测参数的计算结果或规范允许值，确定传感器的量程、分辨力、精

度、灵敏度、动态频响特性、长期稳定性、环境适应性等参数，传感器参数应满足监测数据

分析和应用要求。宜选用低功耗、易安装、低成本、高集成的感知设备。

条文说明

相对长大桥梁，常规桥梁变形通常较小，一些在长大桥梁上适用的监测设备在常规桥梁

上并不适用。

4.1.3监测设备应选用耐久性好、通讯接口具备普适性、抗干扰能力强、技术成熟、性

能先进的产品。现场布设的硬件应适应环境工作温湿度和气压要求。

4.1.4监测设备上桥安装前应搭建测试环境，对监测设备的精度、稳定性、兼容性、环

境适应性等性能进行全面测试。

4.1.5监测系统运行后，应定期对监测设备进行日常巡查和维护，养护检查等级为I、

II级的桥梁，日常巡查每天不应少于1次；养护检查等级为III级的桥梁，日常巡查每周不

应少于1次。遇地震、地质灾害或极端气象时应增加检查频率。

条文说明

《公路桥涵养护规范》(JTG5120-2021)对公路桥梁养护检查等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的划分进

行了规定：

1单孔跨径大于150m的特大桥、特别重要桥梁的养护检查等级为Ⅰ级。

2单孔跨径小于或等于150m的特大桥、大桥，以及高速公路或一、二级公路上的中桥、

小桥的养护检查等级为Ⅱ级。

3三、四级公路上的中桥、小桥的养护检查等级为Ⅲ级。

4技术状况评定为3类的大、中、小桥应提高一级进行检查。

5技术状况评定为4类的桥梁在加固维修前应按Ⅰ级进行检查。

4.2环境、作用监测

4.2.1环境温度监测宜采用热电偶、热电阻、光纤温度传感器等，传感器量程应涵盖桥

8

址大气温度历史统计极值，最大允许误差±0.5℃，分辨率小于或等于0.1℃。

4.2.2结构温度监测传感器可单独布设，也可与应变、变形或裂缝监测等共用传感器，

量程应大于所测结构的最大温度变化范围，最大允许误差±0.5℃，分辨率小于或等于0.1℃。

4.2.3车辆荷载监测宜采用动态称重系统，动态称重系统可采用压电薄膜称重系统、弯

板称重系统、平板称重系统或压电石英称重系统。压电薄膜称重系统整车称重精度应不大于

10%、弯板称重系统、平板称重系统和压电石英称重系统整车称重精度应不大于5%。动态

称重系统应定期校准。车辆荷载监测宜与车辆抓拍摄像机联动。动态称重系统宜布设在平直

路段。

4.2.4船撞监测宜采用主动防船撞监测系统，实现偏航监测和超高监测。偏航监测可采

用基于AIS的船舶位置识别技术、基于图像识别的越界检测技术、基于微波雷达的船舶位置

识别技术和基于多线激光雷达的三维船舶探测技术等，探测距离宜大于500m。超高监测可

采用激光对射、激光测距、激光雷达、图像视频分析等技术，超高监测精度宜不大于0.5m。

船撞监测宜与视频监测联动。

条文说明

根据《内河通行标准》（GB50139-2014），内河航道安可通航船舶的吨位划分为7级，

I~VII级对应的允许通行船舶吨级(t)分别为3000t、2000t、1000t、500t、300t、100t和50t。

根据《国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定》（海船舶〔2010〕156

号）要求：中国籍沿海200总吨至500总吨航行船舶，参与沿海水上水下施工作业的自航船

舶，所有港作拖轮，航行于内河长江干线、珠江干线、京杭运河及黄浦江的100总吨及以上

的所有船舶，以及100总吨以下的液货船和集装箱船，需要安装符合要求的A级或B级AIS

设备。

4.3结构响应监测

4.3.1位移监测应根据被测桥梁结构、构件和附属设施的构造特点、安装环境，选择传

感器类型、精度、位置和安装方式，且应符合下列规定：

1主梁竖向位移监测可选用视频图像法、雷达测试法、激光图像处理法或基于连通管原

理的静力水准仪、差压变送器等，监测最大允许误差宜不大于±0.1mm。宜设置水准点等桥

梁永久观测点，定期与人工量测结果进行复核。

2支座位移、梁端纵向位移宜选用拉线式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、激光位移

传感器等，位移监测精度宜不大于1mm。宜设置永久观测标记，定期与人工量测结果进行

复核。

4.3.2转角监测宜采用微电子机械系统倾角传感器，角度量程宜不大于±5°，角度精度

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应不大于0.01°。宜设置棱镜等桥梁永久观测点，定期与人工量测结果进行复核。

