省級橋梁信息化管理系統的應用架構設計

林 勇

(福建商學院信息工程系，福建 福州 350012)

橋梁是城市基礎設施重要的建筑構成，隨著我國各地城市基礎建設的快速發展，橋梁的數量有了較大的增長，橋梁的安全管理工作任務繁重.目前，一些地方存在著城市橋梁管理制度不完善、養護不到位、擅自降低橋梁養護等級、處理橋梁隱患不及時不得力等問題，影響城市安全運行[1].國家有關部委明確提出要求加快推進城市橋梁信息系統建設，應及時建立橋梁檔案資料和基礎信息，確保做到一橋一檔，建立完善的城市橋梁信息系統，并根據橋梁運行期間的各種檢測數據等，及時更新城市橋梁檔案信息，實現城市橋梁信息數據的動態更新和管理[2].省級橋梁信息管理系統能詳實記錄和管理橋梁的各類信息，并對橋梁的定期巡檢維修養護等提供依據.

1 省級橋梁信息管理系統功能組成

圖1 省級橋梁信息管理系統功能組成圖

省級橋梁系統可以在一張圖上任意查看全省橋梁和各地市區縣分管橋梁的總體情況和詳細檔案信息；按區域按權屬單位等展示橋梁經常性檢查、檢測、評估、維修、監測信息；根據檢測、維修信息對橋梁健康情況進行實時分析，讓省廳領導和管理人員提前掌握存在安全隱患的橋梁，并對各地市區縣具體管理部門進行提前指示防患于未然；還可自動根據橋梁管養情況，對各地市區縣的橋梁管理工作進行考核，落實到責任，進一步督促和提高全省橋梁的管理水平.系統功能組成見圖1.

2 省級橋梁信息管理系統結構設計分析

2.1 全省橋梁信息化建設情況瀏覽

展示全省各地市區縣的橋梁信息管理系統情況，具體功能如下：

(1)省級接入地市情況圖：在省級展示圖上，展示已接入和未接入縣級橋梁信息管理系統的地市，用顏色區分.鼠標移到具體地市上方，顯示該地市管轄區縣的已接入和未接入數量.

(2)省級接入地市情況表：用圖表展示全省各地市及接入縣級橋梁信息管理系統情況，用名稱、數量展示已接入和未接入的地市.

(3)省級查看區縣接入情況圖：在省級展示地圖上，點擊地市，進入該地市的市級展示圖，展示已接入和未接入縣級橋梁信息管理系統的區縣，用顏色區分.

(4)省級查看區縣接入情況表：用圖表展示全省各區縣接入市級橋梁信息管理系統情況，用名稱、數量展示已接入和未接入的區縣.

2.2 全省基礎地圖瀏覽

提供全省基礎地圖瀏覽，包括地圖拖動，放大、縮小、全圖、矢量圖影像圖切換、地圖量測功能.可以在全省范圍上進行瀏覽，也可以進入各地市和區縣范圍進行瀏覽.

2.3 全省橋梁設施情況瀏覽

展示全省橋分布情況和概要信息，具體功能如下：

(1)全省橋梁分布：用地圖展示全省橋梁分布情況，可以查看全省每一座橋梁實際所在位置.

(2)全省橋梁概況：用圖表展示全省橋梁概要情況，展示全省、各地市、區縣的城市橋梁總數、特大橋、大橋、中小橋、人行天橋、隧道、地下通道數量信息.

2.4 全省重點橋梁分類專題展示

用地圖展示省廳重點關注的橋梁，生成全省重點橋梁分類專題圖.具體功能如下：

(1)特大橋梁專題圖：在地圖上顯示省廳關注的特大橋梁信息，如名稱、位置，用特大橋專題符號顯示，生成全省特大橋梁專題圖.

(2)危險橋梁專題圖：在地圖上顯示危險信息，如名稱、位置、危險性等級，用危險橋梁專題符號顯示，生成全省危險橋梁專題圖.

2.5 全省橋梁信息統計

用圖表統計全省橋梁詳細數據，根據的統計表格模板，快速生成全省橋梁專題統計報表.具體功能如下：

(1)全省橋梁數量統計表：根據全省橋梁數據，自動生成全省橋梁數據統計表，內容為全省、各地市、區縣的橋梁總數、特大橋、大橋、中小橋、人行天橋、隧道、地下通道數量.通過選擇統計條件篩選統計結果，可選擇的統計條件為橋梁權屬區域(全省、全省及各地市、全省及各地市及區縣)，生成不同詳細程度的統計表；統計條件也可以為橋梁建設時間，統計出選擇年份內所建設的橋梁數量，并根據特大橋、大橋、中小橋、人行天橋、隧道、地下通道類型進行分類展示.

