DB34 T 3703.4-2022 长大桥梁养护指南 第4部分:健康监测系统数据库架构设计标准.pdf
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1、 ICS 93.040 CCS P 28 34 安徽省地方标准 DB34/T 3703.42022 长大桥梁 养护指南 第 4 部 分:健 康监 测系统数据库 架构设计 标准 Guide for the maintenance of long span bridges Part 4:Guide for database architecture of structural safety monitoring system 2022-03-29 发布 2022-04-29 实施 安徽省市 场监督 管 理局 发 布 DB34/T 3703.42022 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范 性
2、引 用文 件.1 3 术语 和定 义.1 4 总体 要求.1 数 据库 架构.1 4.1 数 据库 范式.1 4.2 交互.1 4.3 安全.1 4.4 5 编码 要求.2 桥梁 编码.2 5.1 监 测点 编号.2 5.2 数 据表 编码.2 5.3 数 据表 字段.2 5.4 6 数据 表.3 数 据表 结构 要求.3 6.1 基 础数 据表.3 6.2 监 测数 据表.4 6.3 数 据应 用表.5 6.4 7 数据 交互.5 交互 要求.5 7.1 交互 方式.5 7.2 附录A(资料 性)基础 数据表 结构 设计.6 附录B(资料 性)监测 数据表 结构 设计.11 附录C(资料 性
3、)数据 应用表 结构 设计.17 参考文 献.18 I DB34/T 3703.42022 前 言 本文件 按照GB/T 1.12020 标准 化工 作导则 第1 部分:标准化 文件 的结构 和起草 规则 的规 定起草。本文件 是DB34/T 3703 长大桥 梁养 护指 南 的第4 部分。DB34/T 3703 已经 发布了 以下 部分:第1 部 分:结构 安全 监测 系统布 设指 南;第2 部 分:机电 系统 维护 管理指 南;第3 部 分:定期 检查 工作 验收;第4 部分:健康 监测 系统 数据库 架构 设计 标准;第5 部分:健康 监测 报警 阈值设 定。请注意 本文 件的 某些 内
4、容 可能涉 及专 利。本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任。本文件 由安徽 省交 通控 股集 团 有限 公司 提出。本文件 由安徽 省交 通运 输厅 归 口。本文件 起草 单位:安 徽省 交通控 股集 团有 限公 司、苏交科 集团 股份 有限 公司。本 文 件主 要起 草人:李阿坦、张 尤平、张 立奎、张 宇峰、杨 洋、刘守 苗、徐一 超、钟三 星、蔡传 勇、袁 祖 峰、张 旭、承 宇、冯元 正、赵先 民、刘 辉、曹威、赵 亮、熊 祖琨、黄 贺洪、蒋 家君、王连发、陈兆龙、柴 继乐。II DB34/T 3703.42022 长 大桥梁 养护指南 第 4 部分:健 康监测 系统数据
5、 库架构 设计标准 1 范围 本文件 规定 了长 大桥 梁健 康监测 系统 数据 库架 构设 计通用 要求、数 据表、数 据交互。本文件 适用 于长 大桥 梁的 健康监 测系 统数 据库 架构 设计,其他 类型 桥梁 健康 监 测系统 数据 库架 构 设计可参 照执 行。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中,注日 期的 引用 文件,仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件;不注 日期 的引 用文件,其 最新 版本(包 括所有 的修 改单)适 用 于 本文件。GB/T 11708 公路 桥梁 命名 编 号和 编