4.3.3应变监测宜采用振弦式应变传感器、光纤应变传感器、电阻应变传感器等，静应

变监测可采用振弦式应变传感器，动应变监测可采用光纤应变传感器、电阻应变传感器等。

应变监测方法应符合JT/T1037-2022的相关规定。

4.3.4支座反力监测宜采用直接测力的成品测力支座，误差应小于被测支座标称竖向承

载力值的5%。

4.4结构变化监测

4.4.1基础冲刷监测应根据桥址处水流速度、含沙量等水文参数以及设计允许冲刷深度，

综合选定监测设备类型。监测传感器符合下列规定：

1传感探头类型和数量应根据被测墩身基础类型、尺寸和水流特点确定，冲刷深度分辨

力宜小于或等于5mm；

2水流速监测仪器的量程应大于或等于±5m/s，最大允许误差应不大于±1%F.S，分辨力

应小于或等于0.1cm/s。

4.4.2裂缝监测传感器量程应大于裂缝宽度且不小于规范限值，测量最大允许误差不大

于0.02mm，分辨率小于或等于0.01mm。可采用振弦式裂缝传感器、电阻式裂缝传感器、

LVDT裂缝传感器、光纤式裂缝传感器、高清摄像机等方法监测。裂缝监测传感器安装时应

做好裂缝宽度、走向、位置、长度的记录，在裂缝宽度量取位置处进行标记，定期与人工测

量结果校核。

4.4.3体外预应力索力变化监测可采用直接法或间接法。直接法可采用锚索计，在体

外预应力索施工期间布设，锚索计技术指标宜符合JT/T578的相关规定。间接测力法可采

用索力加速度传感器、基于电磁原理的测力仪器或视频图像法、雷达测试法等，索力加速度

传感器频响范围应根据体外预应力索的动力分析结果进行选择，电磁弹式索力传感器测量范

围宜为材料的0～0.9倍屈服应力，传感器测力最大允许误差应不大于设计索力5%。

4.5数据采集

4.5.1数据采集设备应考虑传感器的分辨力、信号类型、接口的兼容性，保证信号高

信噪比、不失真，确保获得高质量、高精度的有效数据。

4.5.2数据采集方式可分为分布式数据采集和集中式数据采集，应根据桥梁规模、测点

空间分布、测点数量、传感器类型进行选择。监测测点相距较远且较分散时，宜选用分布式

数据采集硬件，相距较近且较集中时，宜选用集中式数据采集硬件。

10

4.5.3数据采集硬件应根据传感器输出信号类型、范围、兼容性、精度和分辨率等要求

进行设备选型，采集设备选型应符合JT/T1037-2022的要求。

4.5.4数据采集时间同步精度应满足数据处理、数据分析及状态评估的要求。动态信号

的时间同步精度应不超过0.1ms。

4.5.5数据采集可选用连续采集、触发采集和定时采集等方式，采集频率应满足报警、

数据分析及应用的要求，可根据监测需求参照表4.5.5进行设定、调整。

表4.5.5数据采集频率

监测类别监测内容采集频率

温度1/600Hz

车辆荷载触发采样

环境、作用

船舶撞击触发采样

视频不间断采集或触发采样

动态：20Hz

位移、线形

静态：1/600Hz

动态：20Hz

结构响应转角

静态：1/600Hz

动态：10Hz

应变

静态：1/600Hz

基础冲刷超声波传感器：1MHz

桥墩沉降1/600Hz

裂缝1/600Hz

结构变化

压力传感器：1/600Hz

体外预应力加速度传感器：50Hz

电磁弹射传感器：1/600Hz

条文说明

采用振动法监测体外预应力索力变化时，在无线传输技术上传数据速率受限情况下，可

采用边缘计算技术在桥梁现场计算出索的振动频率或索力，仅将计算后的结果上传云平台。

JT/T1037-2022对转角监测的频率要求是1Hz，这里将转角监测频率进行了动态采样和

静态采样细化，并将动态采样的频率提高至20Hz。

4.5.6结构响应监测宜视频监测、车辆荷载监测和船撞监测形成联动，结构响应预警时

宜触发采集对应时刻的视频数据、车辆荷载和船撞监测数据，并永久存储。

条文说明

结构响应监测与结构作用联动，可通过现场设备之间的触发实现，也可通过抓取相同时

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间戳数据来实现。

4.6组网、供电

4.6.1组网方式应符合下列规定：

1监测系统组网应综合考虑系统整体上下行流量水平、突发流量、数据延迟要求等，根

据桥梁所在位置的设施设备状况，采用有线或无线网络。

2当测点较少，监测量采集方式均为静态采样、现场有无线通讯信号时，宜采用无线传

输方式。

4.6.2监测系统供电可依据监测现场设施设备情况选用合适的系统供电方式，包括市电

供电、太阳能电池组件供电、蓄电池供电等。系统供配电设计应符合GB50052和GB50054

的相关规定，同时兼顾后期维护便利。

4.6.3市电供电方式应依据监测系统整体功耗及取电点距离综合确定，市电供电应符合

下列规定：

1当供电电压波动范围大于±10%时应考虑增设稳压系统；

2当取电点与监测系统间隔距离大于4000m时，供电干线可考虑增设升压变压器，升

降变压器间传输线缆应选取铠装绝缘线；

3应配备UPS等不间断电源，UPS选取功率应不低于监测系统额定功率的1.5倍。

4.6.4选择太阳能电池组件供电时应对当地日照环境及监测设备功耗综合评估，太阳能

供电方式应符合下列规定：

1系统采集设备及传感器应为微功耗设备，且选取的太阳能供电系统年平均发电量应不

小于监测系统整体耗电量的2倍；

2太阳能供电系统储能电池的选取，应满足无日照情况下储能电池应能维持监测系统连

续工作时长大于30d。

4.6.5系统布线应分为电源布线和通讯布线。线缆选型应满足GB50054的要求，传感

器线缆、光缆、电缆等综合布线除符合GB50311的要求外，还应符合下列规定：

1系统电源布线应符合下列规定：

1）供电电缆应满足设备用电功率、传输距离的技术要求；

2）供电电源布线应保持平直，避免锐角弯曲；

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3）监测系统供电电缆应使用额定电压不低于500V的铜芯绝缘线，监测系统整体功率

