新建宜昌至郑万高铁联络线工程特殊桥梁施工监控及健康监测

-第1号补遗书

招标编号：HBSJ-201905TL-005009001

 

各投标人：

根据《新建宜昌至郑万高铁联络线工程特殊桥梁施工监控及健康监测》项目招标文件的相关规定，招标人发布第1号补遗书。

本补遗书是对《新建宜昌至郑万高铁联络线工程特殊桥梁施工监控及健康监测》项目招标文件的补充，是构成招标文件的一个组成部分，应与招标文件共同阅读。如果招标文件与第1号补遗书发生矛盾，以第1号补遗书为准。

1.招标文件第五章第2节“健康监测”整节内容替换为“健康监测系统技术规格书（见附件）。

 

 

武九铁路客运专线湖北有限责任公司

湖北省成套招标股份有限公司

2022年11月18日

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件：

2 健康监测系统技术规格书

2.1建设目标 

高岚河特大桥主桥健康监测系统,通过应用智能传感技术、物联网、云计算、网络通讯、卫星定位导航、数据处理等现代信息技术,建立集自动化监测、数据存储与管理、数据处理与分析、数据预警与评估、用户界面为一体的桥梁监测系统，对桥梁结构在运营期的环境、荷载输入、结构力学状态指标及响应参数进行实时、连续监测，并以一定的策路和技术手段对监测数据进行存储进而对桥梁整体运营状况进行判断、指导桥梁的施工及管养决策的综合性技术工作。

通过为大桥建立一个先进实用的健康监测系统,实时掌握桥梁运营状况,实现大桥的实时安全报警:合理配置大桥养护维修资源,为降低桥梁运营维护成本提供科学技术依据,保证大桥检查维修策略制订具有针对性、及时性和高效性。

2.2建设规模

高岚河特大桥主桥结构类型为（76+4×143+88）m悬灌施工预应力混凝土连续钢构，无砟轨道，桥长736m，设计速度350km/h。本项目项目以高岚河特大桥主桥作为实施对象。

2.3项目设计原则

高岚河特大桥主桥健康监测系统应遵循先进性、可靠性、安全性、系统实用、结构合理、可维护和可扩展性以及经济性原则对健康监测系统进行设计，规划系统的整体构架。

（1）先进性原则

在产品设计上，整个系统软硬件设备的设计符合高新技术的潮流，在满足现期功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。

（2）合理性原则

在系统设计时，充分考虑系统的容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级。系统对运行环境(硬件设备、软件操作系统等)具有较好的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。

设备选型要合理，选择稳定性较好的、故障率低的、性能较好的传感器或采集传输设备。

（3）可靠性原则

高岚河特大桥主桥健康监测系统是 7*24 小时连续运行的，在设计过程中应遵循可靠性设计原则，从软件及硬件两方面来保证系统的高可靠性。

硬件的可靠性设计：系统主要部件采用冗余结构，如主要的计算机设备（如数据库服务器）；

软件的可靠性设计：充分考虑异常情况的处理，具有强的容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能力并给用户提示。并具有远程监控管理功能，并保证各进程的可靠运行。

本系统平台应具有较强的容灾容错能力，具有完善的系统恢复和安全机制。

（4）安全性原则

系统采取全面的安全保护措施，具有防病毒感染、防黑客攻击措施，同时在防雷击、过载、断电和人为破坏方面进行加强，具有高度的安全性和保密性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行。

（5）经济性原则

在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备， 综合考虑系统的建设、升级和维护费用。

（6）实用性原则

本系统提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。

（7）规范性原则

系统中采用的控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等符合国家标准、行业标准。系统具有良好的兼容性和互联互通性。

（8）可维护性原则

系统操作简单，实用性高，具有易操作、易维护的特点，系统具有专业的管理维护终端，方便系统维护。并且，系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能得到及时、快速地进行自维护。