(2)全省橋梁經常性檢查情況統計表：根據全省橋梁經常性檢查數據，自動生成全省橋梁日常養護情況統計表，內容為全省、各地市、區縣Ⅰ～Ⅴ類養護橋梁的經常性檢查合規橋梁數量、經常性檢查不合規橋梁數量.通過選擇統計條件篩選統計結果，可以選擇的統計條件為橋梁權屬區域、統計時間段、橋梁養護等級，生產不同詳細程度的統計表.

(3)全省橋梁檢測情況統計表：根據全省橋梁檢測情況，自動生成全省橋梁檢測情況統計表.內容為全省、各地市、區縣Ⅰ～Ⅴ類養護橋梁的常規定期檢測合規橋梁數量、常規定期檢測不合規橋梁數量、結構定期檢測合規橋梁數量、結構定期檢測不合規橋梁數量、特殊檢測合規橋梁數量、特殊檢測不合規橋梁數量.通過選擇統計條件篩選統計結果，可以選擇的統計條件為橋梁權屬區域、統計時間段、橋梁養護等級，生產不同詳細程度的統計表.

(4)全省橋梁技術狀況評估統計表：根據全省橋梁檢測數據，自動生成全省橋梁技術狀況評估情況統計表.內容為全省、各地市、區縣Ⅰ類養護橋梁的合格級橋梁數量、不合格級橋梁數量，Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁的各級橋梁數量.通過選擇統計條件篩選統計結果，可以選擇的統計條件為橋梁權屬區域、統計時間段、橋梁養護等級、技術狀況類型，生產不同詳細程度的統計表.

(5)全省橋梁維修情況統計表：根據全省橋梁技術狀況數據，自動生成全省橋梁維修情況統計表.內容為全省、各地市、區縣Ⅰ類養護橋梁的存在問題數量，安排維修數量，Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁的各級橋梁數量和橋梁安排維修數量.通過選擇統計條件篩選統計結果，可以選擇的統計條件為橋梁權屬區域、統計時間段、橋梁養護等級，生產不同詳細程度的統計表.

(6)統計表輸出：專題統計結果可以導出成Excel文件.

2.6 橋梁基本信息查看

可以查看起橋梁概要基本信息和詳細基本信息，具體功能如下：

(1)橋梁地圖概要信息查看：可以在地圖上選擇任意橋梁，查看橋梁概要信息，點擊查看詳細信息可以進一步查看橋梁各部件的具體參數.

(2)橋梁列表概要信息查看：橋梁列表方式展示全省所有橋梁，按、地市、區縣展示所屬的所有橋梁概要信息，點擊查看可以進一步查看具體參數.

(3)橋梁詳細信息查看：以樹狀結構展示橋梁大塊部件信息，橋梁詳細信息按大塊部件分可分為橋梁上部結構、支座、下部結構、基本附屬設施.以詳細列表信息展示橋梁小塊部件詳細信息，小塊部件分可分為橋跨、支座、橋臺、橋墩、基礎、橋面系、護坡，其中橋面系又可細分為橋面鋪裝、伸縮縫、欄桿、照明系統、防排水系統.具體參數信息詳見附件表.

(4)橋梁資料卡信息查看：以城市橋梁資料卡形式，展示橋梁整體資料信息.

(5)橋梁資料卡導出：橋梁資料卡信息可以導出成Word或Excel文件.

2.7 橋梁查詢定位

可對全省所有橋梁進行查詢，并在地圖上定位顯示.具體功能如下：

(1)橋梁名稱查詢定位：輸入橋梁名稱進行模糊查詢，查詢結果以列表方式展示，可任意選擇定位.

(2)權屬區域橋梁查詢定位：選擇權屬區域進行查詢，查詢結果以列表方式展示，可任意選擇定位.

(3)橋梁養護類別查詢定位：選擇橋梁養護類別進行查詢，查詢結果以列表方式展示，可任意選擇定位.

(4)橋梁養護等級查詢定位：選擇橋梁養護等級進行查詢，查詢結果以列表方式展示，可任意選擇定位.

(5)橋梁資料卡號查詢定位：輸入橋梁資料卡號進行模糊查詢，查詢結果以列表方式展示，可任意選擇定位.