6、码 规则 GB/T 20273 信 息安 全技 术数据 库管 理系 统安 全技 术要求 GB/T 22239 信 息安 全技 术信息 系统 安全 等级 保护 基本要 求 JT/T 132 公路 数据 库编 目编码 规则 3 术语和 定义 本文件 没有 需要 界定 的术 语和定 义。4 总体要 求 数据库 架构 4.1 4.1.1 数据库 应采用 技术 先进、稳定可 靠、易 于扩 展的设 计方案,设计 方案 应遵循 数据的 完整性 和 一致性原 则。4.1.2 数据库 架构 设计 应根 据业 务分析 模型,选 择合 适的 数据库 类型。4.1.3 宜构建 若干 子数 据库,对 数据进 行分 类存
7、 储和 管理。数据库 范式 4.2 4.2.1 在保证 查询 效率 条件 下,数据表 结构 设计 宜满 足第 三范式 的要 求。注:第三范式(third normal form:3NF)符合第三级别的关系模 式的集合。满足第三范式的数据库,是在满足第二范式(2NF)的基础上,要求 一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息。4.2.2 根据其 存储 数据 的具 体特 征,设 计合 理的 数据 表结 构。交互 4.3 数据库 与其 他系 统数 据库 应能满 足数 据交 互需 求。安全 4.4 1 DB34/T 3703.42022 数据库 的维 护、安全 要求 应符合 GB/T 20
8、273 和 GB/T 22239 中信 息系 统安 全 保护等 级第 二级 或以上安全 等级 保护 要求。5 编码要 求 桥梁编 码 5.1 对 公路桥梁应进行编 码,公路桥梁代码应按 JT/T 132 规定编制,由“路线 编号+行政区划代码+L(R/L/K/Z)+四 位数 字编 号”组 成,代码 中的 相关 字符含 义如 下:L 路 线里 程桩 递增 方向的 左 侧的 桥;R 路 线里 程桩 递增 方向的 右 侧的 桥;K 跨线 桥(天桥);Z 匝道 桥。示例:“G206340100L0104”为国道 第 206 号公路合肥段(行政区 划代码:340100)第0104 号桥 梁左侧桥。监测点
9、 编号 5.2 桥梁监 测点 编号 应按 照固 定的规 则进 行编 码,编 码 规则应 简洁 易懂,宜由“桥 名简称-监测 项简 称-构件类 型-断面 序号-构件 序号-监 测点 序号”组 成。注:桥名简 称为桥 梁汉语 拼音 大写 首字母 组合,如西堠 门大 桥表 示为“XHM”,一般由2-5 位大 写 字母组 成;监 测项简称为 不同监 测项 的英文 简称,一般 由三至 四位 大写字 母组 成,各 监测项 简称 详见表1;构 件类型 表示当 前传感器所在构件类型,L:梁结构,T:塔结构,S:索结构,D:桥墩,M:锚室。各字段之间应以中横线“-”加以分割,如监测点名称“XS-UAN-T02-
10、001”表示“秀山大桥T02 塔风荷载监测项的第1 个测点”。数据表 编码 5.3 5.3.1 数据表 宜使 用“表类 型_ 模 块名_ 具体 表名”方式 命 名。注1:表类型包括基本表和视图两类,可分别以“t”和“view”命名,视图为预编译好查询语句,在基本表基础 上建立的表。注2:数据库中模块包括系统架构模块、基础数据模块、存储数据 模块,可分别以“sys”、“business”和“data”和命名。系统 架构模块 存放数 据库系统表,如配置选 项表、权限表、用户 表等;基 础数据 模块用以存放 各类基础数据表;存储数据模块用以存放各类监测数据表和数据应用表。示例 1:“t_sys_co
11、nfig”为系 统架构配置选项表,其中的 t 为表类型(基本表);sys 为模 块名(系统架构模块);config 为表名(配置选项表);示例 2:“view_business_type”,其 中 view 为表类型(视 图);business 为模块名(基 础数据模块);type 为表名(传感器类型表)。5.3.2 位于同 一模 块的 表名 前缀 应相同,模 块名 可采 用英 语简写 方式 命名,如:“t_sys_*”。5.3.3 具体表 名应 与表 中存 储数 据相关,应 避免 使用 拼音 命名,如:“t_sys_user”。5.3.4 具体表名宜使用完整的英语单词,在单词长度大于 10