2.4建设内容 

（1）安全监测系统建设：

安装高岚河特大桥健康监测系统传感器、数据采集与传输硬件设备，并进行系统集成。

（2）高岚河特大桥健康监测系统平台建设：

建设适用于高岚河特大桥健康监测系统的管理平台，并具有数据存储、分析、处理及展示和安全评估、预警功能。

（3）系统质保及运维：

提供不少于2年的整体质保和系统运维服务。

2.5需执行的国家相关标准、行业标准、地方标准或者其他标准、规范；

（1）相关法律法规

？ 《建设工程质量管理条例》

？ 《建设工程安全生产管理条例》

？ 《职业健康安全管理体系要求》

（二）安全监测相关标准规范

？ 《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB 50982-2014）

？ 《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）

？ 《工程测量规范》（GB50026-2007）

？ 《结构健康监测系统设计标准》（CECS-333 -2012）

？ 《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》（JT/T1037-2016）

？ 《铁路桥梁检定规范》（铁运函［2004］120号）

？ 《高速铁路桥梁运营性能检定规定(试行)》（铁总运〔2014〕232 号）

？ 《铁路桥隧建筑物修理规则》（铁运[2010]38号）

？ 《全球定位系统测量规范》GB/T18314-2009

？ 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-2006）

？ 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2016）

？ 《电子设备雷击保护导则》（GB/T7450-1987）

？ 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96～GB50259-96）

？ 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88）

？ 《低压配电设计规范》（GB50054－2011）

？ 《民用建筑电气设计规范》（JGJ16－2008）

？ 《电力工程电缆设计规范》（GB50217－2007）

（三）视频监控相关标准规范 

？ 《工业电视系统工程设计规范》GB50115—2009

？ 《计算机场地通用规范》GB/T 2887-2011

？ 《综合布线系统工程设计规范》GB50311—2016

？ 《音频、视频及类似电子设备安全要求》GB8898-2011

？ 《IP 网络技术要求--网络性能参数与指标》YD/T 1171-2015

？ 《计算机信息系统安全等级保护通用技术要求》GA/T390-2002

（四）计算机网络相关标准规范 

？ 《国家电子政务网络技术和运行管理规范》GB/T 21061-2007

？ 《基于 IP 网络的视讯会议系统设备互通技术要求》GB/T 21649-2008

？ 《信息安全技术 信息系统安全管理要求》GB/T 20269-2006

？ 《信息安全技术 网络基础安全管理要求》GB/T 20270-2006

？ 《信息安全技术 信息系统通用安全技术要求》GB/T 20271-2006

（五）政策依据文件

？ 国发〔2013〕36 号印发《关于加强城市基础设施建设的意见》

2.6需满足的技术规范和要求；

2.6.1监测内容及测点布置

详见施工图：高岚河特大桥 （76+4×143+88）m连续刚构钢筋布置图及附属设施（宜昌至郑万联施（桥）-23-L2）

2.6.2安全监测系统建设

1、采购内容

具体内容详见本包招标文件附件1《高岚河特大桥健康监测系统明细及设备数量》

2、技术要求

具体内容详见本包招标文件附件2《采购标的需满足的技术规范和要求》

说明：本项目部分设备在《采购标的需满足的技术规范和要求》未明确，未明确技术参数的设备，投标人可自行确定所投设备技术参数，但必须能保证系统的正常运行。

2.6.3高岚河特大桥健康监测系统平台建设

1.系统建设总体目标

（1）系统操作简便，界面简洁、美观，功能模块清晰，运行稳定、可靠。

（2）按照平台级设计，后期承包人需承担平台系统的培训、指导工作；

（3）信息化系统软件具备开放性、兼容性和可移植性；

（4）系统具备开放能力和可扩展性。

（5）具有可靠的安全防护措施以及提供完备的自动备份策略。

（6）系统须使内部数据信息实现安全、严密且有限制的信息共享（不同人员，不同权限，控制、查看不同信息），在保证数据共享的同时，也保证数据安全及保密措施。

（7）由于数据具有多类型的特性，因此在数据层和物理层要增加数据接口层，将不同的数据类型转化为符合数据库存储规范的数据结构。

（8）对信息资源进行详细规划，满足系统将来扩容的需要。

2.设计原则

系统设计架构体现出实用性、先进性、可靠和安全性、开放性、系统时效性等原则。

（1）实用性、易操作性

信息化系统软件具有良好的人机界面，操作方便、灵活。采用简洁、直观、友好的图形化中文界面；对于常用环节，系统应设置快捷键以方便功能间的切换；操作及选择键（热键、菜单选择等）的功能定义在全系统保持一致；

