一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统技术方案

本公开提供了一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统，包括：综合监管平台、监测单元及管理单元，其中，所述综合监管平台用于对所述监测单元及管理单元进行管理；所述监测单元用于实现桥梁可视化三维实时监管、交通信息实时监控、健康监测与安全预警子及巡检养护管理；所述管理单元用于对系统后台、系统设备及用户查询、访问权限进行管理。本公开将数量繁杂的城市桥梁进行集群化管理，通过建立一个现代化、信息化城市桥梁群大数据平台，辅助桥梁管理机构进行科学的管理和养护，从而实现了利用桥梁信息化技术和桥梁风险评估与损伤识别技术相结合的方式实现城市桥梁的预防性养护，延长了桥梁的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统
本公开涉及桥梁结构安全监测领域，尤其涉及一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统。
技术介绍
城市桥梁指城市范围内，修建在河道上的桥梁和道路与道路立交、道路跨越铁路的立交桥。近年，城市桥梁建设速度突飞猛进，数量众多，桥梁形式和构造各异，桥梁分布区域广。城市桥梁集群在为社会经济发展发挥积极作用的同时，其安全监管工作面临着日益严峻的挑战，城市交通安全对城市桥梁的管理提出了更高的要求，为了减少国家财产、人民生命发生重大损失的概率，避免灾难性事故的发生，有必要采用现代化、智能化、信息化手段进行城市桥梁群运营期的安全监管。以我国某市为例：位处我国东南沿海长江三角洲浙江省经济最发达区域，是千年历史文化名城，全市6区5县，172条河道，河流湖泊众多，水系发达。城区主要由奉化江、姚江、甬江三江汇聚而成，跨越“三江六岸”的跨江大桥数目众多、形态各异，城市市区道路建设标准高，立体交叉频繁，存在数以百计、为数众多的中小跨线桥梁，这部分市区桥梁实行市、区两级管理，截至到2013年底，桥梁已超200余座。城市桥梁日益增多，桥型日趋多样化，桥型结构复杂化。专业技术人员的业务能力和数量配备难以快速适应当下城市桥梁发展趋势。同时，桥梁船撞、超载、自然灾害等日常养管问题日益突出。城市桥梁的安全监管工作面临着日益严峻的挑战，城市交通安全对城市桥梁的管理提出了更高的要求。以往的系统是单体桥梁监测系统，只是解决了一个桥梁的安全监测问题；并且未将桥梁的安全监测与养护管理结合起来，手段过于单一；同时，没有融入相关的管理功能：如，物资管理、审计管理等。本系统克服了以往的系统的以上问题，建立了一个桥梁集群式的监测与养护管理全方位结合的系统。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统，包括：综合监管平台、监测单元及管理单元，其中，所述综合监管平台用于对所述监测单元及管理单元进行管理；所述监测单元用于实现桥梁可视化三维实时监管、交通信息实时监控、健康监测与安全预警及巡检养护管理；所述管理单元用于对系统后台、系统设备及用户查询、访问权限进行管理。在一些实施例中，所述监测单元包括地理信息系统、交通实时监控子系统、健康监测与安全预警子系统及巡检养护管理子系统，其中，所述地理信息系统连接综合监管平台，将桥梁位置及可视化三维模型信息传输至所述综合监管平台，并由所述综合监管平台对其进行定位管理；所述交通实时监控子系统连接综合监管平台，将车载、视频数据传输至综合监管平台，所述综合监管平台对其进行管理，同时交通实时监测系统采集的数据还传输至所述健康监测与安全预警子系统；巡检养护管理子系统连接综合监管平台，将巡检、维修、养护数据传输至综合监管平台，并将病害数据传输至所述健康监测与安全预警子系统，同时所述综合监管平台对其进行构件管理；所述健康监测与安全预警子系统连接所述综合监管平台、地理信息系统、交通实时监控子系统及巡检养护管理子系统，接收所述地理信息系统、交通实时监控子系统及巡检养护管理子系统发送的数据，进行健康监测与安全预警，并将监测数据与评估结果反馈至所述综合监管平台，同时为巡检养护管理子系统提供结构实时监测数据源。在一些实施例中，所述地理信息系统采用WebGIS及3D可视化技术，并连接到监测数据接口，用于实现构件单体显示、传感器数据实时显示、三维场景漫游定位功能。在一些实施例中，所述交通实时监控子系统集成桥梁现场动态称重及视频监控设备，实现车辆荷载及视频监控信息的实时采集、传输及显示；通过实时采集的车型、车重、车速信息以及桥面实时视频信息，并与所述健康监测与安全预警子系统获取的主梁变形、主梁振动监测数据的综合挖掘分析及协同应用，为桥梁结构承载力评定及荷载校验系数分析专项评估提供数据支撑。在一些实施例中，所述健康监测与安全预警子系统采用SOA面向服务的体系架构，通过搭建开放的B/S平台，用于实现浏览器端数据查询与实时数据显示，所述健康监测与安全预警子系统连接到桥梁监测传感器，接收所述桥梁监测传感器发送的实时数据，通过对桥梁整体及局部结构响应的计算分析，得出不同监测项的红黄预警限值，并将桥梁监控数据和/或报警信息发送至综合监管平台，实现据处理、评估及决策维护。在一些实施例中，所述巡检养护管理子系统是整个桥梁巡检数据和维修养护数据的管理平台，集成巡检管理、工程管理、审计管理、物质设备管理及桥梁管理功能模块，其中：所述巡检管理模块通过巡检流程及巡检表单的定制化实现市政桥梁日常检查、定期检查及专项检查的电子化及规范化；所述工程管理模块实现桥梁工程文档资料的管理，包括：没计图纸、监测报告、施工工程资料、验收报告信息，通过完善的分档分类信息库实现各类信息的有效管理；所述审计管理模块实现对巡检养护工程量的复核与审计，包括：施工用料、养护费用、专项维修工作量复核；所述物资设备管理模块实现对各科室物料设备、备品备件的在线集中管理，包括设备数量、归属、使用状态、设备折旧信息，满足对于物资设备的集中在线监管；所述桥梁管理模块主要用于录入桥梁静态资料、结构构件、评估打分权重、附件照片数据，并对桥梁进行管理。