隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的飛速發(fā)展，橋梁群監(jiān)測的概念逐漸興起，建立多橋統(tǒng)一的智能平臺，摒棄一橋一系統(tǒng)的單一建設方法，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)測任務更集約、更高效、更安心。

　　為了使監(jiān)測系統(tǒng)能夠更加高效、便捷、實用，與以往的監(jiān)測系統(tǒng)相比，對新的橋梁智能監(jiān)測云系統(tǒng)提出了更高的要求。首先，要明確智能監(jiān)測云系統(tǒng)的目標和建設內(nèi)容。智能監(jiān)測云系統(tǒng)是對橋梁的工作環(huán)境的監(jiān)測、結(jié)構(gòu)整體性能監(jiān)測、結(jié)構(gòu)控制斷面應力監(jiān)測以及其他參數(shù)的監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)實時處理分析，反應結(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)測云系統(tǒng)分為四個層次：包括傳感器感知層、監(jiān)測站采集層、云平臺服務層及客戶端應用層等。

　　第一，傳感器感知層

　　橋梁智能監(jiān)測云系統(tǒng)的傳感器感知層，作為整個系統(tǒng)的根基，直接感知結(jié)構(gòu)參數(shù)變化，由傳感器轉(zhuǎn)換成電信號通過專用線纜傳送至監(jiān)測站采集層，在監(jiān)測項目中根據(jù)監(jiān)測參數(shù)配套傳感器是監(jiān)測方案是否有效和完善的基礎，傳感器的安裝布置、選擇和匹配結(jié)構(gòu)參數(shù)非常關鍵，測量參數(shù)應能與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果建立對應關系。本著技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、性能可靠、長期穩(wěn)定、滿足監(jiān)測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。一般工程界將傳感器根據(jù)其監(jiān)測目的分為：荷載與環(huán)境監(jiān)測、結(jié)構(gòu)整體響應、結(jié)構(gòu)局部響應。傳感器感知層。筆者有幸參與了中國土木工程學會標準制定的《橋梁健康監(jiān)測傳感器選型與布設技術(shù)規(guī)程》，該規(guī)程集結(jié)了工程界、學術(shù)界等多位專家的經(jīng)驗及心血，為監(jiān)測項的選擇、傳感器選型的原則等提供了參考，預計年底出版。

　　第二，監(jiān)測站采集層

　　監(jiān)測站采集層，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、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)傳輸、邊緣計算、聲光告警及聯(lián)動抓拍等功能，并將采集層的結(jié)果傳輸給云平臺。作為向傳感器發(fā)送采集指令的載體與通道，監(jiān)測采集層要求集成化程度高、便于統(tǒng)一管控、擴充性強，易進行設備升級以及維護更換。一般由電源子系統(tǒng)、信號調(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)對整個結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的有效運轉(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)攻堅主要集中在邊緣計算上，如何在前端采集層，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)瘦身、快速識別特征數(shù)據(jù)等，已成為行業(yè)熱點。

　　第三，云平臺服務層

　　云平臺服務層，一般發(fā)布于云服務器，是整個系統(tǒng)的大腦，包括數(shù)據(jù)庫設計、設備組網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲、測點計算、數(shù)據(jù)告警等后臺程序，實時接收監(jiān)測站采集層的結(jié)果，并存儲與客戶端應用層交互的信息。在設計該層次時，筆者與開發(fā)人員討論最多的還在于數(shù)據(jù)的存儲、計算服務與關系數(shù)據(jù)庫中權(quán)限的管理問題。以數(shù)據(jù)存儲為例，數(shù)據(jù)存儲問題對于云系統(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于關系庫、時序數(shù)據(jù)庫和商業(yè)實時歷史庫，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)運行的流暢，就各顯神通了。

　　第四，客戶端應用層

　　客戶端應用層是客服訪問系統(tǒng)的入口，負責和用戶進行交互，主要訪問方式有網(wǎng)頁瀏覽器方式和移動客戶端方式。對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)預警、損傷診斷、狀態(tài)評估、統(tǒng)計分析、報告報表等。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部構(gòu)件3D 圖。數(shù)據(jù)分析，也是最體現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)專業(yè)性的地方，針對時域數(shù)據(jù)的分析、頻域數(shù)據(jù)的分析以及一些工程應用分析是必不可少的。而對于結(jié)構(gòu)預警，從預警值的確定到多種預警（閾值預警、偏差報警、變化率預警等）的實現(xiàn)，再到報警的聯(lián)動（聯(lián)動攝像機抓拍、驅(qū)動聲光報警等），都是值得深入研究的問題。對于數(shù)據(jù)的深入挖掘，更是健康監(jiān)測界一直追求的目標，也就是損傷識別、狀態(tài)評估等，如何將海量的數(shù)據(jù)共享給科研工作者，推動橋梁大數(shù)據(jù)的分析，也是該系統(tǒng)的使命。

　　針對四個層次的展開描述，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注。