小于400W，线芯截面不应小于1mm²，系统功率介于400W～2000W之间的线芯截面不应

小于1.5mm²；

4）线缆走线宜采用桥架方式走线，强弱电分离；强弱电走同一桥架宜选用分隔式桥架，

且桥架良好接地。

2系统通讯综合布线应符合下列规定：

1）通讯线缆应依据不同的信号类型、传输距离进行选型；

2）485通讯线布线距离建议不大于500m，总线连接方法应采用总线型拓扑结构，如不

可避免引入分支节点，分支节点布线长度应不大于2m；总线屏蔽接地应选择单点接地方式，

避免形成接地环路。布线距离小于500m时，宜选用0.5mm²屏蔽双绞线；

3）振弦频率信号布线宜选用屏蔽电缆，布设距离宜小于300m；

4）采用模拟信号传输的加速度传感器传输布线宜选用同轴屏蔽线缆，布设距离应不大

于500m，且与强电分隔布线；

5）RJ45网线选取宜不低于CAT5E标准，布设距离应不大于100m，且与强电间隔布线；

6）光缆铺设应避免直角弯曲。光纤的最小容许弯曲半径，单条光缆不应小于其外径的

20倍，光纤在接头部位应有至少1m的余留长度，弯曲半径不小于40mm。光纤类传感器如

光纤光栅应变计同一通道内多传感器串接时宜采用熔接方式连接，且熔接光衰不应大于

0.3db，光纤接头处应做防水、防尘、防拉处理。

4.6.6桥梁监测系统须安装防雷设备及良好的接地，基于桥梁现有主体结构防雷体系设

计系统防雷，明确区域强电防雷、弱电防雷、等电位连接及接地技术要求，并符合GB/T37048、

GB50343的相关规定。

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5监测系统

5.1一般规定

5.1.1软件开发应采用标准化模块、集群式框架开发，便于快速部署，同时降低软件后

期升级和维护难度。

5.1.2监测系统宜采用轻量化BIM模型展示技术，应满足用户在不同类型轻量化终端

查看数据的需求。BIM模型除展示监测数据外，应支持通过模型构件与巡检数据、定期数据

等人工检测数据进行关联和联动展示。

条文说明

轻量化BIM模型展示技术并不是指BIM模型引擎自身的轻量化，而是指客户端的轻量

化。无论BIM模型多么复杂，在低配置个人电脑、平板、手机上都应能流畅展现。BIM模

型在Web端的展现，目前主要有两类技术：WebGL技术和基于视频流的云渲染技术。WebGL

技术是一种网页上的3D绘图标准，不需要下载任何插件即可在浏览器中运行，可以在各种

不同的平台上使用，但需要客户端GPU来渲染3D场景和模型，也需要客户端有较大的内

存和存储空间来处理数据。基于视频流的云渲染技术则是云端引擎渲染，然后将渲染结果以

类视频方式传递给浏览器。云渲染技术对大体量的BIM模型尤其适用，但是当监测桥梁数

量很多、有很多客户端同时访问时，对云平台的计算能力、带宽要求较高。建议公路梁桥监

测系统应兼容WebGL技术和基于视频流的云渲染技术。当桥梁模型很小时，选用WebGL

技术加载，当桥梁模型很大时，选用云渲染技术展现，从而降低云平台的投资，又充分利用

