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DB22／T 5054-2021 市政桥梁结构监测系统标准.pdf3.0.8监测系统应根据系统整体要求，确保各个子系统的协调性、 数据传输可靠性、系统整体稳定性、环境适应性、可扩展性以及对 其它系统平台的兼容性。 3.0.9对需要进行大修、加固及改扩建的市政桥梁，宜同步实施监 测系统。 3.0.10监测系统实施不应影响桥梁结构承载能力，不应对桥梁结 构造成损坏。 3.0.11监测系统的维护与管理应由专业运维团队负责
4.1.2传感器的选择应符合以下原则：
1传感器应满足测量精度、分辨率、灵敏度、量程、频响特 性等要求，应根据项目具体要求及实际应用条件，选择具有良好耐 久性、长期稳定性及抗干扰能力的传感器类型； 2应根据桥梁结构状态、体系和形式以及经济条件，并结合 桥梁监测中具体内容和目的选择适宜的传感器类型和数量； 3宜选择具有温度补偿功能的传感器， 4.1.3传感器的布置应按以下原则： 1应基于力学分析结果，将传感器布置在结构静动力响应较 大及易损伤位置； 2测得的数据应能充分并准确地反映结构的动力特性； 3宜在结构的既有损伤及缺陷位置，增设传感器并进行重点 监测； 4 可合理利用结构的对称性原则，达到减少传感器的目的： 5 传感器便于安装和更换，减少信号的传输距离。 42环境与荷裁监测
4.2.1风环境监测包括风速、风向、风压监测；风速风向监测宜选 用三向超声风速仪或机械式风速仪；风压监测宜选用陶瓷型或扩散
硅型微压差传感器；处于大风影响区域的桥梁宜选择三向超声风速 仪；风速仪宜布设在桥面两侧、塔顶、拱顶等位置GB/T 26126-2018 商品煤质量 煤粉工业锅炉用煤，能够监测自由 场风速。
4.2.2地震动监测宜选用强震动记录仪或三向加速度传感器，应
合地震动监测相关标准的要求；对于大跨径桥梁，宜考虑地面运动 的非一致性。
4.2.3温度监测包括环境温度监测及结构温度监测，宜采用热电
热电阻或光纤光栅温度传感器等，其中结构温度监测传感器应结合 桥梁设计规范或有限元模拟结果确定布设位置。考虑我省温度变化 剧烈，传感器量程宜大于年极值温度的1.5倍。 4.2.4湿度监测宜选择氯化锂湿度计、电解湿度计、电阻电容湿度 计等，应布设在桥梁湿度变化较大的部位以及对湿度敏感的构件。 4.2.5车辆荷载监测宜采用动态称重设备，传感器参数和安装要求 应符合《动态公路车辆自动衡器》/GB/T21296相关规定。 4.2.6降雨量监测宜选用电容雨量计、红外散射式雨量计、单翻斗 雨量计，监测测点宜布设在桥梁开阔部位
4.3结构整体响应监测
4.3.1结构整体振动监测应选用加速度传感器，根据桥梁
计算分析结果，考虑传感器重量、频率响应和灵敏度等因素，选用 压电式、伺服式、电容式等加速度计。 4.3.2结构整体位移和变形监测应选用位移计、倾角传感器以及北 斗系统等，变形测点应反映桥梁结构整体性能变化，包括跨中竖向 应移、斜拉桥主塔塔顶水平位移、悬索桥主缆关键位置空间位移、 桥梁轴线方向连续变形等。
4.4结构局部响应监测
4.4.1应变监测应选用电阻应变传感器、振弦式应变传感器和光纤 光栅应变传感器等，应根据被测结构在施工和运行阶段的环境条件 进行选择。应变监测应进行温度补偿，考虑我省四季温度变化范围 极大，可采用具有温度自补偿功能或低温度灵敏度的传感器。 4.4.2索力监测应选用磁通量传感器、加速度传感器（振动法）、 压力传感器和光纤光栅应变传感器等。应根据拉索主要参数选择有 代表性、索力较大、拉索应力变化较大的拉索进行监测。 4.4.3裂缝监测应选用光纤类位移计、振弦式测缝计、应变式测缝 计等，宜与量测、检测等方式相结合，对既有裂缝及可能发生开裂 的区域进行监测。 4.4.4支座反力监测宜选用测力支座；宜选择容易出现横向失稳发 生倾覆性破坏的独柱桥梁、弯桥，以及基础易发生沉降、存在负反 力等桥泌的关键支座
4.4.4支座反力监测宜选用测力支座：宜选择容易出现横
