长江公路大桥健康监测系统专项设计

武汉市四环线沌口长江公路大桥两阶段施工图设计（全长8.5993公里）第六册

共九册第一分册（三）

共二分册序号图

表

名

称图表编号单位数量备注28T0X采集单元布置图S6-1-3-28张129T0X采集单元接线图S6-1-3-29张130S0X数据采集站布置图S6-1-3-30张131S0X采集站内部连接图S6-1-3-31张132接地示意图S6-1-3-32张133数据采集软件总体构架图S6-1-3-33张134数据离线软件分析总体流程图S6-1-3-34张135系统状态监控管理模块软件S6-1-3-35张136网络拓扑总图S6-1-3-36张137网络IP分配图S6-1-3-37张138路面自动洒水降温系统组成示意图S6-1-3-38张1第六册第七篇交通工程及沿线设施桥梁健康监测系统专项设计本

册

目

录）武汉市四环线沌口长江公路大桥两阶段施工图设计（K94+159.8～K102+762.976第1页共1页序号图

表

名

称图表编号单位数量备注第一分册（三）设计说明1测点总体布置图S6-1-3-01张12跨汉洪高速高架桥测点总体布置图S6-1-3-02张13沌口滩区引桥测点总体布置图S6-1-3-03张14跨武金堤高架桥测点总体布置图S6-1-3-04张15先生湾高架桥测点总体布置图S6-1-3-05张16龚家铺互通高架桥测点总体布置图S6-1-3-06张17环境监测测点布置图S6-1-3-07张18路面温度测点布置图S6-1-3-08张19结构温度测点布置图（一）S6-1-3-09张110结构温度测点布置图（二）S6-1-3-10张111结构温度测点布置图（三）S6-1-3-11张112主梁挠度测点布置图（一）S6-1-3-12张113主梁挠度测点布置图（二）S6-1-3-13张114塔顶倾角测点布置图S6-1-3-14张115支座位移测点布置图S6-1-3-15张116GPS测点布置图S6-1-3-16张117应变测点布置图（一）S6-1-3-17张118应变测点布置图（二）S6-1-3-18张119应变测点布置图（三）S6-1-3-19张120应变测点布置图（四）S6-1-3-20张121斜拉索索力测点布置图S6-1-3-21张122地震动及结构振动测点布置图S6-1-3-22张123动态称重系统测点布置图（一）S6-1-3-23张124动态称重系统测点布置图（二）S6-1-3-24张125系统整体构架图S6-1-3-25张126系统网络图S6-1-3-26张127采集站布置图S6-1-3-27张1武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明传感器子系统...........................................................................................................................-6-传感器测点总体布置................................................................................................................................-6-各类传感器布设及技术要求....................................................................................................................-7-电子化人工巡检养护管理子系统..........................................................................................-13-子系统构建技术目标和特征..................................................................................................................-13-构建方案总体思路..................................................................................................................................-14-巡检养护手册.........................................................................................................................................-14-电子化人工巡检养护系统......................................................................................................................-14-数据采集与传输子系统..........................................................................................................-15-数据采集与传输系统的总体技术目标..................................................................................................-15-数据采集系统的总体设计......................................................................................................................-15-数据采集策略与外场数据采集站的设计..............................................................................................-16-数据管理与控制子系统..........................................................................................................-17-数据管理与控制的总体技术目标..........................................................................................................-17-数据处理方法与流程..............................................................................................................................-18-各监测项数据处理功能..........................................................................................................................-18-分级数据备份.........................................................................................................................................-19-健康状态评估与预警子系统..................................................................................................-19-构建及功能.............................................................................................................................................-20-安全评估.................................................................................................................................................-20-健康监测系统的预警..............................................................................................................................-20-I目

录系统设计背景...........................................................................................................................-1-工程概述...................................................................................................................................................-1-系统设计实施目标....................................................................................................................................-1-系统设计参考、遵循的文件、规范、标准及指南.................................................................-1-系统总体设计...........................................................................................................................-3-系统实施目标...........................................................................................................................................-3-项目总体思路...........................................................................................................................................-3-技术总方案...............................................................................................................................................-4-系统主要功能和组成................................................................................................................................-4-用户界面子系统.....................................................................................................................-22-用户界面子系统功能..............................................................................................................................-22-在线监测评估软件..................................................................................................................................-22-三维桥梁仿真数据查询软件..................................................................................................................-22-武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明系统设计背景工程概述沌口长于湖北省武汉市，是武汉的第九座是武汉江公路大桥，位要过长江通道，位 长江大桥于白沙洲和军山长江大桥之间，在白沙洲长江大桥，也是 四环线重长江大桥上游约7公里处。武汉汉洪高沌南石咀李家跨武金过青线路起点位于 经济技术开发区徐家堡，接村下游 堤至长江南岸，再 菱湖，跨青郑速公路，过 洲，跨长江，于高速公路，止于107国道，设计为双塔斜拉桥，全长8.4公里，桥宽46米，将是长江上最宽的大桥。沌口长江公路大桥为主跨760m双塔5跨连续斜拉桥，其跨径组成为100+275+760+275+100m；其主梁全长均采用PK断面钢箱梁，主塔为钻石式桥塔配整体式承台群桩基础，过渡墩及辅助墩均采用薄壁实体墩配群桩基础。主通航孔按单孔双向通航设计，北岸侧辅助通航孔按单孔单向通航设计。主桥平面布置图主1主2主3主6主5主4流向江夏(南)沌口(北)76000700+2×900+27×1200+260010000

275002600+29×1200+1200+29×1200+26002600+27×1200+2×900+70027500

10000江夏(南)沌口(北)

主桥立面布置图

主桥总长151000图1.1沌口长江公路大桥主桥总体布置图大桥技术标准如下：1)荷载等级：公路-Ⅰ级；2)斜拉桥桥面宽度为：2.75（斜拉索锚固区）+0.5m（防撞护栏）+3.0m（右侧路肩带）+4×3.75m（机动车道）+0.75m（左侧路肩带）+2.0m（中央分隔带）+0.75m（左侧路肩带）+4×3.75m（机动车道）+3.0m（右侧路肩带）+0.5m（防撞护栏）+2.75m（斜拉索锚固区），合计全宽46m；3)通航标准：内河Ⅰ-（2）级航道，单孔双向通航净宽≥455m，单孔单向通航净宽≥256m，通航净高≥18m；4)设计洪水频率：1/300，设计洪水位SW=28.84m，最高通航水位DHNWL=26.81m,最低通航水位DLNWL=10.17m；5)地震基本参数：地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期0.45s。1.2

