省级桥梁信息化管理系统的应用架构设计

林 勇

(福建商学院信息工程系，福建 福州 350012)

桥梁是城市基础设施重要的建筑构成，随着我国各地城市基础建设的快速发展，桥梁的数量有了较大的增长，桥梁的安全管理工作任务繁重.目前，一些地方存在着城市桥梁管理制度不完善、养护不到位、擅自降低桥梁养护等级、处理桥梁隐患不及时不得力等问题，影响城市安全运行[1].国家有关部委明确提出要求加快推进城市桥梁信息系统建设，应及时建立桥梁档案资料和基础信息，确保做到一桥一档，建立完善的城市桥梁信息系统，并根据桥梁运行期间的各种检测数据等，及时更新城市桥梁档案信息，实现城市桥梁信息数据的动态更新和管理[2].省级桥梁信息管理系统能详实记录和管理桥梁的各类信息，并对桥梁的定期巡检维修养护等提供依据.

1 省级桥梁信息管理系统功能组成

图1 省级桥梁信息管理系统功能组成图

省级桥梁系统可以在一张图上任意查看全省桥梁和各地市区县分管桥梁的总体情况和详细档案信息；按区域按权属单位等展示桥梁经常性检查、检测、评估、维修、监测信息；根据检测、维修信息对桥梁健康情况进行实时分析，让省厅领导和管理人员提前掌握存在安全隐患的桥梁，并对各地市区县具体管理部门进行提前指示防患于未然；还可自动根据桥梁管养情况，对各地市区县的桥梁管理工作进行考核，落实到责任，进一步督促和提高全省桥梁的管理水平.系统功能组成见图1.

2 省级桥梁信息管理系统结构设计分析

2.1 全省桥梁信息化建设情况浏览

展示全省各地市区县的桥梁信息管理系统情况，具体功能如下：

(1)省级接入地市情况图：在省级展示图上，展示已接入和未接入县级桥梁信息管理系统的地市，用颜色区分.鼠标移到具体地市上方，显示该地市管辖区县的已接入和未接入数量.

(2)省级接入地市情况表：用图表展示全省各地市及接入县级桥梁信息管理系统情况，用名称、数量展示已接入和未接入的地市.

(3)省级查看区县接入情况图：在省级展示地图上，点击地市，进入该地市的市级展示图，展示已接入和未接入县级桥梁信息管理系统的区县，用颜色区分.

(4)省级查看区县接入情况表：用图表展示全省各区县接入市级桥梁信息管理系统情况，用名称、数量展示已接入和未接入的区县.

2.2 全省基础地图浏览

提供全省基础地图浏览，包括地图拖动，放大、缩小、全图、矢量图影像图切换、地图量测功能.可以在全省范围上进行浏览，也可以进入各地市和区县范围进行浏览.

2.3 全省桥梁设施情况浏览

展示全省桥分布情况和概要信息，具体功能如下：

(1)全省桥梁分布：用地图展示全省桥梁分布情况，可以查看全省每一座桥梁实际所在位置.

(2)全省桥梁概况：用图表展示全省桥梁概要情况，展示全省、各地市、区县的城市桥梁总数、特大桥、大桥、中小桥、人行天桥、隧道、地下通道数量信息.

2.4 全省重点桥梁分类专题展示

用地图展示省厅重点关注的桥梁，生成全省重点桥梁分类专题图.具体功能如下：

(1)特大桥梁专题图：在地图上显示省厅关注的特大桥梁信息，如名称、位置，用特大桥专题符号显示，生成全省特大桥梁专题图.

(2)危险桥梁专题图：在地图上显示危险信息，如名称、位置、危险性等级，用危险桥梁专题符号显示，生成全省危险桥梁专题图.

2.5 全省桥梁信息统计

用图表统计全省桥梁详细数据，根据的统计表格模板，快速生成全省桥梁专题统计报表.具体功能如下：

(1)全省桥梁数量统计表：根据全省桥梁数据，自动生成全省桥梁数据统计表，内容为全省、各地市、区县的桥梁总数、特大桥、大桥、中小桥、人行天桥、隧道、地下通道数量.通过选择统计条件筛选统计结果，可选择的统计条件为桥梁权属区域(全省、全省及各地市、全省及各地市及区县)，生成不同详细程度的统计表；统计条件也可以为桥梁建设时间，统计出选择年份内所建设的桥梁数量，并根据特大桥、大桥、中小桥、人行天桥、隧道、地下通道类型进行分类展示.

