隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的飛速發(fā)展，橋梁群監(jiān)測(cè)的概念逐漸興起，建立多橋統(tǒng)一的智能平臺(tái)，摒棄一橋一系統(tǒng)的單一建設(shè)方法，統(tǒng)一智能監(jiān)管，不僅能夠提高管理效率，也能幫助客戶節(jié)省資金，使橋梁監(jiān)測(cè)任務(wù)更集約、更高效、更安心。

　　為了使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠更加高效、便捷、實(shí)用，與以往的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，對(duì)新的橋梁智能監(jiān)測(cè)云系統(tǒng)提出了更高的要求。首先，要明確智能監(jiān)測(cè)云系統(tǒng)的目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容。智能監(jiān)測(cè)云系統(tǒng)是對(duì)橋梁的工作環(huán)境的監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)整體性能監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)控制斷面應(yīng)力監(jiān)測(cè)以及其他參數(shù)的監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理分析，反應(yīng)結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)的智能系統(tǒng)。

　　從軟件層面上說，建議將橋梁智能監(jiān)測(cè)云系統(tǒng)分為四個(gè)層次：包括傳感器感知層、監(jiān)測(cè)站采集層、云平臺(tái)服務(wù)層及客戶端應(yīng)用層等。

　　第一，傳感器感知層

　　橋梁智能監(jiān)測(cè)云系統(tǒng)的傳感器感知層，作為整個(gè)系統(tǒng)的根基，直接感知結(jié)構(gòu)參數(shù)變化，由傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過專用線纜傳送至監(jiān)測(cè)站采集層，在監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)配套傳感器是監(jiān)測(cè)方案是否有效和完善的基礎(chǔ)，傳感器的安裝布置、選擇和匹配結(jié)構(gòu)參數(shù)非常關(guān)鍵，測(cè)量參數(shù)應(yīng)能與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、性能可靠、長(zhǎng)期穩(wěn)定、滿足監(jiān)測(cè)要求的目的確定傳感器的類型。這也需要橋梁結(jié)構(gòu)工程師與硬件系統(tǒng)工程師的不斷溝通與碰撞，才能為系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。一般工程界將傳感器根據(jù)其監(jiān)測(cè)目的分為：荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)、結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)。傳感器感知層。筆者有幸參與了中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定的《橋梁健康監(jiān)測(cè)傳感器選型與布設(shè)技術(shù)規(guī)程》，該規(guī)程集結(jié)了工程界、學(xué)術(shù)界等多位專家的經(jīng)驗(yàn)及心血，為監(jiān)測(cè)項(xiàng)的選擇、傳感器選型的原則等提供了參考，預(yù)計(jì)年底出版。

　　第二，監(jiān)測(cè)站采集層

　　監(jiān)測(cè)站采集層，就是行業(yè)內(nèi)常說的系統(tǒng)集成，也就是需要將不同信號(hào)類型、不同采樣要求的傳感器，集成至統(tǒng)一的采集程序，要完成傳感器數(shù)據(jù)的采集、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)傳輸、邊緣計(jì)算、聲光告警及聯(lián)動(dòng)抓拍等功能，并將采集層的結(jié)果傳輸給云平臺(tái)。作為向傳感器發(fā)送采集指令的載體與通道，監(jiān)測(cè)采集層要求集成化程度高、便于統(tǒng)一管控、擴(kuò)充性強(qiáng)，易進(jìn)行設(shè)備升級(jí)以及維護(hù)更換。一般由電源子系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理子系統(tǒng)、采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)組成。穩(wěn)定、高效、可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著極其重要的作用。

　　該層次已經(jīng)經(jīng)過多年的實(shí)踐與技術(shù)發(fā)展，基本能完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸及前處理的工作，目前技術(shù)攻堅(jiān)主要集中在邊緣計(jì)算上，如何在前端采集層，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)瘦身、快速識(shí)別特征數(shù)據(jù)等，已成為行業(yè)熱點(diǎn)。

　　第三，云平臺(tái)服務(wù)層

　　云平臺(tái)服務(wù)層，一般發(fā)布于云服務(wù)器，是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、設(shè)備組網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、測(cè)點(diǎn)計(jì)算、數(shù)據(jù)告警等后臺(tái)程序，實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)站采集層的結(jié)果，并存儲(chǔ)與客戶端應(yīng)用層交互的信息。在設(shè)計(jì)該層次時(shí)，筆者與開發(fā)人員討論最多的還在于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算服務(wù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中權(quán)限的管理問題。以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為例，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題對(duì)于云系統(tǒng)來說壓力還是比較大的，目前采用最多的三種形式是存儲(chǔ)于關(guān)系庫(kù)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)和商業(yè)實(shí)時(shí)歷史庫(kù)，每種方法各有利弊。該層次的技術(shù)問題一般由需求人員提出，開發(fā)人員完成，但如何快速高效的解決問題，保證系統(tǒng)運(yùn)行的流暢，就各顯神通了。

　　第四，客戶端應(yīng)用層

　　客戶端應(yīng)用層是客服訪問系統(tǒng)的入口，負(fù)責(zé)和用戶進(jìn)行交互，主要訪問方式有網(wǎng)頁(yè)瀏覽器方式和移動(dòng)客戶端方式。對(duì)該層次的要求一般分為：數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析、結(jié)構(gòu)預(yù)警、損傷診斷、狀態(tài)評(píng)估、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)告報(bào)表等。如最直觀的數(shù)據(jù)展示，就需要為用戶提供友好的交互式圖形用戶界面，如現(xiàn)在最流行的BIM技術(shù)，采用3D 橋梁模型展示橋梁結(jié)構(gòu)、提供更加詳盡的橋梁細(xì)部構(gòu)件3D 圖。數(shù)據(jù)分析，也是最體現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)專業(yè)性的地方，針對(duì)時(shí)域數(shù)據(jù)的分析、頻域數(shù)據(jù)的分析以及一些工程應(yīng)用分析是必不可少的。而對(duì)于結(jié)構(gòu)預(yù)警，從預(yù)警值的確定到多種預(yù)警（閾值預(yù)警、偏差報(bào)警、變化率預(yù)警等）的實(shí)現(xiàn)，再到報(bào)警的聯(lián)動(dòng)（聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)抓拍、驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警等），都是值得深入研究的問題。對(duì)于數(shù)據(jù)的深入挖掘，更是健康監(jiān)測(cè)界一直追求的目標(biāo)，也就是損傷識(shí)別、狀態(tài)評(píng)估等，如何將海量的數(shù)據(jù)共享給科研工作者，推動(dòng)橋梁大數(shù)據(jù)的分析，也是該系統(tǒng)的使命。

　　針對(duì)四個(gè)層次的展開描述，筆者有很多想跟大家分享，并聽取大家意見的，目前正在整理中，歡迎大家拍磚也期盼得到大家的關(guān)注。