客户端本地的计算能力。

5.1.3监测系统宜采用GIS技术，实现桥梁群运行状况一张图统计和展示。

5.1.4监测系统应技术先进、稳定可靠、经济实用、便于维护及扩展升级、人机交互友

好、操作便捷流畅。

5.1.5监测系统架构、数据库、应用组件宜采用开源技术。宜采用国产信创软件，实现

软件自主可控。

5.1.6监测系统应提供数据对接接口，以便与其他系统进行对接。

5.1.7监测系统无故障试运行3个月后方可报请业主组织系统验收，监测系统应定期

维护。

5.1.8监测系统宜部署于云平台，监测系统安全保护等级应不低于第三级。

条文说明

2023年4月24日交通运输部令《公路水路关键信息基础设施安全保护管理办法》，规

定公路水路关键信息基础设施的网络安全保护等级应当不低于第三级。

14

5.2系统功能

5.2.1桥梁监测系统除支持在线监测数据的管理、分析和呈现，也应支持人工离线监测

数据的管理、分析和呈现。

5.2.2系统架构及功能应符合下列规定：

1系统架构及功能设计应考虑安全性、可靠性和技术先进性，可采用边缘计算、分布式

处理、消息中间件、时序数据库等先进可靠技术。

2系统应包括系统管理功能模块、数据采集与传输功能模块、数据处理与管理功能模块、

数据分析与预警评估功能模块、用户界面功能模块，并通过系统集成技术将各功能模块集成

为统一协调的整体软件系统。

3桥梁监测系统应采用云平台和集群式架构。监测系统应基于标准模块开发，通过参数

配置实现不同桥梁不同监测设备的快速接入和数据展示。

5.2.3数据库设计应符合下列规定：

1数据库应采用技术先进、稳定可靠、易于扩展的设计方案，设计方案应遵循数据的完

整性和一致性原则；宜采用分布式数据库、时序数据库等存储监测数据。数据库系统的设计

及功能等应符合JT/T1037-2022的相关要求。

2数据库系统宜具备身份鉴别、主动访问控制、安全审计等安全防护功能。数据库系统

宜针对具体需求提供数据备份功能，保障数据安全。

3数据库系统宜具备数据仓库拓展功能或具备向数据仓库系统迁移能力。数据库中表的

主键字段宜创建聚集索引，宜对常用查询字段设置索引。

4数据库架构设计应考虑基础信息表、监测数据表、功能表与其他数据库系统或软件系

统的数据交换需求。基础信息表应包括桥梁信息表、构件信息表、传感器配置表、设备信息

表、监测类型配置表等。

5业务功能表应体现对基础信息数据及业务数据的统计、展示、分析等功能，应根据不

同功能模块分表进行设计。

5.2.4数据存储应符合下列规定：

1系统应采用数据库技术存储监测数据，应提供存储调度、存储监控及存储管理可视化

功能。数据库宜采用模块化架构，可按功能对桥梁结构信息、监测系统信息和监测数据进行

分层、分类存储和管理。

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2监测系统数据库应存储和管理传感器、数据采集和传输设备、数据处理和管理设备及