(2)全省桥梁经常性检查情况统计表：根据全省桥梁经常性检查数据，自动生成全省桥梁日常养护情况统计表，内容为全省、各地市、区县Ⅰ～Ⅴ类养护桥梁的经常性检查合规桥梁数量、经常性检查不合规桥梁数量.通过选择统计条件筛选统计结果，可以选择的统计条件为桥梁权属区域、统计时间段、桥梁养护等级，生产不同详细程度的统计表.

(3)全省桥梁检测情况统计表：根据全省桥梁检测情况，自动生成全省桥梁检测情况统计表.内容为全省、各地市、区县Ⅰ～Ⅴ类养护桥梁的常规定期检测合规桥梁数量、常规定期检测不合规桥梁数量、结构定期检测合规桥梁数量、结构定期检测不合规桥梁数量、特殊检测合规桥梁数量、特殊检测不合规桥梁数量.通过选择统计条件筛选统计结果，可以选择的统计条件为桥梁权属区域、统计时间段、桥梁养护等级，生产不同详细程度的统计表.

(4)全省桥梁技术状况评估统计表：根据全省桥梁检测数据，自动生成全省桥梁技术状况评估情况统计表.内容为全省、各地市、区县Ⅰ类养护桥梁的合格级桥梁数量、不合格级桥梁数量，Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁的各级桥梁数量.通过选择统计条件筛选统计结果，可以选择的统计条件为桥梁权属区域、统计时间段、桥梁养护等级、技术状况类型，生产不同详细程度的统计表.

(5)全省桥梁维修情况统计表：根据全省桥梁技术状况数据，自动生成全省桥梁维修情况统计表.内容为全省、各地市、区县Ⅰ类养护桥梁的存在问题数量，安排维修数量，Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁的各级桥梁数量和桥梁安排维修数量.通过选择统计条件筛选统计结果，可以选择的统计条件为桥梁权属区域、统计时间段、桥梁养护等级，生产不同详细程度的统计表.

(6)统计表输出：专题统计结果可以导出成Excel文件.

2.6 桥梁基本信息查看

可以查看起桥梁概要基本信息和详细基本信息，具体功能如下：

(1)桥梁地图概要信息查看：可以在地图上选择任意桥梁，查看桥梁概要信息，点击查看详细信息可以进一步查看桥梁各部件的具体参数.

(2)桥梁列表概要信息查看：桥梁列表方式展示全省所有桥梁，按、地市、区县展示所属的所有桥梁概要信息，点击查看可以进一步查看具体参数.

(3)桥梁详细信息查看：以树状结构展示桥梁大块部件信息，桥梁详细信息按大块部件分可分为桥梁上部结构、支座、下部结构、基本附属设施.以详细列表信息展示桥梁小块部件详细信息，小块部件分可分为桥跨、支座、桥台、桥墩、基础、桥面系、护坡，其中桥面系又可细分为桥面铺装、伸缩缝、栏杆、照明系统、防排水系统.具体参数信息详见附件表.

(4)桥梁资料卡信息查看：以城市桥梁资料卡形式，展示桥梁整体资料信息.

(5)桥梁资料卡导出：桥梁资料卡信息可以导出成Word或Excel文件.

2.7 桥梁查询定位

可对全省所有桥梁进行查询，并在地图上定位显示.具体功能如下：

(1)桥梁名称查询定位：输入桥梁名称进行模糊查询，查询结果以列表方式展示，可任意选择定位.

(2)权属区域桥梁查询定位：选择权属区域进行查询，查询结果以列表方式展示，可任意选择定位.

(3)桥梁养护类别查询定位：选择桥梁养护类别进行查询，查询结果以列表方式展示，可任意选择定位.

(4)桥梁养护等级查询定位：选择桥梁养护等级进行查询，查询结果以列表方式展示，可任意选择定位.

(5)桥梁资料卡号查询定位：输入桥梁资料卡号进行模糊查询，查询结果以列表方式展示，可任意选择定位.