生倾覆性破坏的独柱桥梁、弯桥，以及基础易发生沉降、存在负反 力等桥梁的关键支座，
4.5.1腐蚀监测可选用沿混凝土保护层深度安装的多电极传感器， 传感器应能分辨腐蚀类型，测定腐蚀速率。监测位置应结合结构特 点、特殊部位、连接位置的腐蚀速率等因素确定。 4.5.2疲劳监测可选用三向应变传感器，根据结构计算分析和结构
4.5.2疲劳监测可选用三向应变传感器，根据结构计算分析和
5.2.1数据采集设备应根据传感器类型及信号传输方式，结合精度 分辨率、兼容性、同步性等要求进行选型。
5.2.1数据采集设备应根据传感器类型及信号传输方式，结合精度 分辨率、兼容性、同步性等要求进行选型。 5.2.2模拟信号宜选用基于D型、BNC、XLR等接口的采集设备； 数字信号宜选用基于CAN、串行接口、RJ45、PCI、PCIE、USB 等总线采集设备。
数字信号宜选用基于CAN、串行接口、RJ45、PCI、PCIE、USB 等总线采集设备。
5.2.3光信号数据采集设备应根据光纤传感器的种类、数量、波长 范围、信号特征及系统对信号调理的要求，选用合适的信号调理设 备，并保持与数据传输和存储管理接口的兼容。 5.2.4数据采集设备宜具有自校准功能。使用无自校准功能的设备 时应按要求进行定期校准
5.2.3光信号数据采集设备应根据光纤传感器的种类、数量、波长
5.2.4数据采集设备宜具有自校准功能。使用无自校准功能的设备
5.3.1应根据桥梁的规模、测点位置和数量、监测设备类型，合理 设计数据采集方式，可采用集中采集、分布采集、混合采集三种方 式。 5.3.2当传感器子系统空间分布较集中、传感器网络与采集站的距 离较近时宜采用集中采集。 5.3.3当测点和采集设备较多，各监测部位相距较远且相对分散时 宜采用分布采集。 5.3.4当同一桥梁结构监测中传感器子系统空间分布较为分散时 总体可设置多个子采集站进行分布采集，同时在某些局部采用集中 采集。
5.4.1数据采集模式应根据桥梁结构监测的功能需求、监测变量类
型，以及数据采集设备的采样频率、运算处理、数据传输和存储等 方面的性能合理制定
万面的性能含理制定。 5.4.2桥梁结构监测的采集模式包括定时采集、触发采集、连续采 集、混合采集等。混合采集是指采用定时采集和触发采集相结合的 方式，当监测变量未出现异常时，采用定时采集，当监测变量超过 预警值时，采用触发采集
5.4.3温度、湿度、雨量等环境监测变量，以及结构静态位移、静 态应变、索力、腐蚀等结构整体与局部响应监测变量，应采用定时 采集模式。 5.4.4风速风向、风压、地震作用、车辆荷载等环境与荷载监测变 量，以及加速度、动态位移、动态应变等结构整体与局部响应监测 变量，应采用触发采集模式。触发预警值应根据桥梁结构形式以及 受力特点确定。 5.4.5桥梁通车初期3年内，以及桥梁安全评估结果发现结构存在 较大损伤或关键构件异堂时，宜采用连续采集式
6.1.1数据传输子系统由数据传输设备与线缆、数据传输软件构成 应具备对来自数据采集子系统的各种数据予以接收、传输的能力。 6.1.2数据传输子系统应坚持因地制宜的原则，并综合考虑数据传 输距离、工程各阶段特征和工程现场地形条件、网络覆盖状况、已 有的通信设施等因素，灵活选取合适的数据传输方式。 6.1.3数据传输的硬件应能保证监测系统各组成部分间的物理连 接，应提供足够的带宽和数据余度，保证传输的安全、可靠、高 质量和便于维护。 6.1.4数据传输的软件设计、开发和安装宜考虑质量检查、传输校 验、同步性检查、缓存管理、通信异常检查、安全管理与兼容性。 6,2传输方式 6.2.1数据传输按照硬件物理连接形式分为： 1有线传输; 2无线传输。 6.2.2有线传输技术应满足传感器、数据采集设备、数据存储之间 通讯距离、通讯速率及带宽要求。宜选用的有线传输方式包括： 1包括双绞线、同轴电缆；
6.1.4数据传输的软件设计、开发和安装宜考虑质量检查、传输校
6.2.1数据传输按照硬件物理连接形式分