经过短期培训，操作者和系统管理人员可以熟练上岗操作并能完成日常系统维护工作。

（2） 开放性、灵活性

信息化软件系统应具有开放的系统体系设计结构，可兼容不同类型软件、且不能影响软件的使用性能。信息化软件应具有良好的可扩充、扩展能力，能够按照系统的分步实施进程方便地进行系统的升级和更新，以适应系统不断完善和发展。

（3）可扩展性、可复用性

扩展性原则规定本系统的系统容量、处理能力和业务范围具有良好的扩展能力；信息化系统计应满足业主今后的业务需求，保证业主投资成果，避免重复建设。

信息化系统必须具有良好的可复用性，通过组件化设计，实现业务过程组件与业务流程的分离，实现业务过程组件的可复用性。

（4）容错性、可靠性

信息化系统在设计过程中，必须考虑系统容错处理，并监控系统的运行状况，提高系统的可靠性，从而提高信息化养护水平，保证服务质量。

信息化系统是采购人重要的管理系统，保证稳定可靠的运行，并保证数据的安全与完整，且系统及数据有备份，在系统出现问题时，能够快速、完整恢复。信息化系统应采用多种系统容错手段，以保障其安全稳定性。

信息化系统软件保证7×24小时的服务；保证系统在运营过程中管理的各种资料的信息安全；系统与其它相关系统信息交换过程的安全以及系统自身安全。信息化系统软件具有完整的操作权限管理功能，能够对每个操作员的每次操作有详细的痕迹记录，对每次非法操作做出告警等。允许操作人员在权限范围内的误操作，并能撤销误操作，同时形成操作日志备查。

⒊ 功能要求

（1）自动化监测数据接入

？ 录入监测桥梁：录入桥梁基础信息，包括桥梁名称、桥梁位置、图片、立面图等。云监测平台在后台创建采集原始数据库、统计分析库等。

？ 新增传感器类型和型号：根据传感器类型模板，定义新增桥梁健康监测系统的具有的传感器类型和传感器型号。

？ 创建监测站：录入测站基本信息，包括监测站名称、编号、采集服务器地址、设备地址、模块号、指令、采样频率和传感器个数等信息。云监测平台根据测站信息在后台创建表结构信息，并自动生成测点。采集程序读取测站信息给采集设备发送指令、获取采集数据。

？ 监测点配置：配置测站下属的测点信息，包括测点名称、编码、所在截面、所在位置、测点图片、阈值信息、合理值范围、通常值和调整值等。

？ 自动化监测数据通过以上几步完成数据采集，数据自动集成到系统平台内。为保证系统平台数据显示的统一性，规定监测类型的物理量单位和正值含义。

（2）用户界面模块

用户界面子系统主要是面向管理人员交互的人机界面。该子系统主要功能要求如下：

①提供对桥梁的基础信息数据进行管理的界面；

②采用图形、表格、文字等多种形式的数据信息展示方式。

③具备远程信息发布与共享，远程授权操控能力。

④展示和操作界面风格友好、布局合理、操作便捷。

（3）数据存储与管理模块

①数据存储与管理子系统将对监测数据进行预处理并按照合理的结构进行存储，以向其它子系统提供有效的信息源，其具体功能要求如下：

能够实现数据采集、控制、筛选、管理和二次处理等功能；

②提供各类数据存储的工具和场所，建立与各种监测数据的数据类型、数据规模相匹配，与其采集、预处理、后处理功能要求相适应的数据存储结构，以及相应的数据交换模式，构建系统数据库；