系统设计实施目标为实现大桥在运营期内的科学信息化管养，提高管养效率并避免出现重大的结构安全事故，沌为 口长江公路大桥设计运营期健康监测系统，力求通过现代化的自动化监测与安全评估技术，为大桥运营期内的科学信息化管养提供强大的技术支撑，系统将实现以下目标：(1)

建立大桥信息化管养系统、建立信息化档案，服务于大桥运营期的日常养护管理工作，实现大桥的科学信息化管养；(2)

对大桥主要构件实施自动化监测，及时反映外部环境和外在荷载作用下的大桥结构响应，监测大桥的使用状态及发展趋势，对危险状况及潜在威胁及时预警；定制并指导规范桥梁全寿命期的养护行为，有效提高和保障桥梁运营的检测、养护和管理水平；将自动化监测与人工巡检系统相结合对大桥实施科学管养，从局部到整体、从内到外掌握大桥的工作状况；(5)

采集大桥外界环境和结构响应数据参数，为同类桥梁结构设计、建设、养护技术的发展、为桥梁安全监测国家和行业规范提供参考依据。2

系统设计参考、遵循的文件、规范、标准及指南《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）《公路钢结构桥涵设计规范》（JTJ025－86）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）《公路斜拉桥设计细则》（JTG/TD65-01-2007）-

1-武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明《公路工程混凝土结构防腐技术规范》（JTG/TB07-01－2006）工程建设标准强制条文（公路工程部分）（建标【2002】99）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）《道路交通标志和标线》GB5768－1999《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）；《公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估指南》（试行）；《公路桥梁养护管理工作制度》（交公路发〔2007〕336号）；《国家地震监测管理条例》中华人民共和国国务院令(第409号)；《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；《公路养护安全作业规程》（JTGH30—2004）；《公路养护质量检查评定标准》（JTJ075—94）；《安全防范工程技术规范》（GB50348—2004）。《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99-2003）；《高速公路养护质量检评方法》（人民交通出版社,2002）；《大型桥梁养护管理》（人民交通出版社,2001）；《桥梁工程养护与维修手册》（人民交通出版社,2004）；《高速公路养护管理手册》（人民交通出版社,2002）；《道路桥梁养护手册》（中国建筑工业出版社,2002）；《道路和桥梁设计手册第

3

卷 公路结构检查和养护》（英国）；《公路桥梁状态评价与荷载抗力系数》（美国，国家公路和运输协会）；《最新中华人民共和国公路管理条例贯彻实施与公路建设、养护规范及路政执法标准实用手册》中国交通出版社2009；-

2-《公路工程质量检验评定标准》第一册 土建工程JTGF80/1-2004；《公路工程质量检验评定标准》第二册 机电工程JTGF80/2-2004；《高速公路养护质量评定手册》知识出版社，2004；《水土保持监测技术规程》SL277-2002；《岩土工程结构监测手册》中国水力电力出版社，2000；《工程振动测量仪器和测试技术标准》中国计量出版社，1999；《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB/T50343-2004；《综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2007；《低压配电设计规范》(GB50054－1995)；《民用建筑电气设计规范》（JGJ16－2008）；《电力工程电缆设计规范》(GB50217－2007)；《计算站场地安全要求》GB9361-1988；《计算机场地技术条件》GB/T2887-2000；《端接件总规范》GB/T15286-1994；《计算机软件需求规格说明规范》GB/T9385-2008；《计算机软件可靠性和可维护性管理》GB/T14394-2008；《软件工程术语》（GB/T11457-2006）；《信息技术软件测量》（GB/T18491.1-2001）；《信息技术》（GB/T5271.1-2000）；《可靠性，维修性术语》（GB/T2900.13-2008）；《信息技术 软件生存周期过程》（GB/T

8566-2001）；《计算机软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14394-2008）；《信息处理系统开放系统互连基本参考模型 第

2

部分：

安全体系结构》（GB/T9387.2-1995）；《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859—1999）；《软件工程产品质量》GB/T16260-2006；《计算机软件文档编制规范》GB/T8567-2006；《日本构造物维护管理指南》（平成7年）；《日本构造物管理标准-钢构造物》（平成7年）；《日本铁道构造物维护管理标准－一般构造物》（平成19年）；《日本铁道构造维护管理标准－钢、合成构造物》（平成19年）；《NationalBridgeInspectionStandards》（FHWA,2004）；《Rion-AntirionBridgeInspection&MaintenanceManual》（2004）；Guidelines

for

Structural

Health

Monitoring,

Design

Manual

,

ISIS

CANADA,2001；武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明Development

of

a

Model

Health

Monitoring

Guide

for

Major

Bridges,

Federal

HighwayAdministrationResearchandDevelopment,2002；-

3-Mechanical

Vibration—Evaluation

of

Measurement

Results

from

Dynamic

Tests

andInvestigationsonBridges,ISO/DIS18649:2002(E)；欧洲动态称重标准COST323AccuracyClasses；国内外相关领域内的论文。3