1有线传输； 2无线传输。 6.2.2有线传输技术应满足传感器、数据采集设备、数据存储之间 通讯距离、通讯速率及带宽要求。宜选用的有线传输方式包括： 1包括双绞线、同轴电缆； 2/有线宽带或宽带专线通讯； 3／基于单模光纤的光通信技术。
6.3.1数据传输方式宜选用技术成熟、抗干扰性强、稳定可靠的主 流有线、无线或光通信技术，并优先选用有线通讯以保证数据传输 的稳定性及可靠性。
6.3.3无线传输方式的选择应符合如下规定：
7.1.1数据存储管理子系统由数据处理、数据库、数据查询与管理 软硬件构成，应实现监测数据的处理、查询、存储和管理等功能。 7.1.2管理系统应采用统一数据标准格式和统一数据接口，以满足 其信息系统应用的需求，同时保证传输数据的安全性。 7.1.3管理系统应对采集的数据进行适当的数据处理，既有效过滤 噪声，减轻数据存储的负担，又保留监测需要的信号数据。 7.1.4管理系统宜具备系统状态自检、数据备份与清除、故障判断 与恢复等功能。
7.2.1数据处理过程中宣正确区分并处理粗误差、系统误差、偶然 误差等，并剔除系统自身产生的异常数据。 7.2.2数据处理可根据数据类型进行专项处理，平稳信号频谱分析 宜采用离散傅里叶变换，非平稳信号宜采用时频域分析方法。 7.2.3频谱分析宜选择合适窗函数进行信号截断，以减少对频谱分 析精度的影响。 7.2.4时域变换宜利用自相关函数检验数据的相关性和混于随机 噪声中的周期信号，宜利用互相关函数确定信号源位置，并检验受 通道噪声干扰的周期信号。
7.4数据库存储设计
7.4.1数据库软件选型时宜充分考虑软件价格、运维成本、稳定性、
7.4.2数据库表结构设计应满足以下标准：
1关系型数据库表结构应满足BCNF范式以避免数据的亢余 且应具有较强的业务变动兼容性； 2数据库表存储内容应至少包括：监测点位数据、监测设备 言息、监测数据、桥梁检测报告、用户数据、系统操作日志，宜包 含桥梁三维模型、桥梁结构分析指标数据及相关评估报告； 3应分别为原始监测数据以及加工处理之后的监测数据设计 各自的存储形式。
7.5.1系统应具备权限管理功能以对所有用户的可查看数据范围 及操作权限进行限定。
7.5.2当监测数据量较大或单台服务器性能难以满足高效管理要 求时，宜采用分布式存储技术组建数据存储集群，并配置负载均衡 中间件。 7.5.3由于现场条件限制或其他原因导致无法部署私有数据管理 系统时，宜采用云平台托管相应数据及系统软件。 7.5.4系统应对录入数据进行定期备份，备份方式宜采用日增量备 份外加月全拷贝备份。 7.5.5系统应对历史数据进行定期清理，清理周期宜不少于1次/年， 同时应保证系统对于历史监测数据的保存年限不少于15年，重要数 据宜永久保存。
7.5.6存储管理系统为数据预警与评估子系统开放的数据访问接
8.1.1预警评估子系统应实现数据实时在线展示、数据分析、安全 预警及评估等功能， 8.1.2数据分析应对监测数据进行统计分析和特殊分析，为安全预 警、一级评估、二级评估提供基础数据。 8.1.3安全预警应根据监测数据分析结果进行实时预警。 8.1.4预警值应根据结构的设计值、相关现行规范所规定的容许值 并结合结构的重要性等多种因素综合确定，可依据结构运行状况对 预警值进行校验和调整。 8.1.5一级评估应对监测数据统计特征值与规范容许值、设计值进 行对比分析，对结构状态进行判定。 8.1.6二级评估应基于监测数据分析、一级评估结果、专项检查 对结构性能进行评估，确定结构性能状态等级，
8.2.1数据展示形式应结合监测数据特性，通过图、表等数据可视 化工具美观、简明地呈现监测数值及数据的深层次含义。 8.2.2数据展示模块所呈现内容应包括以下类型： 1系统应支持对桥梁各个点位的实时监测数据进行展示； 2／系统应支持对历史监测数据的检索展示，检索条件由用户 给出，/检索方式应支持点位检索、设备检索、监测类型检索、时间 区间检索以及多筛选条件的混合；
