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 桥梁安全监测系统集成 技术方案

以采集系统与监测平台为依托，通过数据传输协议集成，实现数据从采集到收集解析再到数据展示/监测平台的全过程流转，而无需经过数据库/数据文件的中转，解决现有BHM系统三大软件版块割裂的难题。BHM软件系统的三大版块结构如图1。

图1 BHM软件系统的三大版块结构图
采集系统向下对传感硬件进行同步采集与统一控制，将物理信号转化为结构响应数据，向上将结构响应数据传输到监测平台为在线分析模块提供数据支撑，具体技术要点及功能如下：

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基于对物理信号的模块化封装设计，实现对分布式采集设备的通用配置。

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基于卫星统一授时模块，实现对监测设备的同步采集。

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基于多级降频滤波技术，实现对干扰信号的滤除。

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基于三级存储机制，实现对监测数据存储的触发。

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基于分布式通讯协议，实现对采集数据的统一管理与向上传输。

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监测平台向下通过各监控终端的通信协议进行数据传输与指令传递，并基于分析算法将监测数据转化为桥梁状态信息，向上将状态信息推送给监测管理人员，为养护决策提供信息支持，具体技术要点及功能如下：

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基于统一编码规则，实现监测项目的动态配置与统一管理。

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基于BIMFACE模型轻量化引擎，实现模型与数据的双向驱动。

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基于Redis缓存技术，实现内存数据在三大软件版块间流转。

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基于混合编程技术，实现实时在线分析、离线数据分析的算法集成。

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基于开放式算法架构，实现结构分析方法的高效扩展。

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数据解析版块包括结构分析、传感器优化、模型修正、模态识别、损伤识别、状态评估等模块，其具体算法将另文介绍；本文将介绍三大版块之间的联系与集成以及数据采集、数据展示/监测平台模块功能。版块之间联系如图2所示。

图2 采集、解析、展示版块之间的数据联系