软件等信息，包括设备厂商、安装位置、技术参数、品牌和规格等。

3监测系统数据库应存储和管理监测系统所有监测内容的原始数据、桥梁结构有限元模

型以及采用统计方法、相关性分析、趋势性分析、比对性分析、机器学习等处理后的特征数

据和超限报警、评估结果等数据。

4云平台实时监测数据存储时间宜大于5年。经处理后的特征数据、超限报警、评估结

果等结构化数据存储时间宜大于20年，云平台非结构化视频数据存储宜大于90天。

5监测系统宜采用容灾备份机制，宜具备各类数据压缩存储和备份功能。

5.2.5用户界面应符合下列规定：

1用户界面应采用数据驾驶舱看板，应能清晰直观反映数据变化，且符合用户使用习惯。

用户界面应具备采样数据的实时动态展示功能，宜采用图形化方式展示数据。

2用户界面应具备相关分析、对比分析、趋势分析等统计分析结果展示功能。应具备多

样化预警提醒，提醒方式可采用消息推送、短信提示、声光报警等。应具备传感器设备状态

自诊断可视化功能，能够显示设备运行状态信息。

3用户界面应实现监测测点和桥梁构件的关联，可查看指定构件测点布设和监测数据情

况，当监测测点预警时会联动对应构件预警。

4用户界面应基于B/S架构开发，除提供网页端外，还应提供移动端用户界面系统。

5.2.6在正常维护和更换条件下，监测系统硬件、系统软件的更换与升级应保障监测数

据的衔接和分析的连续性。

5.2.7监测系统应具备报警和应用指引功能，对监测指标的异常状况应能及时进行报警。

5.2.8监测系统应具有监测报告自动生成功能，可自动生成监测日报、周报、季报、年

报，可对监测报告进行查看和下载。可融合监测数据和人工检测数据等多源数据对桥梁运行

状态进行综合安全评估。支持特殊事件评估报告的上传、查看和下载。

5.3系统性能

5.3.1系统兼容性应符合下列规定：

1系统应与国产浏览器在内主流的Web浏览器兼容，确保网页和应用能正确展示和运

行。

2系统扩展应方便，应能简便接入不同厂家不同类型的监测设备。

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5.3.2系统响应时间应符合下列规定：

1系统软件操作响应时间宜小于1s，数据查询响应时间宜小于3s。

2BIM模型初始化时间宜小于3秒，客户端操作BIM模型的时间延迟宜在50ms以内。

条文说明

JT/T1037-2022第9.1.5条规定“系统软件操作响应时间宜小于3s，数据查询响应时间宜

小于5s”，在实际应用中发现，上述响应时间要求偏低，用户等待时间过长。目前，在Web

应用程序开发和实践过程中，为了提供良好的用户体验和保证系统的响应效率，普遍采用的

经验性标准是普通Web程序接口响应时间应该在1秒以内，而对于高并发的应用程序，接

口响应时间应该在500毫秒以内。为此，本指南对系统响应时间的要求在JT/T1037-2022的

基础上有所提高。

5.3.3系统并发数设计应该支持30%的冗余，保证系统在业务高峰期间稳定运行，系统

在业务处理高峰时，各主机设备的内存利用率应不大于70%，CPU平均空闲率不低于30%。

5.3.4系统安全应符合下列规定：

1系统应建立网络安全应急工作机制，对系统信息安全实行分级管理。

2系统宜明确系统安全保护等级要求，可从物理层、网络层、应用层、系统层等方面构

建多层次网络安全防护体系。

3系统应采用防火墙技术实现核心应用层与互联网之间的安全阻断与隔离，各应用服务

器采取安全防护措施以阻断木马程序、病毒的传播。各应用服务器、工作站应安装防病毒软

件，具备日志系统、安全审计等功能。

4系统数据库应采用用户标识和鉴定、数据存取控制、数据库审计、异地备份等。系统

安全管理应具有高可靠性，并具有可审计可监控性。系统应具备数据的备份与恢复功能。系

统应具备安全加密和分级授权功能。网络通讯过程之中如被第三者截取数据，根据现在的技

术手段无法解密。

5系统应具备日志记录功能，能够对用户登录、页面操作、配置修改、恶意攻击、系统

故障等信息进行自动记录保存，能够事后统计和追查用户的访问操作。