3系统应支持对桥梁检测报告、人工巡检报告、设备养护记 录等类型文件的下载及在线预览。 8.2.3对于具有典型周期特性的监测数据类型，如环境数据、车辆 数据等，宜在展示时显示历史同期数据用于进行对比观察。 8.2.4系统应具备数据对比展示功能，根据用户指定的多个监测点 应或多个监测项，协同展示依时间轴对齐的不同监测指标的变化趋 势，便于用户进行多指标的对比分析。 8.2.5数据处理及染时间应满足实时性要求，数据检索查询界面 响应时间应不大于2s，统计分析页面响应时间应不大于5s。 8.3数据分析 8.3.1数据分析包括统计分析和特殊分析，统计分析包括最大值、 最小值、平均值、均方根值、累计值等统计值；特殊分析包括荷载 普分析、风参数分析、模态分析、疲劳分析等。 8.3.2环境与荷载监测数据分析符合下列规定： 1分析风参数，宜包括风速、风向、风攻角、脉动风速谱、 瑞流强度、阵风系数及各等级风速疲劳谱等； 2分析温度监测数据，宜包括最高温度、最低温度和构件断 面最大温度梯度；? 3分析湿度监测数据，宜包括构件内外湿度最大值、平均值 和超限持续时间： 4分析地震动响应监测数据，宜包括加速度峰值、速度峰值、 持续时间、频谱和反应谱； 5分析车辆荷载监测数据，应分析通过桥梁的车流量、车型、 轴重、总重、车速及超载车辆比例等车辆荷载参数，得出车辆荷载 日、月、年最大值及其分布；宜将车辆荷载统计和模型转化为疲劳 荷载谱，也可将车辆荷载重量、数量和相应时间直接作为车辆疲劳 荷载；
3系统应支持对桥梁检测报告、人工巡检报告、设备养护记 录等类型文件的下载及在线预览。 8.2.3对于具有典型周期特性的监测数据类型，如环境数据、车辆 数据等，宜在展示时显示历史同期数据用于进行对比观察。 8.2.4系统应具备数据对比展示功能，根据用户指定的多个监测点 位或多个监测项，协同展示依时间轴对齐的不同监测指标的变化趋 势，便于用户进行多指标的对比分析。 8.2.5数据处理及染时间应满足实时性要求，数据检索查询界面
量。 8.3.3结构局部响应监测数据分析符合下列规定： 1分析应力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与桥梁设计规范、材料允许值、设计最不利值进行对比： 2分析索力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与成桥索力、设计容许索力、破断索力进行对比分析；宜根据 索的应力幅值计算疲劳损伤指数： 3分析裂缝监测数据，应对裂缝长度、宽度、深度的最大值 进行分析； 4分析支座反力数据，宜包括平均值、最大值和最小值、最 大变化量。 8.3.4结构整体响应监测数据分析符合下列规定： 1分析结构变形监测数据，宜包括平均值和绝对最大值，宜 进行挠度与温度、车辆荷载的相关性分析，横向位移和挠度与风速 风向的相关性分析： 2分析伸缩缝位移监测数据，宜包括绝对最大值和累计位移， 宜进行与温度和车辆荷载的相关性分析： 3分析振动加速度监测数据，宜包括绝对最大值和最大均方 根值，宜进行结构振动与风速风向及车辆荷载的相关性分析； 4分析模态参数宜包括结构自振频率、振型和阻尼比，模态 分析符合下列规定： （1）模态分析所用加速度数据采集时长宜不小于10min； （2），宜采用频域识别法、时域识别法或时频域识别法进行 模态分析：
8.3.3结构局部响应监测数据分析符合下列规定：
1分析应力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与桥梁设计规范、材料允许值、设计最不利值进行对比： 2分析索力监测数据，宜包括平均值、最大值、最小值等： 并应与成桥索力、设计容许索力、破断索力进行对比分析；宜根据 索的应力幅值计算疲劳损伤指数： 3分析裂缝监测数据，应对裂缝长度、宽度、深度的最大值 进行分析； 4分析支座反力数据，宜包括平均值、最大值和最小值、最 大变化量。
8.3.4结构整体响应监测数据分析符合下列规定：