12、个字符时,可采用单词简写;如:“t_business_info”。5.3.5 如具体 表名 由多 个单 词组 成时,应使 用“_”间 隔;如:“t_business_sensor”。5.3.6 具 体 表名 总长 度不 宜超过30 个字 符。数据表 字段 5.4 5.4.1 字段宜 采用“实体_ 属性”方 式命 名。示例:“sensor_code”,其 中 sensor 为实体(传感器);code 为 属性(编号)。2 DB34/T 3703.42022 5.4.2 字段名 宜使 用完 整的 英语 单词,在单 词长 度大 于 10 个字符 时,可采 用单 词简 写。5.4.3 如字段 名由 多
13、个 单词 组成 时,应 使用“_”间隔;如:“sensor_code”。5.4.4 字 段 名长 度不 宜超过 30 个 字符。6 数据表 数据表 结构 要求 6.1 6.1.1 数据表 的字 段长 度应 在保 证字段 实际 使用 需求 的基 础上,缩短 字段 长度。6.1.2 数 据 表的 字段 应设置 NOT NULL 限制,允 许空 值的 字 段设计 不宜 超过 总字 段数 量的80。6.1.3 数据表 应使 用单 独的 字段 作为对 应表 的主 键。6.1.4 数据表 的主 键应 体现 或计 算得出 其数 据存 储的 时间 戳信息,字 段名 宜使 用“ID”。6.1.5 数据表 字段
14、类型 应符 合以 下条例:a)数 值 型数 据字 段类 型宜 采用 整 型、浮点 型或 双精 度浮 点 型,浮点 型字 段保 留小 数 位应 满足实际数据应 用精 度需 求;b)时间型 数据 字段 类型 宜采 用日期 时间 型,精度 应满 足桥梁 结构 监测、数 据分 析及状 态评 估 的 要求。动 态信 号的 时间 同步 精度不 宜低 于0.1 ms,静态 信 号的 时间 同步 精度 不宜 低于 1 ms;c)文本型 数据 字段 类型 宜采 用字符 型;d)触发型 数据 字段 类型 宜采 用布尔 型,如表 示“是否 启动报 警”的字 段取 值 为TRUE 或 FALSE。6.1.6 数据表
15、的主 键字 段宜 创建 聚集索 引。6.1.7 数据库 设计 时宜 对常 用查 询字段 设置 索引。基础数 据表 6.2 6.2.1 基础数 据表应 根据 桥梁类 型进行 设计,其字 段能完 整覆盖 公路桥 梁健 康监测 系统需 要的桥 梁、传感器 及设 备信 息。6.2.2 基础数 据表宜 包括 桥梁信 息表、构件类 型信 息表、监测类 型配置 表、监测点 配置表、传感 器 类型表、传感 器配 置表、设 备信息 表。6.2.3 基础数 据表 设计 应符 合下 列条例:a)桥梁信 息表 设计 应符 合 GB/T 11708 要 求,数据 表设计 宜 采用 附录 A 中表 A.1 给出的 桥梁
16、信息表结构,应 包含 桥梁 代码、桥梁 名称、桥 梁结 构基 本信息、桥 梁管 理单 位信 息等内 容;b)构件类 型信 息表 设计 宜参 照附 录 A 中表 A.2 给 出的构 件 类型 信息 表结 构,应包 括 构件 编码、构件名 称、构件 位置、所 属部件 等内 容;c)监测类 型配 置表 设计 宜参 照附 录 A 中表 A.3 给出 的 监测类 型配 置表 结构,应 包括监 测项 名称、监测项 简称、所 属类 型、监测目 的等 内容;d)监测点 配置 表设 计宜 参照 附录A 中表 A.4 给 出的 监测 点 配置 表结 构,应包 括监 测 点名 称、所属监 测项 ID、通道 编码、传