③提供数据安全性及用户管理的工具；

④提供数据分布式快速查询的工具；

⑤能够实现监测数据的预处理、分类存储以及自动备份；

⑥具有对数据及设备异常报警功能，如系统网络通讯失败时，数据可暂时存储在采集站内，当网络正常后再传输至数据库服务器。

（4）结构预警模块

结构预警模块密切结合桥梁的管养要求，根据监测数据对桥梁结构异常状态做出及时诊断和报警。具体体现为如下功能：

①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；

②发生报警后通过邮件、短信等方式通知管理方；

2.7系统试运行及调试

2.7.1一般规定

1、系统调试应由电气、结构、机械和软件专业技术人员组成调试小组，根据设计文件和产品技术文件进行。

2、系统调试前应做好如下准备工作：

（1）按照施工资料查验已安装硬件和软件的规格、型号、数量和标识，应正确无误；

（2）查验接地系统和接地电阻符合设计要求；当无设计要求时，接地电阻应小于4Ω；

（3）断开不同接地系统的公共连接点后，不同接地系统之间的绝缘阻值应大于50MΩ；

（4）查验引入电源是否符合设计或设备电源要求，包括电源种类、电压、负载能力等。

3、系统调试前应制定调试方案并采取必要的安全防护措施。

4、系统调试分为单项调试和联合调试，应出具调试报告。

5、系统验证使用的计量仪表和检测器具应在规定的使用期内且检定合格，仪表和器具的测量精度应不低于相应传感器的测量精度。

2.7.2单项调试

1、系统供电调试应满足下列要求：

①电源设备的带电部分与金属外壳之间的绝缘电阻应满足产品设计要求，当无设计要求时，用兆欧表测量时不应小于500MΩ；

② 市电220V电压波动不应超过±10%，当超过该范围时，应加装稳压设备；

③ 60V以上的直流电源电压波动不应超过±10%，60V以下的直流电源电压波动不应超过±5%。

2、系统信号调试应满足下列要求：

① 检查各传感器采集参数设置是否满足设计要求；

② 当设计要求多种采集策略时，应针对每种采集策略分别测试传感器能否正确返回测试信号；

③ 单个传感器采集数据的响应时间应满足设计和产品技术文件的要求；

3、系统数据调试应满足下列要求：

① 传感器的编号及数据在现场数据库及远程数据库中应完全对应；

② 传感器数据应与其物理位置对应；

③ 数据存储精度应不低于传感器的分辨率。

④ 各传感器的测量数据不应超过传感器测量范围和设计文件规定的测量范围。

2.7.3联合调试

1、桥梁结构健康监测系统的功能调试包括：

① 自动和人工实现数据采集、传输和存储功能；

② 数据显示、回放和统计功能；

③ 桥梁健康监测系统报警和预警功能；

④ 设计文件要求的其他功能。

2、在试运行期间桥梁结构健康监测系统的可靠性应满足下列要求：

① 系统设备每月平均无故障工作时间应大于每月总时长的90%；

② 系统自动采集数据每日的数据缺失率应不大于5%。

4、试运行期间桥梁结构健康监测系统的稳定性应满足下列要求：

① 在被监测物理量基本不变的条件下，传感器15次连续采集数据的精度小于传感器技术指标的要求；

② 监测数据具有较好的周期性，无明显的系统性偏移。

2.8验收要求

1、设计文件范围内传感器安装、线缆敷设、采集站和机房建设以及软件部署完毕后，即可进行系统的分部工程验收。

2、系统软、硬件联合调试完毕，符合设计文件和本规范的规定时，监测系统即可开通运营进入试运行阶段，同时可进行系统阶段验收。

3、系统连续正常运营30天、经验收合格及完成档案验收后即具备竣工验收条件。

2.9运维要求

自项目验收合格之日起，供应商提供项目整体2年的免费售后服务支持。2年后如有需求，应提供相关技术支持。

附件1 高岚河特大桥健康监测系统明细及设备数量

序号	项目名称	单位	工程量
一	硬件设备
（一）	传感器设备
1	温湿度传感器	个	8
2	应变传感器	个	6
3	光纤光栅温度传感器	个	216
4	压差式变形测量传感器	个	18
5	储液罐	套	4
6	连接水管	米	2000
7	连通气管	米	2000
8	固定支架+保护罩	套	18
9	GNSS信号天线	个	8
10	GNSS接收机	台	8
12	金属观测墩	个	8
13	支座位移传感器	个	4
（二）	采集及传输设备
1	综合数据采集仪	台	2
2	振弦采集仪	个	1
3	16口光纤光栅解调仪	台	2
4	串口服务器	个	18
5	光纤收发器	个	18
6	采集箱	台	11
7	通信电缆	米	2000
8	射线线缆	米	8
（三）	监控中心
1	显示器	台	1
2	服务器	台	1
3	工控机	台	1
4	交换机	台	1
5	UPS供电系统	套	1
6	机柜	台	1
7	串口服务器	个	1
8	光纤收发器	个	1
9	光纤	米	4000
10	信号线	米	4000
11	网线	米	1000
（四）	传感器配套软件
1	GNSS解算软件	套	1
二	高岚河特大桥健康监测系统平台建设
1	数据显示、分析级预警平台	套	1
五	运维服务
1	人工费	项	1

