橋梁監測系統運維方案

目前國內許多大橋都先后建立了結構健康監測系統，但真正能長期正常運行

的并不多。究其原因就是，系統建設初期一般投入較多、人員固定、維護認真,

系統運行較好，但隨著時間的推移，維護人員的不確定性、維護經費的缺乏使系

統得不到良好的維護，故障頻現，長久以往系統就不能正常工作，甚至處于癱瘓

狀態。顯然，系統的日常維護與故障的及時處理是非常重要的，只有長期堅持,

持不懈地精心進行系統維護，才能保證系統的運行正常。

1系統維護組織

如有幸中標，我司將組建本招標項目健康監測系統運維中心，進行日常維修

保養工作以及隨時解決系統出現的故障。系統運維中心成員選用具有運維經驗,

參加過系統工程建設的主要軟、硬件人員負擔后續維護任務。同時需要建立一套

行之有效的系統運營管理和維護服務制度，使運營與維護工作平穩運行。聘請橋

梁領域專家及專業技術人員作為系統維護技術顧問，需要時還應請設備供應商技

術人員一同對維護過程中出現的設備故隙進行分析，解決維護服務中出現的技術

問題，使系統始終處于良好狀態。

在運維過程中，加強日常維護保養工作，定期按時完成，預防和減少系統出

現故障。系統故障發生后立即響應，盡快加以分析解決。系統維護應局部進行,

盡可能不丟失大量數據，不造成系統大面積的運行中斷。

此外，與橋梁養護單位相關技術人員交流探討，使雙方人員全面介紹橋梁結

構健康監測系統的組成結構、傳感器測點布置、各硬件設備功能與蛆成、網絡結

構與組成、軟件各種操作與功能以及軟硬件的維護特點與方法、故障判斷方法與

判斷經驗等內容。

維護中心建立嚴格的管理制度及詳細的橋梁維護管理檔案。中心管理人員對

每次維護工作進行監督管理，并建立責任追溯制度。維護技術人員詳細記錄維護

日志并說明故障現象、原因、解決方法以及解決的結果。

維護中心的技術人員備有橋梁養護單位負責健康監測系統工作技術人員的

聯系方式，同時，橋梁養護單位也備有維護中心工作人員的聯系方式，如系統出

現故障可隨時聯系到對方，使系統故障得到及時修復。

維護中心的主要工作是完成系統的日常運行與維護，排除系統發生的故障,

更換老舊和無法修復的設備，升級系統軟件等工作。維護中心還應該在中心所在

地完成橋梁健康監測系統的初步檢查任務。由于所有的系統都是網絡結構，通過

互聯網，中心就可以和所有大橋的系統相連接，可查看所有計算機的工作情況，

甚至可看到所有數據采集工作站中設備的工作情況。這樣就可以初步判斷系統有

無故障，故障在哪里。初步檢查的步驟和維護的優先級的原則是：

(1)首先檢查各個橋梁的網絡是否通暢，因為只要網絡暢通，就可以看到

所有設備運行情況。如果網絡有問題，則需要派出技術人員去現場維修，解決網

絡通暢的問題。

(2)同時，通過互聯網檢查所有設備的運行情況和傳感器是否有損壞，如

果有，則根據具體實際情況和損壞的數量，決定是否立即去現為處理。也就是說，

關鍵的傳威器或設備需要立即去修復，不是很關鍵而且損壞數量又很少的傳感器

或設備可定期檢查修復，這樣可減少成本，又不影響整個系統的運行。

(3)僅通過網絡上的檢查，有時并不能夠判斷所采集的數據是否正確，這

就需要通過分析一段時期的數據才能知道，所以在做數據分析報告(月報、季報、

年報)時，要特別注意傳感器采集的數據是否正確，如果不正確，需要維護人員

去現場檢查傳感器及后續設備，排除相應的故障。

2系統運維的外部工作條件

橋梁健康監測系統屬于機電系統，自然環境必須滿足一定的條件才能正常工

作，數據采集工作站內的設備更是需要安裝溫控設備才能正常運行，所以系統設

備的自然環境條件應滿足以下條件：

(1)監測橋區設備環境溫度應保持在-15~40℃,相對濕度應保持在30%~90%。

(2)監測大橋監控中心機房溫度應保持在18~30℃,相對濕度應保持在

30%~90%。

(3)監測監控中心機房和采集工作站的UPS電源供電情況，市電應滿足條

件：同一時間段內市電斷電不宜超過lh,電源電壓上下波動不宜超過10虬

(4)采集工作站溫控設備的溫度設置。夏天控制溫度宜為28℃,冬天控制

溫度宜為18℃,為了避免設備指示溫度不正常，檢查人員還應檢查機柜內的實

際溫度，可用手觸摸設備確認是否溫度過高，避免溫度過高損壞采集站。

3系統維護周期與一般要求

橋梁結構健康監測系統維護一般可分為日常維護、定期維護、故障維護三個

部分。

」日常維護

橋梁結構健康監測系統的日常維護主要由橋梁養護單位技術人員負責，原則

上不少于每周一次。系統日常維護人員應完成：

(1)檢查并運行監測軟件，觀察數據采集、傳輸、顯示是否正常。

(2)檢查各監測設備和監測的數據是否完整。

(3)進行系統的現場巡檢，對設備進行外觀檢查，并定設備進行清潔、除