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6评估和预警

6.1一般规定

6.1.1数据分析与应用的功能宜与桥梁养护管理系统协同，宜与桥梁养护工作形成互

补机制。

6.1.2监测系统预警后，应立即对预警事件对结构安全的影响程度进行分析，对于严重

影响结构安全的预警，应及时组织人员对自动化监测结果进行复核，启用应急预案。

6.1.3对于仅根据监测数据无法判断结构异常原因的情况，应及时开展人工检测，综合

利用监测数据和检测数据对桥梁进行评估。

6.1.4当桥梁遭遇地震、超限车通行、船撞、滑坡、泥石流、海啸、火灾、山洪等突发

事件，应进行特殊事件数据分析，必要时组织专家研判，形成专项分析报告，辅助应急管理

措施决策。

6.1.5在系统运维阶段监测设备更换后，宜通过关联分析、数据预测等方法推定新监测

设备的初始值，保证监测数据的一致性。

6.2数据分析

6.2.1监测系统应能够接收并解析桥梁现场发送的各类监测数据，并具备数据预处理、

特征值提取以及数据持久化存储功能。应针对不同的监测项设计对应的处理方法，对数据进

行滤波、特征提取、温度效应补偿等处理。

6.2.2数据分析应包括报警、定期运营监测数据分析、突发事件监测数据分析和状态评

估。数据分析应基于监测系统监测数据和其他源数据，利用各类数据分析方法，对桥梁结构

安全进行报警，并定期进行状态评估及诊断，支撑桥梁管养科学决策。

6.2.3数据分析、评估应专业可靠，宜采用比对分析和相关性分析等有效方法，获得环

境与作用以及结构响应与变化的实际情况和趋势规律。监测系统应提供同一截面不同测点之

间、不同位置同类测点之间以及结构响应与车辆荷载、温度荷载之间的关联分析。

6.2.4环境、作用监测数据分析宜符合下列规定：

1温度监测数据分析宜包括最高温、最低温等统计分析。

2车辆荷载监测数据分析宜包括车流量统计、车重统计、超重车统计等，交通量换算应

采用小客车为标准车型。

18

3船撞监测数据分析宜包括通航船舶流量、超高统计、偏航统计、超速统计等。

4视频监测数据分析宜包括异常事件分析等。

条文说明

《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）规定交通量换算应采用小客车为标准车型，小

客车（座位≤19座的客车和载重量≤2t的货车）、中型车（座位>19座的客车和2t<载重量≤20t

的货车）、大型车（7t<载重量≤20t的货车）、汽车列车（载重量>20t的货车）的车辆换算

系数分别为1.0、1.5、2.5和4.0。

6.2.5结构响应监测数据分析宜符合下列规定：

1响应监测数据分析宜包括桥梁变形、位移、转角、应变等响应监测数据分析等。

2位移数据分析宜包括平均值、最大值和最小值；对于结构静力位移和变形，应宜进行

趋势变化分析。

3应变监测数据分析宜包括平均值、最大值、最小值和趋势分析。对钢结构动应变测点，

还宜采用雨流法和Miner准则计算构件疲劳累积损伤指数；对于非焊接的不出现拉应力的结

构构件可不进行疲劳分析。

4可采用机器学习和深度学习等方法深入分析监测数据，提取数据中可以反映桥梁状态

的特征变量，用于桥梁状态评估。

6.2.6结构变化监测数据分析宜符合下列规定：

1结构变化监测数据分析应宜包括基础冲刷、裂缝、体外预应力索力等数据分析。宜结

合检测数据进行综合分析，并宜进行趋势项提取和分离。

2桥墩冲刷监测数据分析宜包括冲刷深度最大值及其变化规律。

3裂缝数据分析宜包括裂缝位置、走向、裂缝宽度的最大值及其变化规律。

6.2.7监测数据统计分析宜符合下列规定：

1监测数据统计分析宜包括最大值、最小值、平均值、均方差等统计值。

2监测数据统计分析的时间长度应根据监测变量的采集频率和监测数据变化特征确定，

并宜符合下列规定：

1）采集频率大于1Hz的动态监测数据，宜采用10分钟、日、月、年为统计分析时间段；

2）温度、静应变、静位移、裂缝等静态监测变量，宜采用日、月、年为统计分析时间

段。

6.2.8监测数据相关性分析宜符合下列规定：

1相关性分析内容宜包括同类型监测变量相关性分析和不同类型监测变量相关性分析。