2.8 全省橋梁應急預案監管

可以對全省橋梁的應急預案進行監管，查看各地市、區縣上傳的應急預案文件，了解其預案內容.以列表的方式展示各地市、區縣橋梁應急預案的上傳附件，通過選擇某一地方預案進入詳情界面，瀏覽預案詳細內容.

2.9 全省橋梁經常性檢查監管

可以對全省橋梁的經常性檢查情況進行監管，根據全省橋梁養護規范和省廳實際監管需求，動態監管全省橋梁的經常性檢查情況，具體功能如下：

(1)經常性檢查總體情況查看：以列表形式查看各地市、區縣橋梁經常性檢查總體完成情況，內容包括權屬區域、經常性檢查橋梁數量、偏差幅度，可以選擇查看條件篩選查詢結果，可選擇條件為權屬區域、時間段，生成經常性檢查總體情況表.

(2)經常性檢查詳細情況查看：可以在總體情況表中，選擇任意權屬區域，查看該權屬區域橋梁經常性檢查列表，選擇任意橋梁，查看該橋梁每條經常性檢查記錄，內容包括橋梁名稱、養護類別、巡檢單位、巡查人、巡查日期、檢查項目、是否完好、損壞類型、損壞程度、損壞位置等.

(3)經常性檢查考核：根據橋梁經常性檢查每月、每年完成情況，根據偏差幅度、橋梁完好程度等考核標準，對各地市、區縣橋梁經常性檢查工作進行打分，生成考核報表.

(4)經常性檢查專題地圖：根據考核分數，在地圖上顯示各地市、區縣經常性檢查完成情況，用不同顏色區分顯示各橋梁權屬區域，生成經常性檢查專題地圖.

2.10 全省橋梁檢測監管

可以對全省橋梁檢測情況進行監管，根據全省橋梁檢測規范和省廳實際監管需求，動態監管全省橋梁檢測情況，可自動發現不符合檢測要求的橋梁和所屬地市、區縣橋梁管理部門，主要監控內容為常規定檢和結構定檢的檢測頻率，具體功能如下：

(1)檢測總體情況查看：以列表形式查看各地市、區縣橋梁常規定期檢測、結構定期檢測、特殊檢測總體情況，內容包括權屬區域、常規定期檢測橋梁數量、結構定期檢測橋梁數量、特殊檢測橋梁數量，可選擇查看條件篩選查詢結果，可選擇條件為權屬區域、時間段、檢測類型，生成檢測總體情況表.

(2)檢測詳細情況查看：可以在總體情況表中，選擇權屬區域，查看該權屬區域橋梁常規定期檢測、結構定期檢測、特殊檢測列表，選擇任意橋梁的檢測記錄，查看詳細檢測信息.

(3)檢測考核：根據橋梁檢測情況，根據檢測頻率等考核標準，對各地市、區縣橋梁檢測工作進行打分，生成考核報表.

(4)檢測專題地圖：根據考核分數，在地圖上顯示各地市、區縣檢測完成情況，用不同顏色區分顯示各橋梁權屬區域，生成檢測專題地圖.

2.11 全省橋梁技術狀況評估監管

可以對全省橋梁健康情況進行監管，主要監各地市、區縣管橋梁完好狀態和橋梁結構狀況，展現各地起完好、良好、合格、不合格、危險狀態橋梁數量，可進一步查詢每座橋具體橋梁完好狀況和橋梁結構狀況信息，具體功能如下：

(1)技術狀況總體情況查看：以列表形式查看各地市、區縣橋梁完好狀態和橋梁結構狀況，內容包括權屬區域、完好狀態橋梁數量、結構狀況橋梁數量，可選擇查看條件篩選查詢結果，可選擇條件為權屬區域、時間段、完好狀態、結構狀況，生成技術狀況總體情況表.

(2)技術狀況詳細情況查看：可以在總體情況表中，選擇權屬區域，查看該權屬區域橋梁完好狀態、結構狀況列表，選擇任意橋梁的評估記錄，查看詳細評估信息.

(3)技術狀況專題地圖：根據橋梁完好狀態和橋梁結構狀況等級，在地圖上顯示各地市、區縣橋梁技術狀況，用不同顏色區分顯示各等級橋梁，生成技術狀況專題地圖.

2.12 全省橋梁維修監管

可以對全省橋梁維修情況進行監管，統計各地市、區縣橋梁維修數量，根據橋梁維修策略規范要求，自動分析各地市、區縣未采取必要維修工作的橋梁，可具體監管每年維修計劃及具體完成情況，監管每座橋梁維修詳細記錄，具體功能如下：

(1)維修總體情況查看：以列表形式查看各地市、區縣橋梁維修總體情況，內容包括權屬區域、計劃維修橋梁數量、實際完成維修數量、維修金額，可選擇條件篩選查詢結果，可選擇條件為權屬區域、時間段，生產維修總體情況表.