 

附件2需满足的技术指标和要求

1、温湿度传感器技术参数

表1 温湿度传感器技术指标

项目	技术指标	重要性
温度测量范围	-40～80℃	▲
温度测量精度	±0.3℃
温度分辨率	0.1℃
湿度测量范围	0-100%RH	▲
湿度测量精度	0.1%
湿度分辨率	0.1%

2、应变传感器技术参数

表2 应变传感器技术指标

项目	技术指标	重要性
标准量程	3000με	▲
非线性度	直线：≤1%FS； 多项式：≤0.1%FS
分辨力	0.035%FS	▲
温度范围	-20℃～+80℃
标距	150mm

3、光纤光栅温度传感器技术参数

表3 光纤光栅温度传感器技术指标

项目	技术指标	重要性
标准量程	-30℃～＋80/+120/＋150℃
精度	≤0.5%FS	▲
分辨力	0.1℃

4、压差式变形测量传感器技术参数

表4 压差式变形测量传感器技术指标

项目	技术指标	重要性
量程上限	10m水柱	▲
精度	±0.065%	▲
过压影响	±0.03% FSR/16MPa
稳定性	±0.1% FSR/60个月
操作温度	-40℃～85℃
信号输出	4～20mA、Hart、BRAIN
电压范围	21.6～32V（24V Typical）
时间常数	2s（0.2～64s可调）
防护等级	IP67	▲

5、连接水管技术参数

表5 连接水管技术指标

项目	技术指标	重要性
材质	PU	▲

6、连通气管技术参数

表6 连通气管技术指标

项目	技术指标	重要性
材质	PU	▲

7、GNSS接受机天线技术参数

表7 GNSS测量天线技术指标

8、GNSS接收机技术参数

表8 GNSS接收机技术指标

9、金属观测墩技术参数

表9 金属观测墩技术指标

10、支座位移传感器技术参数

表10 支座位移传感器技术指标

项目	技术指标	重要性
测量范围	2000mm	▲
工作电压	24VDC
输出信号	0～5V/4～20mA、Modbus可选
线 性 度	＜0.05％F.S.	▲
重 复 性	＜0.002％F.S.
测量方式	非接触
工作温度	-40℃～85℃	▲

11、综合数据采集仪技术参数

表11 综合数据采集仪技术指标

项目	技术指标	重要性
通道	8CH
输入信号类型	电流型 0~20mA；电压型0~5V、0~10V可选
ADC分辨率	24bit
通道同步精度	10ms
采样频率	最大1kHz，可配置	▲
通讯接口	以太网、4G无线/GPRS、WIFI	▲
CPU	RK3128 4核 1.3GHz
内存	512MB
防护等级	IP65
工作温度	-20~60℃	▲
工作湿度	10%~85%（无结露）	▲

12、振弦采集仪技术参数

表12 振弦采集仪技术指标

项目	技术指标	重要性
通道	8CH
测量范围	频率400～6000Hz 温度-50～+150℃
测量精度	频率0.1Hz  温度0.1%FS
采样频率	最大1kHz，可配置	▲
通讯接口	以太网、4G无线/GPRS、WIFI
CPU	RK3128 4核 1.3GHz
防护等级	IP65	▲
工作温度	-20~60℃	▲
工作湿度	10%~85%（无结露）

13、16口光纤光栅采集仪技术参数

表13 16口光纤光栅采集仪技术指标

项目	技术指标	重要性
波长范围	1525nm～1565nm	▲
测量精度	±５pm
分 辨 率	1pm	▲
动态范围	60dB
扫描频率	100Hz
通 道 数	16
电源	DC24V 2A
工作湿度	90%
工作温度	-10～+50℃	▲

14、光纤收发器技术参数

表14 光纤收发器技术要求

项目	技术指标	重要性
接口	1个RJ45电口和1个SC光口	▲
传输方式	10/100M（自适应）
工作温度	-20℃～70℃	▲
最大电流	500mA

15、采集箱技术参数

表15 采集箱技术指标

项目	技术指标	重要性
材质	冷轧钢板

 

16、通信电缆技术参数

表16 通信电缆技术指标

17、信号线技术参数

表17 信号线技术指标

18、网线技术参数

 

表18 网线技术指标

19、光纤技术参数

表19 光纤技术指标

20、桥架技术参数

表20 桥架技术指标