系统总体设计3.1

系统实施目标大桥健康监测与状态评估系统完成的主要任务是：通过一系列手段监测桥梁可能的状态改变，及时了解掌握该桥梁的安全状态，尽早发现结构损伤，并对桥梁结构的改变及损伤进行评估，为桥梁管理养护提出调整、维修或加固建议。总体来看，本桥健康监测系统设计达到以下目标：环境荷载监测：对大桥所处环境如风速风向和大气温湿度等进行监测，及时了解大桥工作的环境状况；交通荷载监测：对交通荷载状况进行监测，对监测数据进行分析，确定大桥对今后可能增长的交通荷载的承受适应能力，控制超限运输对桥梁结构造成的不利影响；通过交通荷载监测资料的积累，为桥梁结构运营情况评价提供理论指导，为养管决策提供科学依据；结构特征监测：对桥梁的静态特征（如静力影响系数及影响线、温度效应等）和动态特征（如振动模态、模态频率、模态阻尼比及模态质量参与系数等）进行监测和分析，掌握结构动力性能，研究结构固有动力特性参数的演变；结构响应监测：对大桥运营状态下变形、应力、索力以及疲劳等进行监测，掌握大桥的实际受力状态和使用工作状况，评估不同应力和变形变位水准下结构的安全可靠度，预报可能存在的隐患或性能退化；对大桥的振动响应进行监测分析，掌握其动力性能，判断是否存在对大桥有害的振动，并为损伤和抗风抗震性能评估提供依据；纪录大桥可能经历的重大荷载及事故历程，如：地震、超重交通荷载以及被车、船等撞击情况下的状况，对桥梁结构的内力状态改变及损伤进行评估，判断大桥是否因此而出现损伤，以保障桥梁在运营过程的安全，另外系统可以在结构遭受突发性荷载或损伤时及时报警；通过对使用中桥梁结构的动态跟踪检查及其所处环境条件的监测，及时查明结构现存缺陷与质量衰变，并评估分析其在所处环境条件下的可能发展势态及其对结构安全运营造成的可能潜在威胁，为养护需求、养护措施采用决策提供科学依据，以达到用较少的有限养护资金获得最佳养护效果，确保结构安全运营的目的；设定结构安全预警值，对大桥结构的健康状况、结构安全可靠性进行评估，进而给大桥运营者提供等级预警信息，当桥梁性能退化超过预警值时，能给出警报，提示加强结构检查及维修；在系统投入使用初期，重点结合监测系统测得的信息，建立起精确可靠的预测模式，为长期稳定的检查维护计划制定做准备；在大桥整个设计使用寿命内，确保大桥安全可靠运营，使维护管理费用保持在相对较低的稳定水平。3.2

项目总体思路运营期健康监测应从其力学状态（内力、变形等结构静力响应和结构动力响应）改变及局部构件劣化(损伤)两个方面来进行。力学状态改变主要源于荷载长期作用引起的基础沉降、结构蠕变以及结构损伤等因素，局部构件劣化(损伤)主要来源于锈蚀、老化、施工缺陷、超载等因素。这两个方面又是互相联系与密不可分的，大部分的结构损伤达到较为危险程度时将引起结构状态的改变，也有小部分危险的损伤在不足以引起结构状态的显著改变时就造成结构破坏（如钢构件局部变形导致失稳破坏）。桥梁结构的健康监测系统服务于桥梁的安全运营状态监控和养护管理，其设计和构建是一个集各种先进传感技术、计算机技术、信息技术以及结构力学分析计算、结构状态评估理论于一体的综合系统工程。根据系统总体目标，沌口长江公路大桥健康监测系统依托自动化监测技术，其设计思路如下：通过对监测数据进行分析处理，并结合桥梁整体与局部受力分析的成果，推断大桥主要构件是否存在潜在病害，为桥梁养护提供可靠的分析结果，并指导桥梁养护工作；力学状态的改变通过自动化传感监测系统来获取基本信息，遵循“静力为主、动力为辅”武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明的识别原则；健康监测系统为定期监测和常规人工巡检预留数据输入接口，将自动化监测数据和定期监测、常规人工巡检结果结合起来，由表及里、从局部到整体来掌控大桥的运营安全状态；结合桥梁自身特点及桥梁所处的环境状态，荷载作用状态，为桥梁设置适当的阈值，并采用多角度、多手段的监测来保障监测数据的完整性、可靠性以及实用性，进而保证整个健康检测及评估系统的有效工作；实现完善的软件功能、便捷的查询功能、统计及自动报表功能等，保证硬件系统的功能可扩展性和稳定性；对可能危及结构安全的主要影响因素，应根据各因素不同的特点分别进行监测及处理，并做到相互兼顾。整个监测从荷载源到结构响应和既有病害发展趋势相互兼顾，通过对结构状态改变及损伤采用多角度、多手段的监测来保障监测数据的完整性、可靠性以及实用性，进而保证整个健康检测及评估系统的有效工作。3.3

技术总方案通过各种在线监测仪器采集影响结构安全的关键参数，结合专家意见，研究各种危险性因素及其相互关系，通过评估技术识别有关桥梁安全的各种因素并进行分类，再根据其危害程度和时间相关性采取适当的处理措施。对直接危险性因素要能及时预警报警保证人员生命安全，对间接危险性和潜在危险性因素，要采取必要的有效养护管理措施及时排除危险消除潜在隐患，避免这些危险因素向直接危险性的转化，从而确保桥梁结构安全运营，并通过适当及时的维护延长大桥的服役年限。本设计技术总方案如图3.1所示。图3.1技术总方案合沌口系统主要功能和组成系统总体构架方案结 长江公路大桥本身结构特点，以以及大桥预警、评估和管养决策方面的要求，设计整个系统由下列六大子系统构成：1）传感器子系统2）数据采集与传输子系统3）数据管理与控制子系统4）健康状态评估与预警子系统5）用户界面子系统6）电子化人工巡检养护管理子系统系统总体构成及其功能实现如图3.2所示：-

4-武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明图3.2-

5-系统构成方案示意图3.4.2

传感器子系统传感器是指能感受规定的被测物理量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，其基本功能是检测信号和信号转换。传感器处于监测系统的最前端，用于获取监测信号，其性能将直接影响整个健康监测系统，对测量精确度起着决定性作用。本系统传感器子系统应符合以下要求：能够向健康状态评估与预警子系统提供数量和精度都满足要求的监测数据；所选用的传感器在满足经济实用的基础上，应结合系统功能要求，选择国内外技术先进、工艺成熟的产品；在现场安装条件和环境条件（温度、湿度等）下具有良好的可靠性；满足数据实时监测的需要；满足长期稳定数据监测工作的要求；满足便于标定、更换和维护的要求；传感器的相关技术指标满足系统设计功能和招标文件的要求；满足系统测量条件相关的要求（输入信号的幅值、频带宽度、精度要求、测量所需时间等）。3.4.3