1分析结构变形监测数据，宜包括平均值和绝对最大值，宜 进行挠度与温度、车辆荷载的相关性分析，横向位移和挠度与风速 风向的相关性分析： 2分析伸缩缝位移监测数据，宜包括绝对最大值和累计位移， 宜进行与温度和车辆荷载的相关性分析： 3分析振动加速度监测数据，宜包括绝对最大值和最大均方 根值，宜进行结构振动与风速风向及车辆荷载的相关性分析； 4分析模态参数宜包括结构自振频率、振型和阻尼比，模态 分析符合下列规定： （1）模态分析所用加速度数据采集时长宜不小于10min； （2），宜采用频域识别法、时域识别法或时频域识别法进行 模态分析； 模态分析应考虑温度对自振频率的影响、风速对阻尼 比的影响、振动幅值对自振频率和阻尼比的影响，振 型可不考虑上述因素的影响：
（4）获取的模态参数，可为结构模型修正及损伤识别提供 基础数据。 8.3.5材料性能监测数据分析符合下列规定： 1分析腐蚀监测数据，应对腐蚀深度最大值以及腐蚀进程进 行分析； 2分析疲劳监测数据，应对应变时程数据进行分析，包括平 均值、最大值、最小值、应力幅最大值，钢结构宜根据雨流计数法 和Miner线性损伤理论计算疲劳损伤指数。
8.4.1安全预警内容应包括：预警级别预警传感器编号和位置、 预警值。
8.5.1根据数据分析结果定期开展桥梁结构一级评估。
8.5.2基于数据分析结果进行一级评估时，应符合下列规定： 1根据应变计算应力时应考虑温度效应的影响，对钢筋混凝 土桥梁还应考虑收缩、徐变对应变的影响； 2监测点处应力值与设计值进行比较，当小于设计值说明监 测点处应力状态正常；当大于设计值时，监测点处应力状态异常； 3当拉索、吊索、吊杆、系杆应力小于设计值时，可判定索 体结构处于正常状态；否则，判定索体结构状态异常； 4当拉索、吊索、吊杆、系杆应力大于规范容许疲劳应力时， 可判定索体结构疲劳状态异常，应进行疲劳状态评估： 5利用环境、车辆荷载及结构响应，计算结构整体内力和线 形，与设计值进行对比，结构整体内力和线形满足桥梁设计规范要 求，判定结构处于正常状态；否则，判定结构状态异常； 6应基于监测的加速度，采用模态参数分析获取结构动力特 性； 7获取的结构动力特性应与设计值进行对比，当桥梁结构自 振频率与设计理论计算频率的比值大于或等于1，判定结构处于正 常状态；当该比值小于1且有其它关键监测数据大于限值或设计值 判定结构状态异常。 8.5.3当一级评估中有下列情况，应进行专项检查： 1关键构件监测点位置拉、压应力大于设计值，应力状态异 常； 2／关键构件监测点位置疲劳状态超过中等损伤，疲劳状态异 常； 3拉索、吊索、吊杆和系杆应力大于或等于设计值，索体结 构状态异常。
8.5.3当一级评估中有下列情况，应进行专项检查： 1关键构件监测点位置拉、压应力大于设计值，应力状态异 常； 2关键构件监测点位置疲劳状态超过中等损伤，疲劳状态异 3拉索、吊索、吊杆和系杆应力大于或等于设计值，索体结 构状态异常。
8.6.1二级评估应基于数据分析、一级评估和专项检查结果进行结 构有限元模型修正与结构损伤识别，确定结构性能状态等级， 8.6.2结构有限元模型修正宜采用设计参数修正法，参数可选择应 变、曲率、挠度等静力参数，以及结构固有频率、应变模态、位移 振型等动力参数；在监测条件充许的情况下，可采用多目标参数， 动静力参数组合的模型修正法
8.6.3结构损伤识别可采用下列方
8.6.5 二级评估应给出具体维护管理建议，并根据实际情况及时调 整措施。
8.6.5 二级评估应给出具体维护管理建议，并根据实际情况及时调 整措施。
1为了便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”； 2）： 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”； 3） 表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为：“应符 合...的规定”或“应按..