2.8 全省桥梁应急预案监管

可以对全省桥梁的应急预案进行监管，查看各地市、区县上传的应急预案文件，了解其预案内容.以列表的方式展示各地市、区县桥梁应急预案的上传附件，通过选择某一地方预案进入详情界面，浏览预案详细内容.

2.9 全省桥梁经常性检查监管

可以对全省桥梁的经常性检查情况进行监管，根据全省桥梁养护规范和省厅实际监管需求，动态监管全省桥梁的经常性检查情况，具体功能如下：

(1)经常性检查总体情况查看：以列表形式查看各地市、区县桥梁经常性检查总体完成情况，内容包括权属区域、经常性检查桥梁数量、偏差幅度，可以选择查看条件筛选查询结果，可选择条件为权属区域、时间段，生成经常性检查总体情况表.

(2)经常性检查详细情况查看：可以在总体情况表中，选择任意权属区域，查看该权属区域桥梁经常性检查列表，选择任意桥梁，查看该桥梁每条经常性检查记录，内容包括桥梁名称、养护类别、巡检单位、巡查人、巡查日期、检查项目、是否完好、损坏类型、损坏程度、损坏位置等.

(3)经常性检查考核：根据桥梁经常性检查每月、每年完成情况，根据偏差幅度、桥梁完好程度等考核标准，对各地市、区县桥梁经常性检查工作进行打分，生成考核报表.

(4)经常性检查专题地图：根据考核分数，在地图上显示各地市、区县经常性检查完成情况，用不同颜色区分显示各桥梁权属区域，生成经常性检查专题地图.

2.10 全省桥梁检测监管

可以对全省桥梁检测情况进行监管，根据全省桥梁检测规范和省厅实际监管需求，动态监管全省桥梁检测情况，可自动发现不符合检测要求的桥梁和所属地市、区县桥梁管理部门，主要监控内容为常规定检和结构定检的检测频率，具体功能如下：

(1)检测总体情况查看：以列表形式查看各地市、区县桥梁常规定期检测、结构定期检测、特殊检测总体情况，内容包括权属区域、常规定期检测桥梁数量、结构定期检测桥梁数量、特殊检测桥梁数量，可选择查看条件筛选查询结果，可选择条件为权属区域、时间段、检测类型，生成检测总体情况表.

(2)检测详细情况查看：可以在总体情况表中，选择权属区域，查看该权属区域桥梁常规定期检测、结构定期检测、特殊检测列表，选择任意桥梁的检测记录，查看详细检测信息.

(3)检测考核：根据桥梁检测情况，根据检测频率等考核标准，对各地市、区县桥梁检测工作进行打分，生成考核报表.

(4)检测专题地图：根据考核分数，在地图上显示各地市、区县检测完成情况，用不同颜色区分显示各桥梁权属区域，生成检测专题地图.

2.11 全省桥梁技术状况评估监管

可以对全省桥梁健康情况进行监管，主要监各地市、区县管桥梁完好状态和桥梁结构状况，展现各地起完好、良好、合格、不合格、危险状态桥梁数量，可进一步查询每座桥具体桥梁完好状况和桥梁结构状况信息，具体功能如下：

(1)技术状况总体情况查看：以列表形式查看各地市、区县桥梁完好状态和桥梁结构状况，内容包括权属区域、完好状态桥梁数量、结构状况桥梁数量，可选择查看条件筛选查询结果，可选择条件为权属区域、时间段、完好状态、结构状况，生成技术状况总体情况表.

(2)技术状况详细情况查看：可以在总体情况表中，选择权属区域，查看该权属区域桥梁完好状态、结构状况列表，选择任意桥梁的评估记录，查看详细评估信息.

(3)技术状况专题地图：根据桥梁完好状态和桥梁结构状况等级，在地图上显示各地市、区县桥梁技术状况，用不同颜色区分显示各等级桥梁，生成技术状况专题地图.

2.12 全省桥梁维修监管

可以对全省桥梁维修情况进行监管，统计各地市、区县桥梁维修数量，根据桥梁维修策略规范要求，自动分析各地市、区县未采取必要维修工作的桥梁，可具体监管每年维修计划及具体完成情况，监管每座桥梁维修详细记录，具体功能如下：

(1)维修总体情况查看：以列表形式查看各地市、区县桥梁维修总体情况，内容包括权属区域、计划维修桥梁数量、实际完成维修数量、维修金额，可选择条件筛选查询结果，可选择条件为权属区域、时间段，生产维修总体情况表.