数据采集与传输子系统数据采集与传输子系统的主要功能是对各传感器信号进行采集和传输，供数据处理及数据评估使用。设计数据采集与传输子系统应具备以下功能：能够向健康状态评估与预警子系统提供满足数量和精度要求的监测数据；能够实现数据的同步采集；满足数据实时采集的需要；满足长期稳定数据采集工作的要求；满足便于标定、更换和维护的要求；能够实现故障自诊断报警、定位，并能够将故障限制在局部范围内；能够对采集的监测数据进行校验及选择存储；能够按照既定程序或在用户干预下进行数据采集。3.4.4

数据管理与控制子系统通过该子系统可实现整个健康监测所有数据的平台管理工作，完成数据的归档、查询、存储等操作，在系统全寿命期内统一组织与管理数据信息，为系统维护与管理提供便利，也为各应用子系统提供可靠的分布式数据交换与存储平台，方便开发与使用。设计该子系统具备如下具体功能：建立与各种监测数据的数据类型、数据规模相匹配，并与其采集、预处理、后处理功能要求相适应的分布式数据存储结构，以及相应的数据交换模式，构建系统数据库；能够实现监测数据的预处理、分类存储以及自动备份；具有相应的软硬件安全机制，保证数据的安全，防止数据丢失或被人为恶意破坏、盗用。3.4.5

健康状态评估与预警子系统通过该子系统实现根据监测数据进行结构状态与损伤识别，并综合识别的结果以及巡检结果对桥梁结构的安全使用状况进行预警评估。具体为：能够对巡检、监测及识别的结果进行趋势对比、分析与预测；对结构索力、变形等监测参数建立明确的预警指标，能够对监测结果进行分级预警；综合各种监测数据、定期测量信息、内力状态信息对结构进行综合评估。设计该子系统具备如下具体功能：能够通过设置明确的阈值，对实时监测结构状态参数信号进行判断和分级预警，并对报警情况进行记录；武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明能够对自动化监测数据和定期测量结果进行统计、对比分析，趋势分析和相关性分析；能够综合各种监测数据、定期测量信息和分析结果，对结构安全和使用状态进行总体评价。3.4.6

用户界面子系统通过该子系统实现将各种数据实时按需求向用户展示，并且接受用户对系统的控制与输入。-

6-数据立体查询和在线分析。设计该子系统具备如下具体功能合特征：提供方便的人工定期测量信息录入接口；提供逻辑结构清晰的，集图形、表格、文字等多种形式于一体的数据信息展示方式，展示效果简明且直观；具备远程信息发布与共享，远程授权操控能力；具有自动化报告、报表生成功能；展示和操作界面风格友好，布局合理，操作方便。3.4.7

电子化人工巡检养护管理子系统为满足大桥不同时期、不同构件、不同程度的维修和养护需求，不仅要依靠基于自动化的传感测试和信号分析控制子系统，而且要建立专门针对大桥结构表观损伤进行检查和评估的管理子系统。该子系统包括各级别的检查（日常检查、主要检查、重点检查、全面检查）的内容、手段、检查表格、评分标准、时间间隔等，并通过该模块制定大桥的巡检养护手册。未来大桥管养机构人员可以根据手册设定的结构巡检任务，进行针对性的全桥巡检，同时将巡检结果数字化录入系统，由系统对其进行分类存储、显示调用以及结合自动化采集的状态数据进行综合评估，进而在此基础上生成相应的管养维修计划和决策建议。设计该子系统具备如下具体功能：包括各种层次和频度的巡检(日常巡检、主要检查、重点检查、全面检查)；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；提供便捷的巡检信息数据库录入手段和接口。4

传感器子系统4.1

传感器测点总体布置本系统监测重点为沌口长江公路大桥斜拉桥主桥，测点数量多，种类丰富；另外在五座比较具有代表性的大、中桥上布设适量测点，包括温湿度、温度、应变和支座位移测点。测点布置图见后面图纸。本系统通过传感器子系统实现自动化监测的项目分为环境参数与荷载输入、结构响应（包通过建立在监控中心监控服务器上的，基于B/S架构的一系列可视化软件组件，向监控中心现括静力响应与动力响应）两大类，具体内容如下：场操作人员以及授权的远程客户端用户提供友好的人机交互界面，实现便捷的系统控制、监测重要环境参数及荷载输入包括：风速、风向、环境温湿度、路面温度、桥面车辆荷载、地震动及船舶撞击等。结构静力响应包括：结构温度、结构应变、斜拉索索力、主梁挠度、索塔及主梁空间变位、支座位移等。结构动力响应包括：主梁各特征点振动加速度、主塔振动加速度。针对不同监测项目，分别布设相应的传感器进行监测，自动化监测传感器布置及采样频率见下表。表4.1 自动化监测项目及传感器一览表类别序号监测项目传感器类型数量采样频率环境监测1风速风向机械风速风向仪1台21Hz超声风速风向仪1台4Hz2环境温湿度温湿度仪191分钟3路面温度红外温度仪71分钟4地震动及船舶撞击三向振动传感器220Hz5桥面车辆荷载动态称重系统8触发采样结构响应监6结构温度温度传感器2021分钟7结构应变应变传感器327静态1Hz动态50～100Hz8主梁挠度挠度传感器181Hz9塔顶倾角双向倾角传感器21Hz武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明测10结构空间变位GPS(含基站)410Hz11支座位移位移传感器121Hz12结构振动/动力特性单向振动传感器2020Hz12斜拉索索力索力传感器64振动频谱法20Hz全桥测点合计687-