《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982； Y 《动态公路车辆自动衡器》GB/T21296； 《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》JT/T1037； 《建筑变形测量规范》JGJ8； 《城市桥梁设计规范》CJJ11； 人 《城市桥梁养护技术规范》CJ99。
《市政桥梁结构监测系统标准》编制组经过调查、深入研究， 依据国家相关标准，结合我省具体情况，总结实践经验，制定本标 准。 为了有关人员在使用本标准时能理解和执行条文规定，本标准 按章、节、条顺序编写了本标准的条文说明，对条文的目的、依据 以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具 备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握本标准 规定的参考，
目次1 总则333基本规定...344传感器子系统..374.1一般规定...374.2环境与荷载监测.374.3结构整体响应监测.384.4结构局部响应监测..384.5材料性能监测385数据采集子系统.. 405.1一般规定.405.2采集设备.415.3采集方式425.4采集模式.. 426数据传输子系统....446.1一般规定，446.2传输方式... 446.3传输方式选择.457数据存储管理子系统..477.1 一般规定.477.2数据处理.477.3数据安全..497.4数据库存储设计497.5/数据管理..508预警评估子系统.518.1一般规定.51
8.2数据展示528.6二级评估.52
理、预警及状态评估功能，构成监测系统的完整链条，缺一不可。
传感器子系统由针对环境与荷载、结构响应、结构性能监测三 类指标的传感器组成，能实现桥梁环境参数、荷载及结构响应的数 据获取功能 数据采集与传输子系统由采集设备、传输设备及软件模块组成 能实现多种类传感器的数据同步采集与传输功能，以保证数据质量 数据存储与管理子系统由数据处理、数据库、数据管理软件及 硬件组成，能实现桥梁监测信息的归档、查询、存储、管理等功能。 数据预警与结构评估子系统具备实时数据在线显示和预警功 能，结构安全预警和评估功能。 3.0.2本条文针对市政桥梁结构情况规定了设置结构监测系统的
度变化会对设备工作精度造成不利影响，所以监测设备应该具有抗 氏温工作性能。 3.0.9城市桥梁绝大部分的建设年代较早，桥龄较长，其中危桥数 量呈快速增长趋势，目前对城市桥梁常用的检查措施基本上以人工 检测为主，包括常规定期检测和结构定期检测。但人工检测仅能对 明显的问题做出定性判断，难以定量，且仅能确定检测时桥梁的状 态，不能够有效保证两次检测之间的安全状态。所以很有必要在进 行桥梁大修、加固或改扩建时，实施监测工作，时刻获取结构的运 营状态，达到实现对桥梁结构信息化养护管理的目的
4.1.1环境与荷载监测内容主要有：风速风向、温度、湿度、地震 动响应、车辆荷载、降雨量等：结构局部响应监测内容主要有：应 力监测、索力监测、支座反力监测、裂缝监测；结构整体响应监测 内容主要有：变形监测、位移监测、振动监测倾角监测；结构性 能监测内容主要有：腐蚀和疲劳监测。、 4.1.2本条规定了传感器的选用原则。传感器应满足桥梁结构全寿 命周期监测的基本要求，根据桥梁的结构形式，以及需要的监测内 容，合理选择传感器的类型和数量，满足桥梁结构施工阶段和使用 阶段的监测要求。传感器在监测期间应具有良好的稳定性和抗干扰 能力，并具有温度补偿功能。 4.1.3本条规定了传感器的布置原则。对于桥梁结构整体动力响应 监测，测点位置应能满足模态保证准则（MAC）等振型识别的要 求。对于局部响应监测，应根据结构分析结果选择力学响应（如应 力、应变）较大的热点位置。如无法直接在热点位置安装传感器， 则应选择靠近热点位置的关键点进行监测，通过分析该位置与热点 位置的关联性，获得热点位置的力学响应。对于桥梁结构既有损伤 及缺陷（如混凝土裂缝）位置，宜增设传感器进行重点监测，并结 合损伤识别方法对损伤演化情况进行分析