(2)維修詳細情況查看：可以在總體情況表中，選擇權屬區域，查看該權屬區域橋梁維修列表，選擇任意橋梁，查看詳細維修信息.

2.13 全省重點橋梁危險橋梁監管

對全省重點橋梁和危險橋梁進行單獨重點監管，對危險橋梁進行預警告警，具體功能如下：

(1)Ⅰ類養護橋梁維修監管：監管Ⅰ類養護橋梁維修情況，針對Ⅰ類養護橋梁發現的任何問題，是否及時安排維修，橋梁狀態是否完好.監管內容包括權屬區域、Ⅰ類養護橋梁名稱、發現問題數量、安排維修數量、橋梁狀態.對發現問題數量與安排維修數量不相等，以及橋梁狀態不是完好狀態的Ⅰ類養護橋梁，在列表里置頂、突出顯示，實時監管.

(2)Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁維修監管：監管Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁維修情況，針對完好狀態為的Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁，是否及時安排維修.監管內容包括權屬區域、Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁名稱、橋梁完好轉臺、發現問題數量、安排維修狀態、橋梁狀態.對發現問題數量與安排維修數量不相等的完好狀態的Ⅱ～Ⅴ類養護橋梁，在列表里置頂、突出顯示，實時監管.

2.14 橋梁在線監控

對特定橋梁實現在線實時監控，可以查看橋梁實時運行狀態、橋梁天氣情況、結構受力情況、實時監控視頻，實現對橋梁運行情況的實時動態監測，及時發現和預警橋梁潛在的危險，為橋梁的安全運行、養護提供科學的數據支持.具體功能包括：

(1)省級實時數據查看：在系統地圖界面中展示橋梁設施的實時監測數據，查看當前設施溫度、風速、橋梁撓度、支座位移、傾角、應變、加速度、索力、震動、車輛荷載等實時數值.

(2)省級實時視頻查看：在系統地圖界面中展示橋梁監控視頻的安裝位置，以及實時監控畫面.

(3)省級警戒值提醒：對監測到的實時數據超出橋梁安全狀況下所承受的警戒值時，進行閃爍報警提示.

2.15 全省橋梁管養指導

省廳可以將橋梁相關法律法規、政策、標準規范上傳到省級橋梁信息化管理系統平臺，指導各地市、區縣橋梁管理部門管養工作，對技術力量較為薄弱的地市、區縣所管養的大跨徑、特殊結構、使用年限長等重點橋梁要組織專家幫助會診，保存會診解決方案供地市、區縣使用，具體功能如下：

(1)橋梁法規、政策、標準、通知管理：省廳將全省橋梁相關法規、政策、養護標準、通知消息上傳到系統，供地市、區縣橋梁管理部門查看.包含法規、政策、養護標準以及通知任務的文字和附件的新增、修改、刪除功能.

(2)省級平臺地市、區縣重點橋梁會診：接收地市、區縣上報的重點橋梁會診請求，組織專家進行會診，并將會診結果上報到系統，地市、區縣橋梁管理部門可在市縣級橋梁信息管理系統上查看會診結果.

2.16 省級系統管理

對省級橋梁信息管理系統使用對象的姓名、所在機構、角色、權限等信息進行配置，具體功能包括：

(1)省級機構管理：可配置省廳組織機構基本信息，包含機構名稱、地址、機構職能描述等.

(2)省級角色管理：可配置系統角色基本信息，包含角色名稱、角色描述、所有權限.

(3)省級用戶管理：可配置系統用戶基本信息，包含用戶名稱、所屬機構、所屬角色.

(4)省級權限管理：可查看省級橋梁系統可進行配置的權限.

3 結論

橋梁信息化管理平臺要實現“統一建檔、動態監管、預警預告、責任追溯”的建設目標，依據橋梁管理規范、標準，針對全省橋梁統一聯動管理需求，綜合應用計算機、GIS、北斗定位、物聯網、視頻監控、云計算等技術，構建省級橋梁信息管理系統、市縣級橋梁信息管理系統和市縣級橋梁移動巡查動態管理系統三級信息化管理平臺[3].省級橋梁信息管理系統的使用對象為省橋梁監管部門，需滿足全省橋梁 “一張圖審閱、全流程監管、智能化預警、責任制考核”的總體管理需要.