(2)维修详细情况查看：可以在总体情况表中，选择权属区域，查看该权属区域桥梁维修列表，选择任意桥梁，查看详细维修信息.

2.13 全省重点桥梁危险桥梁监管

对全省重点桥梁和危险桥梁进行单独重点监管，对危险桥梁进行预警告警，具体功能如下：

(1)Ⅰ类养护桥梁维修监管：监管Ⅰ类养护桥梁维修情况，针对Ⅰ类养护桥梁发现的任何问题，是否及时安排维修，桥梁状态是否完好.监管内容包括权属区域、Ⅰ类养护桥梁名称、发现问题数量、安排维修数量、桥梁状态.对发现问题数量与安排维修数量不相等，以及桥梁状态不是完好状态的Ⅰ类养护桥梁，在列表里置顶、突出显示，实时监管.

(2)Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁维修监管：监管Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁维修情况，针对完好状态为的Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁，是否及时安排维修.监管内容包括权属区域、Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁名称、桥梁完好转台、发现问题数量、安排维修状态、桥梁状态.对发现问题数量与安排维修数量不相等的完好状态的Ⅱ～Ⅴ类养护桥梁，在列表里置顶、突出显示，实时监管.

2.14 桥梁在线监控

对特定桥梁实现在线实时监控，可以查看桥梁实时运行状态、桥梁天气情况、结构受力情况、实时监控视频，实现对桥梁运行情况的实时动态监测，及时发现和预警桥梁潜在的危险，为桥梁的安全运行、养护提供科学的数据支持.具体功能包括：

(1)省级实时数据查看：在系统地图界面中展示桥梁设施的实时监测数据，查看当前设施温度、风速、桥梁挠度、支座位移、倾角、应变、加速度、索力、震动、车辆荷载等实时数值.

(2)省级实时视频查看：在系统地图界面中展示桥梁监控视频的安装位置，以及实时监控画面.

(3)省级警戒值提醒：对监测到的实时数据超出桥梁安全状况下所承受的警戒值时，进行闪烁报警提示.

2.15 全省桥梁管养指导

省厅可以将桥梁相关法律法规、政策、标准规范上传到省级桥梁信息化管理系统平台，指导各地市、区县桥梁管理部门管养工作，对技术力量较为薄弱的地市、区县所管养的大跨径、特殊结构、使用年限长等重点桥梁要组织专家帮助会诊，保存会诊解决方案供地市、区县使用，具体功能如下：

(1)桥梁法规、政策、标准、通知管理：省厅将全省桥梁相关法规、政策、养护标准、通知消息上传到系统，供地市、区县桥梁管理部门查看.包含法规、政策、养护标准以及通知任务的文字和附件的新增、修改、删除功能.

(2)省级平台地市、区县重点桥梁会诊：接收地市、区县上报的重点桥梁会诊请求，组织专家进行会诊，并将会诊结果上报到系统，地市、区县桥梁管理部门可在市县级桥梁信息管理系统上查看会诊结果.

2.16 省级系统管理

对省级桥梁信息管理系统使用对象的姓名、所在机构、角色、权限等信息进行配置，具体功能包括：

(1)省级机构管理：可配置省厅组织机构基本信息，包含机构名称、地址、机构职能描述等.

(2)省级角色管理：可配置系统角色基本信息，包含角色名称、角色描述、所有权限.

(3)省级用户管理：可配置系统用户基本信息，包含用户名称、所属机构、所属角色.

(4)省级权限管理：可查看省级桥梁系统可进行配置的权限.

3 结论

桥梁信息化管理平台要实现“统一建档、动态监管、预警预告、责任追溯”的建设目标，依据桥梁管理规范、标准，针对全省桥梁统一联动管理需求，综合应用计算机、GIS、北斗定位、物联网、视频监控、云计算等技术，构建省级桥梁信息管理系统、市县级桥梁信息管理系统和市县级桥梁移动巡查动态管理系统三级信息化管理平台[3].省级桥梁信息管理系统的使用对象为省桥梁监管部门，需满足全省桥梁 “一张图审阅、全流程监管、智能化预警、责任制考核”的总体管理需要.