4.2.2地震动监测所选用的传感器和记录仪，应符合《建筑与桥梁
4.3结构整体响应监测
4.3.1根据桥梁结构主要振型，选择三向、双向和单向加速度传感 器；大跨径桥梁选用低频性能优良的电容式或伺服式加速度传感器 中小跨度桥梁选用电容式或压电式加速度传感器。V 4.3.2主跨大于150m的拱桥宜在拱顶采用GPS系统或北斗系统监 测空间变形：斜拉桥索塔塔顶变形监测宜采用倾斜仪、GPS系统或 北斗系统；主跨跨度大于或等于200m的斜拉桥宜在主梁跨中采用 GPS系统或北斗系统监测整个截面竖向、横向、纵向及扭转位移 悬索桥主缆变形监测宜选用GPS系统或北斗系统；索塔塔顶变形 监测宜采用倾斜仪、GPS系统或北斗系统；主跨跨度大于600m的 悬索桥宜在主梁跨中采用GPS系统或北斗系统监测整个截面竖向 横向、纵向及扭转位移，
4.4.3裂缝传感器量程应大于裂缝宽度，测量方向应与裂缝扩展方 向垂直；对于判断结构是否发生开裂，应将传感器布置在结构关键 构件、关键区域进行分布式布设；对于结构既有裂缝，应将传感器 布置在开裂部位垂直方向，监测裂缝的宽度和长度变化。
4.5.1混凝士中氯离子及其它离子的渗入，会导致混凝土保护层的 劣化甚至失效，随之埋置于内部的钢筋开始锈蚀、胀裂并失效。采 用沿混凝生保护层深度安装的多电极传感器，通过埋设参比电极提 共各项参数的参比基准，获取保护层中各项有害杂质的数据。此外， 传感器应能分辨腐蚀类型，测定腐蚀速率。监测位置应结合结构特
点、特殊部位、连接位置的腐蚀速率等因素确定，在易于腐蚀和腐 独速率快的部位埋设多电极传感器。 4.5.2根据结构计算分析和结构易损性分析结果，初步筛选出疲劳 危险点，利用谱分析法和应力集中系数法计算各类危险点的损伤 度，确定疲劳监测点的位置。疲劳监测选用动应变监测的传感器 传感器在设计时，应变计疲劳寿命不宜小于所安装构件的疲劳寿命 在满足精度和量程要求的情况下，优先考虑抗电磁干扰能力和长期 稳定性好的传感器。应考虑疲劳监测传感器与构件的可靠连接，采 用埋入、焊接、螺栓连接等方式，不建议采用粘接剂等粘贴安装方 法。
5.1.2数据采集设备的稳定性是指设备长期使用后仍能保持正常 的工作性能，目对工作环境具有较强的适应能力和抗于扰能力。对 于信号同步性要求较高的监测项目，宜选用多类型传感器同步采集 设备，实现硬件级信号同步。 5.1.3数据预处理应进行滤波降噪，方法一般包含低通滤波、带通 滤波、高通滤波、数据平均处理等。实际监测中，数据采集系统和 数据分析处理系统有多种组合形式，比如有的监测系统将数据采集 设备、数据处理（预处理、后处理）设备、数据分析设备进行上下 级布置，各级间通过网络传输连接，而有的监测系统会将数据采集， 数据处理到分析都集中在本地同一个终端中。同样的，在滤波器的 设计和配置上，有的监测系统会分别对数据采集设备、数据处理设 备、数据分析设备都有单独的滤波器设计和配置，而有的监测系统 会将数据采集、处理到分析设备进行统一的综合设计和配置。因此 应根据监测具体需求来对滤波器进行设计和选用，其原则是应遵循 最大限度滤除噪声和最大限度保留有用信号。采集数据中的噪声多 属于高频信号时，此类信号宜在数据预处理阶段就采用低通或带通 类型的数字滤波器进行滤波，对于振动模态分析的监测场合，应在 数据的分析处理阶段对结构的振动信号进行分析，应对其结构静态 戎分（趋势项）利用处理软件的频谱分析滤波功能进行消除。 5.1.4应根据桥梁的规模、测点位置和数量、监测设备类型，合理 计数据采集方式。测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相 对分散的桥梁宜采用分布式或总体分布式、局部集中式的混合方式 进行数据采集；测点及监测设备较少且监测部位集中的桥梁，宜采
用集中式数据采集。采集站安置位置应能保证信号的传输质量，采 集站与传感器间的传输距离应由信号传输衰减性能确定。
5.2.2模拟信号是用连续变化的物理量表示的信息，其