19

2监测数据相关性分析可采用线性相关系数、相关函数、相干函数等指标，也可采用机

器学习和深度学习等人工智能方法。

条文说明

常用的同类型监测变量相关性分析包括同一截面应变测点之间的关联分析、上下游主梁

竖向位移关联分析等，常用的不同类型监测变量相关性分析包括应变、位移等监测数据与温

度、车辆荷载的关联分析等。

6.2.9当桥梁遭受漂浮物、船舶或车辆撞击，或当桥址发生大于设计E1地震作用的地

震等突发事件时，应对突发事件前后桥梁监测数据进行对比分析，分析监测截面或监测构件

的残余应变、残余变形等。当监测系统包含动态监测测点时，应对突发事件过程中的结构响

应最大值、最小值等进行分析。突发事件后，桥梁结构关键构件/部位的位移和应变等响应出

现明显残余量时，应对桥梁进行专项检查。

6.2.10当桥梁遭遇洪水时，宜分析洪水期间桥墩冲刷深度变化量及变化速率；当桥梁

冲刷深度达到0.7倍设计值且变化速率较快时，应提示桥梁管理部门及时采取桥梁封闭或限

行措施。

6.3预警

6.3.1应基于监测数据和监测数据的分析结果，对桥梁出现的异常状态进行实时报警。

条文说明

报警是桥梁结构监测系统的重要功能之一，当桥梁运营状态发生异常导致监测数据出现

异常时，监测系统可以及时给出分级报警，提示桥梁管理部门及时采取应对措施。监测报警

可分两类，一类为基于直接监测数据的报警，另一类为基于监测数据分析结果的报警，前者

是通过设定监测变量的报警阈值，当实际监测变量超过阈值时，自动触发报警；后者是基于

监测数据分析，提取与结构安全状态相关的特征指标，并根据特征指标的变化进行桥梁结构

异常状态报警。

6.3.2监测系统报警应遵循下列原则：

1桥梁运营过程中出现影响桥梁结构安全的状况时，应进行报警。

2应剔除因监测系统自身故障等引起的监测数据粗差，针对环境、作用、结构响应和结

构变化的可信监测数据进行报警。

3除单测点报警外，宜根据不同监测参量的关联特征，建立多测点联动的报警机制。

4除对监测数据大小进行报警外，宜设置监测数据趋势报警、短期波动报警、车辆荷载

单荷载效应报警等多类型报警指标。

6.3.3报警应分为超限一级报警、超限二级和超限三级，应符合下列要求：

20

1当监测数据接近或超过桥梁正常使用条件界限值，但不会对桥梁安全、正常使用和行

车安全产生影响时，进行超限一级报警。超限一级报警阈值可根据养护管理规定和需求、桥

梁结构特点、行车舒适度等因素确定阈值。

2当监测数据超过桥梁正常使用条件界限值且可能对桥梁安全、正常使用和行车安全产

生显著影响时，进行超限二级报警。

3当监测数据接近桥梁结构安全界限值或者严重影响桥梁安全、正常使用和行车安全时，

进行超限三级报警。

4各监测项目应根据重要程度确定报警级别、采取适当的报警响应措施。

6.3.4报警阈值的确定应符合下列规定：

1基于监测参数历史统计值、设计值和规范容许值设定报警阈值。

2兼顾桥梁定期检查、技术状况评定结果和荷载试验结果设定报警阈值。

3依据桥梁使用状况和系统运行状况可对报警阈值进行动态调整。

条文说明

由于测量噪声等因素的影响，监测数据中经常含有非结构异常导致的测量粗差，监测数

据经过必要的滤波后才能与报警阈值比较。

6.3.5监测系统报警应对系统故障报警和结构异常报警进行区分。监测系统应设置关联

测点和结构异常知识库，当监测测点数据异常时，应对关联测点的数据进行分析，并与结构

异常特征相比较，排除因设备故障导致的数据异常，保证结构异常报警的准确性。

6.3.6监测系统运行初期，初始超限阈值的设置宜符合表6.3.6的规定。当桥梁设计资

料缺失时，可根据同类桥梁工程经验取值，当有荷载试验或历史测量数据时，可根据实测值

进行取值。

表6.3.6初始超限阈值设定表

监测内容初始超限阈值报警级别

达到1.0设计值或1.0倍历史极限值一级

环境温度

达到1.2设计值或1.2倍历史极限值二级

车辆总重达到49t或最大允许通行荷载，或单轴

一级

重超过14t

车辆荷载

车辆总重达到55t或1.2倍最大允许通行荷载，

二级

或单轴重超过20t

主梁