銹及除積水等工作，發現有設備出現不正常時及時通知維護中心的技術人員現場

維修。

(4)檢查UPS工作情況，檢查蓄電量是否正常，市電正常供電的情況下，

電量應該充足，停電時電量少于10%應該及時關機。

(5)對線纜、光纜進行巡檢，檢查電纜是否損傷、老化，電纜與傳感器及

采集器連接是否有松動現象，通過光交換機端口指示燈和光交換機網管軟件進行

查看網絡連接是否正常。

(6)外站空調的日常維尹除根據季節的變換開啟和關閉空調外，還應在空

調開啟前和關閉后對其進行除塵和保養維護。

(7)使用測試軟件檢查網絡傳輸質量，有無丟包現象，使用計算機系統自

帶的網絡命令測試PC與交換機的連接，進入交換機配置頁面查看端口信息。

(8)檢查健康監測系統的自檢信息。

維護中心(如建有的話)的技術人員每天也應有專人在維護中心監控各橋梁

的系統所有設備運行情況，了解系統有無報警信息、，對系統進行全面檢測，確認

設備運行狀態，檢查系統軟件有無錯誤記錄，以確保系統能正常穩定地運行。

▲定期維護

定期維護是為保障橋梁結構健康監測系統良好運行，對系統所進行的預防性

維護工作，其通常應由專業的系統維護單位進行。技術人員應每隔一定的時間對

系統進行全面檢測和保養，確認設備運行狀態，檢查系統錯誤記錄，排除潛在隱

患，預防和減少系統故障。系統的定期維護主要應包括：

（1）檢查、整理及觀察系統的運行情況，當具備遠程網絡訪問條件時，宜

每周通過網絡對健康監測系統進行一次遠程運行檢查，當不具備遠程網絡訪問條

件時，宜至少每隔3個月進行一次現場例行維護。

（2）現場例行維護時，工作內容主要包括：系統運行狀態檢測；檢查主要

設備部件運行和外圍設備運行情況；檢查所有連接接口、線纜、電源穩定性等可

能容易導致設備出現問題的敏感部件；檢查系統錯誤日志文件和清理系統錯誤日

志文件；協助養護管理單位技術人員，解決和分析日常設備運行中出現的問題;

網絡通信設備保養和檢查，應使用計算機系統自帶的網絡命令測試PC與交換機

的連接，進入交換機配置頁面查看端口信息，檢查路由器、網卡是否正常工作,

檢查網線連接有無松動，可使用測試軟件檢查網絡傳輸質量，有無丟包現象。

（3）UPS電池充、放電，應每隔3個月對電池進行一次充放電。

（4）傳感器定期保養、除塵、更換易損件，3個月進行一次檢查與保養；當

現場條件惡劣時，加密檢查與保養頻次。

（5）采集單元計算機每3個月清理防塵過濾網，以保持其通風散熱良好。

（6）溫控設備的定期檢查（每年4月進行），更換空調器風扇啟動電容，確

保夏天時設備正常工作。

▲故障維護

故障維護由維護中心的專業維護工程師負責，養護管理單位技術人員在系統

運營過程中發現故障，立即通知維護中心針對系統硬件設備或系統軟件發生的故

障進行維修。硬件設備發生故障一般需要去現場進行維修，軟件一般先通過互聯

網進行遠程維修，當遠程維修無法實現或解決故障時，軟件工程師應去現場進行

調試。

故障維護的方式有兩種：

（1）電話技術支持。橋梁養護單位的技術人員在日常運營工作中發現系統

故障，通知維護中心，維護中心的技術人員了解情況后盡可能通過電話指導，及

時解決現場出現的問題。

（2）現場維修服務。如果問題不能通過電話解決或郵件方式解決，維護工

程師或設備供應技術人員到達現場修復系統出現的故障。

出現故障的硬件設備及時進行故障判斷、維修或更換，并采取相應的措施避

免同一故障再次出現。對系統軟件運行出現的故障，排查原因，并采取相應的措

施排除故障或修改，升級系統軟件。對于不影響系統正常運行的一般性故障，維

護工程師首先向管養單位的技術人員提供故障電話支持服務,若仍不能解決故障,

維護工程師盡快到達現場排除故障。

4人員培訓

本招標項目監測方案涉及到儀器管理、網絡維護、數據廢維護、評估理論以

及橋梁管理養護規程，培養熟悉該系統的長期監測人員，對保證系統的正常運行

具有重要作用。考慮到健康監測的內容與規模，現確定需開展以下培訓容：

A系統正常使用培訓

培訓容及目標：能熟練操作本橋健康監測系統，掌握登錄、查詢、統計、打

印等軟件操作方法，對應力、加速度、溫度等實時監測項目的各項數據建立合理

的力學認識，提高數據的查閱和分析能力，正確分析預警系統所提示的信息；培

訓人數：10T5人；培訓周期：10天。

▲系統安裝、維護培訓

培訓容及目標：能獨立進行系統的安裝、更新和升級，能夠進行簡單的系統

和網絡維護工作；培訓人數：2-4人；培訓周期：7天。

，數據庫操作培訓

培訓容及目標：能獨立進行數據庫維護工作，及時整理數據庫，提高數據庫

的工作效率；培訓人數：2-4人；培訓周期：3天。

▲評估理論及算法培訓

培訓