或频率，或相位随时间作连续变化，或在一段连续的时间间隔内， 其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。模拟 言号接口通常指信号传输过程中物理连接的接口形式，对与其接口 的选择，通常考虑接口的通用性、易用性、耐久性；D型、BNC、 XLR等接口是比较常见的接口形式，易于获得，连接方便、易用， 且耐久性较好。 数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信 号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。 在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。总线是 种描述数字信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是 子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之 旬的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。CAN、串行接 口、RJ45、PCI、PCIE、USB等总线为目前比较常用和通用的总线 类型，应用范围广。 5.2.3对于光纤光栅解调设备，应满足波长测量精度、重复性及波 长漂移量等要求。解调设备能够适应长期监测要求，满足温度自补 尝、绝对波长校正等长期性能要求。解调设备还需符合国家相关仪 器设备标准对手冲击、振动、高低温、电磁干扰、潮湿等恶劣环境 下工作的规定
5.3.1测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相对分散的桥 梁宜采用分布采集或混合采集；测点及监测设备较少且监测部位集 中的桥梁，宜采用集中采集。采集站与传感器的最远距离应根据传 感器信号衰减传输性能确定。 5.3.2集中采集：传感器系统空间分布较集中、传感器网络与采集 站的距离较近（一般≤10km）时宜采用此方法，即仅设置单一的 中心采集站，根据实际情况，中心采集站可安置于被测结构外，也 可以安置于被测结构内达到安置条件的区域。 5.3.3分布采集：传感器系统空间分布较分散时，或集中采集方案 传感器和采集站的连接距离超过传感器信号衰减传输性能所充许 的最远距离时（一般>10km），宜设置多个子采集站，各子采集站 与中心采集站直接或通过中继相连，其中需注意子采集站必须安置 于具备设备安置条件的区域，传感器与采集站，子采集站与中心采 5.3.4混合采集：指的是集中采集和分布式采集混合使用的方式。 在同一桥梁结构的监测中，在传感器空间分布较为分散时，总体上 可以设置多个子采集站进行分布式采集GB/T 40176-2021 植物源性产品中木二糖的测定 亲水保留色谱法，而在特定局部可以用光纤 佳咸网级直接连接中
5.3.1测点及监测设备较多且监测部位距离较远且相对分散的标
5.3.3分布采集：传感器系统空间分布较分散时，或集中采集方案 传感器和采集站的连接距离超过传感器信号衰减传输性能所允许 的最远距离时（一般>10km），宜设置多个子采集站，各子采集站 与中心采集站直接或通过中继相连，其中需注意子采集站必须安置 于具备设备安置条件的区域，传感器与采集站，子采集站与中心采 集站的连接须可靠、稳定。
5.3.4混合采集：指的
在同一桥梁结构的监测中，在传感器空间分布较为分散时，总体上 可以设置多个子采集站进行分布式采集QGDW 13250.3-2018 12kV电缆分支箱采购标准 第3部分：12kV带SF6负荷开关电缆-分支箱专用技术规范，而在特定局部可以用光纤 传感网络直接连接中心采集站而采用集中采集。
5.4.1～5.4.2桥梁结构监测系统长期采集的数据集，或在高频方式 下采集的监测数据容量巨大。数据容量大小合适与否，直接影响到 监测系统识别和分析桥梁结构特征。长期存储海量的采集数据，既 增加系统硬件设备的压力，也增加用户抽取数据进行结构分析时的 工作量。因此在采集软件设计时，建议采取如下办法来解决海量数
据存储的问题：设置采集國值来进行触发采集或存储。如应变等被测量波动较小接近噪声时，软件可以设置不采集或不存储、不发送：设置分时和定时触发采集的机制。即根据桥梁结构特点和监测需求不进行连续性全时的采集和存储，而是采取分时段来确定采集、存储和发送的策略。43