在一些实施例中，所述综合监管平台对收集的各种数据，采用预警评估处理方法和数据后处理方法，计算预警评估信息，最终向用户提供实时监测与预警、数据查询与统计和系统运行状态监控功能，实现用户对各种监测数据的使用以及系统维护方面的需求。在一些实施例中，所述综合监管平台获取的数据包括实时监测数据及人工巡检数据，其中，地理信息系统、交通实时监控子系统、健康监测与安全预警子系统采集的数据为实时监测数据，巡检养护管理子系统采集的为巡检数据；实时监测数据通过数据采集、预处理，并存储至数据库，所述实时监测数据以数据文件方式保存至系统数据库；人工巡检数据通过用户录入方式收集巡检数据。在一些实施例中，各单桥监测系统的数据通过标准化数据接口以TCP/IP协议形式实现数据的远程传输及入库。在一些实施例中，所述管理单元包括后台管理模块、设备管理模块及用户权限管理模块，所述后台管理模块、设备管理模块及用户权限管理模块与所述综合监管平台连接，其中，所述后台管理模块用于进行参数设置、异常管理和信息发布，所述设备管理模块用于设备管理；所述用户权限管理模块用于控制用户访问权限。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开城市级桥梁群结构安全监测养护系统至少具有以下有益效果其中之一：(1)解决了城市级桥梁集群的安全监测难题，将每个桥的监测数据汇总到一个系统中，便于数据的分析和查看，数据的关联性更强。(2)将传统的桥梁安全监测与桥梁养护管理结合起来，采用多种手段进行桥梁的监管。附图说明图1为本公开实施例城市级桥梁群结构安全监测养护系统的总体架构的示意图。图2为本公开实施例城市级桥梁群结构安全监测养护系统中子系统的工作流示意图。具体实施方式针对以上城市桥梁众多，城市桥梁的安全监管急需解决的问题，本公开提供了一种专门针对城市桥梁群的安全监测养护管理系统，其将数量繁杂的城市桥梁进行集群化管理。通过建立一个集约高效、技术先进、易于管理、开放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统，包括：综合监管平台、监测单元及管理单元，其中，所述综合监管平台用于对所述监测单元及管理单元进行管理；所述监测单元用于实现桥梁可视化三维实时监管、交通信息实时监控、健康监测与安全预警及巡检养护管理；所述管理单元用于对系统后台、系统设备及用户查询、访问权限进行管理。

【技术特征摘要】
1.一种城市级桥梁群结构安全监测养护系统，包括：综合监管平台、监测单元及管理单元，其中，所述综合监管平台用于对所述监测单元及管理单元进行管理；所述监测单元用于实现桥梁可视化三维实时监管、交通信息实时监控、健康监测与安全预警及巡检养护管理；所述管理单元用于对系统后台、系统设备及用户查询、访问权限进行管理。2.根据权利要求1所述的城市级桥梁群结构安全监测养护系统，所述监测单元包括地理信息系统、交通实时监控子系统、健康监测与安全预警子系统及巡检养护管理子系统，其中，所述地理信息系统连接综合监管平台，将桥梁位置及可视化三维模型信息传输至所述综合监管平台，并由所述综合监管平台对其进行定位管理；所述交通实时监控子系统连接综合监管平台，将车载、视频数据传输至综合监管平台，所述综合监管平台对其进行管理，同时交通实时监测系统采集的数据还传输至所述健康监测与安全预警子系统；巡检养护管理子系统连接综合监管平台，将巡检、维修、养护数据传输至综合监管平台，并将病害数据传输至所述健康监测与安全预警子系统，同时所述综合监管平台对其进行构件管理；所述健康监测与安全预警子系统连接所述综合监管平台、地理信息系统、交通实时监控子系统及巡检养护管理子系统，接收所述地理信息系统、交通实时监控子系统及巡检养护管理子系统发送的数据，进行健康监测与安全预警，并将监测数据与评估结果反馈至所述综合监管平台，同时为巡检养护管理子系统提供结构实时监测数据源。3.根据权利要求2所述的城市级桥梁群结构安全监测养护系统，所述地理信息系统采用WebGIS及3D可视化技术，并连接到监测数据接口，用于实现构件单体显示、传感器数据实时显示、三维场景漫游定位功能。4.根据权利要求2所述的城市级桥梁群结构安全监测养护系统，其中，所述交通实时监控子系统集成桥梁现场动态称重及视频监控设备，实现车辆荷载及视频监控信息的实时采集、传输及显示；通过实时采集的车型、车重、车速信息以及桥面实时视频信息，并与所述健康监测与安全预警子系统获取的主梁变形、主梁振动监测数据的综合挖掘分析及协同应用，为桥梁结构承载力评定及荷载校验系数分析专项评估提供数据支撑。5.根据权利要求2所述的城市级桥梁群结构安全监测养护系统，其中，所述健康监测与安全预警子系统采用SOA面向服务的体系架构，通过搭建开放的B/S平台，用于实现浏览器端数据查询与实时数据显示，所述健康监测与安全预警子系统连接到桥梁监测传感器，接收所述桥梁监测传感器发送的实时数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文城，崔营营，李娜，叶志龙，金耀，
申请(专利权)人：中交公规土木大数据信息技术北京有限公司，中交公路规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11