7-4.2

各类传感器布设及技术要求由于沌口长江公路大桥主桥测点布设数量多，种类丰富，下面对其各类测点布置以及传感器技术要求作相应说明。除主桥外其它桥梁测点布置见图纸，传感器技术要求与主桥同类型传感器相同。风荷载监测对于大跨度缆索支撑桥梁，风力是一个重要的外荷载。本桥处于宽阔水面，桥梁将在强风荷载作用下发生较大变形或产生有害风致振动，因此需要布设风速风向传感器，以监测桥址环境风荷载，为相关力学行为分析提供荷载输入依据。测点布置：环境风荷载监测采用风速风向仪，对于塔顶，由于地面干扰较小，风场基本平稳，主要需要监测二维平面稳态风，采用机械式风速风向仪进行监测。对于桥面，要考虑桥面对风的扰流效果，设计采用超声波风速风向仪来监测三维风场。表4.2 风荷载监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置环境风速风向机械式风速风向仪1沌口侧塔顶环境风速风向超声波风速风向仪1主跨跨中桥面传感器技术要求：风速风向仪技术指标要求如下：表4.3 超声波风速风向仪技术要求项目风速传感器风向传感器测量范围0～45m/s0～359.9°精度±1.5%RMS（12m/s）±2°（12m/s）分辨率0.01m/s1°输出参数UVWorPolar输出响应1，2，4，8，10，16，20输出形式RS232/422/485电源需求9-30Vdc，30mA@12Vdc工作温度-40℃～+70℃工作湿度5%RH～100%RH耐久性≥25年表4.4 机械式风速风向仪技术要求项目风速传感器风向传感器测量范围0～60m/s0～359°精度±（0.4±0.05*V）m/s±2°启动风速≤0.5

m/s≤0.5

m/s工作电压DC9~24VDC9~24V输出形式4～20mA4～20mA工作温度-30℃～60℃-30℃～60℃工作湿度≤100%RH≤100%RH耐久性≥15年≥15年环境温湿度监测沌口长江公路大桥属于大跨度轻柔结构，温度对结构的变形和受力影响显著，环境温度是重要的荷载源输入；环境湿度一方面是影响结构的腐蚀、老化的重要因素，另一方面也可能是影响自动化监测系统工作的物理量。因此，环境温度和湿度是最为常规且不可缺少的监测项目。测点布置：温湿度传感器测点布置于主跨跨中、沌口侧边跨跨中和塔顶，全桥共7个测点。表4.5 环境温湿度监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置塔顶环境温湿度温湿度仪1沌口侧塔顶桥面环境温湿度温湿度仪1主跨跨中桥面温湿度仪1沌口侧主塔处桥面钢箱梁内温湿度温湿度仪10梁端、主塔和主跨跨中处箱梁内武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明传感器技术要求：温湿度仪用于监测桥址处环境温度场和大气湿度的实时变化，本系统设计其技术要求见下表。-

8-表4.6温湿度仪技术参数项

目技术要求空气相对湿度测量测量范围0～99%RH（非凝结）精

度±3%分辨率0.1%RH操作温度-40℃～+60℃空气温度测量测量范围-25℃～+60℃精

度±0.5℃分辨率0.0625℃操作温度-40℃～+60℃路面温度监测武汉夏季气温高，钢箱梁结构桥面沥青铺装层容易在高温环境和重车轮载作用下产生破坏，因此对大桥路面温度是反应其工作条件的重要参数。另外，本系统在主桥桥面设计有自动洒水降温系统，自动洒水的控制也需要路面温度作为依据。测点布置：采用红外温度仪对大桥路面温度进行监测，全桥共共布置7个。表4.7 路面温度监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置路面温度红外温度仪7边跨跨中、主塔处和主跨四分点桥面灯杆传感器技术要求：温湿度仪用于监测桥址处环境温度场和大气湿度的实时变化，本系统设计其技术要求见下表。表4.8 红外温度仪技术参数项

目技术参数测量范围-25℃～+100℃分辨率0.0625℃精

度±0.5℃桥面车辆荷载监测测点布置：系统设计采用动态称重系统对桥面车辆荷载进行监测，监测断面布置于沌口侧引桥桥面，监测车道数为8车道。表4.9 桥面车辆荷载测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置车辆荷载动态称重系统8车道沌口侧引桥桥面传感器技术要求：用于监测桥面车辆荷载的动态称重系统技术指标要求如下：表4.10 动态称重系统技术指标要求项目技术指标承重范围30T/轴速度范围5～180公里/小时称重精度<7%（车速25

～

180公里/小时），95%以上可信度可分类车型交通部颁布的标准车型测速精度误差<±1.5%地震动及船舶撞击监测地震和船撞对大桥结构而言属突发灾害性外荷载输入，虽然发生概率小，但其产生能量和作用力巨大，往往可对结构造成较大破坏，危及结构安全运营。因此有必要对其进行有效监测，为事后结构状态评估提供可靠荷载输入和响应依据。测点布置：本系统采用三向振动传感器对地震和船撞突发荷载进行监测，为减少桥面车辆荷载振动的干扰，选取结构自身振动较小部位布设测点，设计在两主塔墩柱底部各布设1个测点，全桥共2个测点。表4.11 地震动及船舶撞击监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置地震动及船舶撞击三向振动传感器2桥塔墩柱底部武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明传感器技术要求：本系统采用三向振动传感器用于地震和船舶撞击的监测，其技术参数要求如下表所示：表4.12 三向振动传感器技术指标表项目技术指标灵敏度0.3最大量程加速度(m/s2,0-p)15速度(m/s,0-p)0.7位移(mm，0-p)1500通频带0.125～80分辨率加速度(m/s2)5×10-6速度(m/s)2×10-6位移(m)2×10-6主梁挠度监测主梁挠度是大跨度桥梁结构力学行为特征的最直观体现之一，同时也是影响桥梁正常使用的重要指标。系统采用挠度传感器对主梁各特征截面挠度进行监测，进而可拟合主梁线形。测点布置：为了获取主梁线形，在边跨各跨跨中、主跨八分点和索塔处各布设一个挠度测点；为监测主梁的扭转效应，在主跨及边跨跨中上、下游侧布设一个测点，全桥共18个测点。表4.13 主梁挠度监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置主梁挠度挠度传感器18边跨各跨跨中、主跨八分点、主塔处图4.1 主梁挠度测点布置图传感器技术要求：挠度传感器技术指标要求如下：表4.14 挠度传感器技术指标表要求-

9-项

目技术指标量程上限10000mm精

度±0.065%稳定性±0.1%

FSR/60个月防护等级IP67塔顶倾角监测塔顶倾斜变位与主梁挠度同样是桥梁结构力学行为特征的直观体现，对判断桥梁结构受力状态具有重要意义。测点布置：本系统在两个索塔塔顶各布设1个精密双向倾角仪索塔顺桥向和横桥向倾斜变位进行监测，全桥共2个测点。表4.15 索塔倾斜变位监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置塔顶倾斜变位双向倾角传感器2两个塔顶（顺桥向+横桥向）传感器技术要求：倾角传感器主要技术指标如下表所示。武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明表4.16-

10-倾角传感器技术指标项

目技术指标可测方向数双向量

程±1°～±90°非线性0.05%F.S.带宽-3dB，（典型值）Hz10分辨率1μ

rad工作温度-18～+70℃冲

击1500g，1msec振

动35grms密

封环氧密封索塔及主梁空间变位监测考虑目前常规的几何位移传感器动态响应效果欠缺，难以准确监测风以及车辆等动态荷载引起的结构变形响应，同时无法直接获得结构三维空间变位情况。因此，为弥补以上不足，系统设计采用GPS测量系统对结构关键点进行动态三维立体监测。测点布置：全桥GPS测点共4点，分别布置于2个索塔顶部、主跨跨中以及基准站。表4.17 索塔及主梁空间变位监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置索塔及主梁空间变位GPS4塔顶、跨中共3个，1个基准站传感器技术要求：GPS接收机技术指标如下表所示：表4.18 GPS

测量系统技术指标表项

目技术参数GPS独立性每个测点相互独立实时动态测量精度(水平)10mm+1ppm实时处理测量精度(垂直)20mm+1ppm静态测量精度(水平)3mm+0.5ppm静态测量精度(垂直)5mm+1ppm快速静态测量精度(水平)3mm+0.5ppm快速静态测量精度(垂直)5mm+1ppm更新速度1～20Hz可调支座位移监测支座和伸缩缝是满足桥梁变形需求的重要构件，其应能保证主梁在温度变化、车辆冲击、混凝土徐变与收缩、不均匀沉降等作用下按设计要求自由变形。支座是桥梁结构的力学边界，在交通荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，支座能适应上部结构的转角和位移，使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力，其工作状态关系到结构是否按设计边界条件承受各种荷载。伸缩缝还是保证车辆平稳通过桥面的重要构件，由于其直接承受车轮荷载的冲击作用，并且长期暴露在大气中，使用环境恶劣，是桥梁结构最易损坏而又较难维修的部分。测点布置：考虑到本桥边界条件特点以及梁端伸缩缝与支座位移的相关性，本系统在梁端和索塔下横梁处各布设2个位移传感器对支座位移进行监测，全桥共8个测点。表4.19 伸缩缝位移监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置支座位移位移传感器8梁端、主塔下横梁支座顺桥向传感器技术要求：技术指标如下表所示：表4.20 位移传感器技术指标项目技术参数测量范围0～1000mm线性度<0.05%F.S.重复性<0.002%F.S.结构温度监测环境温度通过热传导作用于桥梁结构，在结构内部形成温度场。超静定结构中温度场的变化将会导致温度次内力的产生（长大构件中尤为明显），同时材料随温度的胀缩也会导致结构整体形变。因此，结构温度是对结构力学行为影响显著的因素。由于受热不均和不同部位构件导热性能的不同，结构中各部位温度场分布是不均匀的。为全面掌握结构温度场分布，进而准确分析结构温度效应，设计在全桥具有代表性的构件（包括武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明钢箱梁、主塔和斜拉索）截面布设大量数字温度传感器，对结构温度场进行监测，全桥共74个结构温度测点。斜拉桥的温度场分布情况是相当复杂的，包括主梁温度、索塔温度以及斜拉索的温度。由于大气温度、太阳辐射以及逆辐射等季节性或日常性环境因素的影响，使得主梁或主塔截面发生不均匀的温度变化，即存在温度梯度。而对于拉索，由于截面积很小，温度梯度可以忽略。为了便于分析与寻找规律，一般把斜拉桥温度作用分解为体系温差、索梁(塔)温差、主梁温度梯度以及主塔的温度梯度四种情况来考虑。测点布置：对于钢箱主梁，考虑到其断面温度分布沿顺桥向变化可以忽略，在主跨跨中断面布置42个温度传感器集中监测钢箱梁断面竖向温度梯度，尤其在顶板0.5米范围密集布置；另外对于主塔处钢箱梁断面，由于受到索塔遮挡其在太阳辐射下断面温度分布与其它梁段不同，因此在沌口侧索塔处钢箱梁断面布置18个温度传感器；对于主塔，由于塔壁内外侧温度梯度的作用可能会引起较大的横向应力，因此在沌口侧主塔中塔柱下部布置18个温度传感器监测塔柱内外侧温度梯度；对于斜拉索，选取8根典型斜拉索各布置2个共16个温度传感器；对于体系温度变化，可根据上述代表性构件（包括钢箱梁、主塔）上布置的温度传感器进行监测和分析。表4.21 结构温度监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置钢箱梁温度温度传感器60主跨跨中及沌口测索塔处钢箱梁断面索塔温度温度传感器18沌口侧索塔中塔柱下部斜拉索温度温度传感器16典型斜拉索图4.2 结构温度测点布置图传感器技术要求：技术指标如下表所示：-

11-表4.22 温度传感器主要技术指标表项

目技术参数测量范围-55℃～+125℃分辨率0.0625℃精

度±0.5℃结构应变监测结构应变（应力）是结构整体和局部受力安全状态的直接反应，是监测的重要方面。结合运营期间结构整体和局部计算结果，考虑结构受力特点、既有损伤部位和常见损伤病害易发部位的相关经验，选择活载作用下效应显著、恒载加活载作用下安全系数较低和位置有代表性的构件、截面布置测点，且应变监测为动态监测。测点布置：采用光纤光栅应变传感器对结构动静态应变和钢结构疲劳进行监测。全桥共设11个应变监测断面：对于索塔，在两索塔的中塔柱下部各布置16个应变测点，监测断面正应力以及塔壁外侧横向应力；针对钢箱梁整体（即第一体系）受力状况监测，共设置：辅助墩墩顶、辅助跨跨中、边跨跨中、索塔处、中跨1/4L、中跨跨中共9个监测断面，每个断面各布置4个应变测点，布置于中腹板顶部和底部；根据计算分析，主塔处和辅助墩处剪力滞效应显著。因此，为了监测钢箱梁剪力滞效应，并过滤支座反力对钢箱梁断面应力影响，在沌口侧索塔处及辅助墩处各布置3个断面的应变传感器，中间监测断面在支座处位置，另外2个断面在中间断面两边各大约4米处，每个断面布置12个应变测点；为了集中监测钢箱梁断面内力横向分布情况和局部疲劳状况（即第二、第三体系），并考虑到主跨跨中钢箱梁断面顶底板厚度最薄，选择主跨跨中断面作为代表性断面，进行测点加密，加密后断面应变测点数为91；全桥共布置应变测点219个，钢箱梁应变测点187个，索塔应变测点32个；其中索塔应变、钢箱梁第一体系以及剪力滞效应监测断面测点采用静态采样（采样频率1Hz），钢箱梁第二、第三体系应变和疲劳监测采用动态高频采样（采样频率50～100Hz）。武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明表4.23 结构应变监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置钢箱梁应变应变传感器187钢箱梁关键断面索塔应变应变传感器32上塔柱和下塔柱下部图4.3 应变测点布置图传感器技术要求：技术指标如下表所示：表4.24 应变传感器技术指标表项

目技术要求测量范围±1500με分辨率1με精

度±2～3με斜拉索索力监测斜拉索是大跨度斜拉桥主要的受力构件，也是健康监测的重点。一方面它是支撑和传递桥面荷载的主要途径；另一方面，索力的变化对结构的整体受力状态有重要影响，反之也是结构受力状态或安全状况的直接反应。另外，斜拉索在风、雨作用下，或是在其他作用下，会发生各种不同机制的振动。有的振动虽然振幅不大，但经常发生；有的振动虽然发生频率不高，但振幅很大。振动是造成斜拉索疲劳的主要因素，因此对斜拉索风、雨振等振动的监测非常重要。采用加速度传感器对索力进行监测，既可以监测斜拉索索力，也可监测斜拉索风、雨振等振动。测点布置：全桥共64个索力传感器，监测索数占全桥数量的1/4，按照相距4个索距布置测点，上、下游交叉布置，按照中跨跨中分界线对称。监测项目布设位置斜拉索索力表4.25 斜拉索索力监测测点布置表传感器类型 测点数量索力加速度传感器

64斜拉索图4.4 斜拉索索力测点布置图传感器技术要求：本方案设计采用单向加速度传感器结合频谱法对斜拉索索力进行监测，其技术指标如下表所示：表4.26 索力加速度传感器主要技术指标项

目技术参数测量范围±5g频率响应0.1-2000Hz动态范围＞108dB工作温度-40℃－+120℃抗冲击极限＞300g结构振动监测任何结构都可以看作是由刚度、质量、阻尼等结构特性参数组成的动力学系统。结构一旦出现损伤或其他异常，其结构动力特征（振型、频率、阻尼等）也将发生改变。因此，动力特性改变可视为桥梁结构状态发生变化的标志，可以利用其变化对结构进行诊断，例如桥梁结构刚度的降低会引起桥梁自振频率的降低，桥梁局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对桥梁动力特性及振动水平的监测能够实现对桥梁结构健康状态监测宏观把握。结构振动水平的大小直接影响大桥的正常使用性能，过高水平的振动影响行车舒适度，甚至行车安全。另外，对结构振动的监测，可以间接地监测结构遭遇的突发事情，如地震、船撞、车撞、强风等，通过对大桥遭遇突发事情时结构振动响应的结果，可以分析其对结构造成的影响，判断其对结构是否造成损伤。-

12-武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明就大跨度双塔斜拉桥而言，主塔、主梁上关键点的动力响应能够代表整个桥梁结构的宏观动力特征，因此本系统设计对索塔和主梁两大部分进行振动测点布设。测点布置：结构振动监测采用单向振动传感器进行测量，测点布设考虑体系对称性和结构主要振动模态的对称性。本系统在两主塔塔顶各布设2个单向加速度传感器分别监测其纵桥向和横桥向振动，在主梁各关键断面布设竖向和横向振动传感器监测结构动力特性；另外，特别在主跨及沌口侧边跨跨中上、下游侧各布置1个单向振动传感器监测主梁扭转振动，在沌口侧索塔处主梁布置1个单向振动传感器监测主梁纵桥向振动；全桥结构振动监测测点共20个。表4.27 结构振动监测测点布置表监测项目传感器类型测点数量布设位置结构振动单向加速度传感器20索塔、主梁关键断面图4.5 结构振动测点布置图传感器技术要求：本系统采用单向振动传感器用于结构动力特性与振动的监测，其技术参-

13-数要求如下表所示：表4.28 单向振动传感器技术指标表项目技术指标灵敏度0.3最大量程加速度(m/s2,0-p)15速度(m/s,0-p)0.7位移(mm，0-p)1500通频带0.125～80分辨率加速度(m/s2)5×10-6速度(m/s)2×10-6位移(m)2×10-65

电子化人工巡检养护管理子系统5.1

子系统构建技术目标和特征桥梁的巡检养护管理是桥梁正常运营的保障之一，同时也是自动化监测系统的重要补充，尤其对于沌口长江公路大桥是由大量特殊结构组成的特大型桥梁结构，结构形式独特，结构单元种类和数量多，基于纸质记录和简单监测手段的传统巡检养护模式效率较低，局限性明显，难以充分满足特大型桥梁的养护管理需要。因此系统设计建立人工巡检养护管理子系统，为日后大桥长期运营过程中的巡检管养工作提供电子化数据接口和管养决策、计划指导。该子系统设计的主要技术目标及特征如下：通过人工巡检数据及时发现结构的局部损伤，分析其危险程度；建立材料退化、材料损伤、结构变形（变位）等结构病害的记录建立损伤管理机制，追踪其演变过程，制定相应的对策；制定合理的预防性巡检、养护措施，有效降低大桥运营成本；涵盖各种层次和频度的巡检(日常巡检、主要检查、重点检查、全面检查)；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；以桥梁病害数据为主线，对各部件进行巡检养护，使巡检养护更有针对性，提高了巡检养护效率；采用成熟的信息化技术，对各类数据进行集中管理，能更加有效地对桥梁病害状况和发展进行管理，规范人工巡检过程；充分发挥高速互联网优势，通过多种网络安全保护措施，将系统进行网络发布，实现了不同人员，从不同地点，以不同接入方式的系统访问和资源管控；提供多种巡检养护方式，既可以直接采用电子化录入的方式，也可以采用纸质版巡检表格录入方式，符合各种应用场合需求；采用多种评估和决策方法，为巡检养护计划提供科学决策，最大程度的优化管理，节省资源；为用户提供损伤分析以及巡检报告。武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明构建方案总体思路子系统构成大桥人工巡检养护管理子系统由巡检养护手册和电子化巡检养护系统组成。巡检养护手册是-

14-大桥巡检养护系统的纲领性文件，对巡检养护的所有内容进行定义和描述；电子化巡检养护系统是巡检养护手册的电子化版本，它的主要功能在于记录和管理桥梁损伤信息，分析报告桥梁的运行状态与服务水平。2)

子系统工作方式电子化的人工巡检养护管理子系统首先根据各桥梁结构图纸及桥梁结构各部分的要求，桥梁系统向用户提供公共的交互界面，不同权限用户可以在局域网内或者公网上使用管养系统，更大程度的发挥了管养系统的数据服务作用。系统提供电子化和纸质巡检两种方式，用户可以根据现场条件的允许，选择合适的巡检方式，对结构病害进行记录和养护。巡检人员和管理员通过子系统主模块对所有的巡检养护信息进行整体，并做出科学的评估决策，为下一次的巡检养护提供参考。3)

巡检养护管理原则综合考虑桥梁的服务水平（与技术状态密切相关）和维修费用，制定巡检养护的原则是：制据以往的巡检养护积累的数据，其具体指标为条件性维修占维修总量的80％，计划性的养护维修占维修总量的15％，更正性的维修占维修总量的5%，而且原则上只能由特殊事件触发。的报告报表可以是office格式（包括word、excel）和pdf格式，并对桥梁运营过程中产生的定合理的预防性养护和条件养护频率，使常规保养以最低的经济成本达到合格的养护标准。根各类报告报表进行集中管理。5.3

巡检养护手册根据危险性分析的结果，结合沌口长江公路大桥在运营期间的养护管理模式定义本桥巡检体制。巡检养护手册就是在此基础上编制的。危险性分析是养护手册的关键，在完成资料收集分析的基础上，在充分理解设计意图和业主管理思路后，通过分析来确定结构各构件在可能遭受的每种危险源的危险水平。然后针对每个单元（构件）分析可能出现的损伤和可能的部位，评分准则和养护策略。养护手册将适用于沌口长江公路大桥人可到达的所有结构物和非结构物。5.4

电子化人工巡检养护系统建立一套基于数据库核心和全电子化录入的电子化人工巡检养护系统。系统实体由电子化人工巡检硬件设备以及巡检养护管理系统主模块和智能巡检终端三部分构成。1)

巡检养护管理系统主模块沌口长江公路大桥电子化人工巡检养护管理系统主模块包括：数据管理、巡检养护管理、的施工方法和施工缺陷，特殊维修的基本流程并结合桥址环境和运营的特点进行完整的结构危评估决策、报告报表、数据库管理系统和现场数据库系统，以及对系统进行配置和管理的用户险性分析，进而编制详细的巡检养护手册。巡检手册将包括巡检的指导性原则以及巡检表格、管理模块。下面对主要模块分别进行介绍。表单等具体内容。数据管理对系统运行的基础数据进行管理，为系统的扩展提供基础；数据包括文字描述、智能巡检终端与中心数据库能够实现巡检数据的共享。智能巡检终端是巡检任务的现场录入office文档、pdf图纸和jpg图片；可以对数据进行添加、删除、修改和查询操作。管理的数设备。巡检报告生成系统则根据记录的构件表观损伤结果定制后自动生成巡检报告，直接服务据包括：数据字典、桥梁结构数据、部件病害数据、技术状况评价数据、养护信息、特殊事件于管养决策。数据、费用分析数据。本模块部分界面如下图所示：巡检养护管理包括巡检任务管理、巡检计划管理、养护方案管理。为子系统中的主要模块，可以制定巡检计划，规定巡检任务和养护方案，并对其中的数据进行管理。评估决策评估决策模块实现对现有结构病害整体和局部的损伤分析，并按照《斜拉桥技术状况评定方法》对全桥结构进行技术状况评估，以对全桥的损伤进行详细掌握，挖掘损伤发生的内在规律，预测损伤发展趋势，为以后的巡检工作提供决策指导。评报告报表模块可以通过结构和巡检任务两种形式生成各类巡检、巡检结果、养护报告；生成数据库管理系统和现场数据库系统主要完成对巡检养护信息的格式化存储和管理。主模块数据库管理系统采用关系型数据库管理工具，对现场巡检模块中导入的任务数据进行融合，同时通过WEB对外展示巡检养护管理系统的信息。在制定的备份策略下运行，保证数据的安全性。高的并发性能，满足了多用户同时登陆系统时的流畅。2)

智能巡检终端传统的桥梁病害巡检过程中，巡检人员携带预先准备好的纸质巡检表格，在巡检过程中，填武汉市四环线高速公路沌口长江公路大桥健康监测系统专项设计设计说明写纸质表格，不利于信息管理，也无法进行更加全面的检查。在桥梁人工巡检实际应用中，为-

15-了方便巡检人员在桥上进行病害巡检，采用先进的智能手机作为巡检信息录入载体，操作人员只需要携带尽量少的仪器就可以完成工作，并能实现巡检数据真实可靠的记录，引入先进的信息化技术，将有利于简化巡检过程，便于更加详细科学的对桥梁各类病害进行巡检记录。智能巡检终端单独运行现场巡检模块，主要完成对损伤的记录、填写巡检表格，可以查看桥梁所有结构信息；运行的巡检模块软件包括的模块有：巡检任务管理、结构物列表、损伤管理、巡检表格和结构物信息。现场巡检模块将巡检后的数据以任务的形式保存下来，通过巡检养护管理模块的任务导入功能将任务数据导入到数据库，进行异构数据库的集成。现场巡检模块数据库中只存储了巡检任务信息，数据量相对比较少，采用平面数据库工具，有利于优化现场巡检设备的运行性能，实现对现场记录的损伤以及技术状况信息的存储，并能与系统主模块的数据库进行数据融合。6

数据采集与传输子系统数据采集与传输子系统对各类传感器的监测数据进行采集并将采集信号通过专用线缆(或光缆)传送至采集站，为后续的数据分析和安