17、感 器 位置 等内 容;e)传感器 类型 表设 计宜 参照 附录A 中表 A.5 给 出的 传感 器 类型 表结 构,应包 括传 感 器名 称、传感器类型、生 产厂 家、信号 类型等 内容;f)传感器 配置 表应 根据 不同 类型传 感器 分别 进行 编号,数据表 设计 宜参 考附 录 A 中表 A.6 给出的传感器 配置 表结 构,应 包 括传感 器编 号、传 感器 类 型、采样 频率、传感 器安 装方式、传感 器状 态 等内容;g)设备信 息表 应根 据不 同类 型的设 备分 别进 行分 类编 号,数 据表 设计 宜参 考附 录 A 中表 A.7 给出的设备 信息 表结 构,应包 括工程
18、编号、设 备类 型、连接通 道、设备 状态 等内 容。3 DB34/T 3703.42022 监测数 据表 6.3 6.3.1 监测数 据表 应根 据不 同监 测类型 测点 分表 设计,每 种监测 类型 宜设 计独 立的 表。6.3.2 数据表 的字段 应包 括监测 传感器 编号、数据 采集时 间、数 据存储 时间、传感 器采集 值等内 容,应符合 以下 条例:a)传感器 编号 字段 的字 段名 应与基 础数 据表 中传 感器 代码字 段的 字段 名保 持一 致;b)监测数 据采 集时 间字 段精 度应与 数据 采集 和存 储频 率相匹 配,应确 保同 一传 感 器的监 测数 据 没有重复 的
19、采 集时 间。6.3.3 数据表 设计 宜参 照附 录 B 中表B.1 表 B.19 具体 给 出的各 监测 类型 的数 据表 结构。6.3.4 数据表 结构 应 符合表 1 给 出的设 计要 求。表1 监测数 据表 设计 要求 编号 监测数据表 参考表名 简称 要求 1 大气温度 表 A.8 RHS_T 温度单位为摄氏度()。2 大气湿度 表 A.9 RHS_H 数据表中应 包括大气 温度及大 气湿度,其 中温度单 位为摄氏 度(),湿度单位为百分比(%),可通 过编号的奇/偶的方式判断数据为温度/湿度。3 风荷载 表 A.10 UAN 包括风速大小、风向角、风攻角。风向角应以正北向为 0,
20、正东向为90,正南向为 180,正西向 为 270;风攻角应以水平为 0,垂直于水平面向下为 90,垂直于 水平面向上为-90。4 动态称重 表 A.11 HSD 动态称重数据表中一条数据应对应一台车辆的动态称重信息,每条记录由唯一标识符区分。数据记录应包含:车牌号、通过时间、车道号、车重、轴数、轴重、总重、轴距 等。此类型数据应为触发型数 据,无固定采样频率。动态称重 数据重量 单位宜使用 千克(kg),轴距单 位为厘米(cm)。5 路面温度 表 A.12 TMP_R 温度单位为摄氏度()。6 温度 表 A.13 TMP 温度单位为摄氏度()。7 雨量 表 A.14 RNF 雨量单位为毫米每
21、小时(mm/h)。8 地震船撞 表 A.15 VIE 地震船撞监测常使用振动加速度传感器,其方向应根据实际项目进行标定,并在传感器配置表中注明。9 静应变 表 A.16 RSG_S 根据实际项目需求应提供应变监测数据或应力监测数据,宜尽量同时提供应变与应力监测数据。10 动应变 表 A.17 RSG_D 根据实际项目需求应提供应变监测数据或应力监测数据,宜同时提供应变与应力数据。11 挠度 表 A.18 HPT 挠度单位为毫米(mm)。12 位移 表 A.19 DIS 位移数据 x 轴方向应为顺桥向方向、y 轴方向为横桥向方向,z 轴方向为水平面向上法线方向,坐标参考系应根据实际项目进行标定,
22、并在传感器配置表中注明。13 空间变位 表 A.20 BDS 空间变位数据 x 轴方向应为顺桥向方向、y 轴方向为横桥向方向,z 方向为水平面向上法线方向。坐标参考系应根据实际项目进行标定,并在传感器配置表中注明。空间变位数据单位宜使用米(m)或毫米(mm)。14 倾角 表 A.21 INC 倾角数据 x 轴方向应为顺桥向 方向、y 轴方向应为横桥向方 向,倾角数据的范围是-30到 30。4 DB34/T 3703.42022 表1 监测 数据 表设 计要 求(续)编号 监测数据表 参考表名 简称 要求 15 索力 表 A.22 VIC 索力监测常使用振动加速度传感器,其方向应根据实际项目进行
23、标定,并在传感器配置表中注明。16 振动 表 A.23 VIB 振动加速度的方向应根据实际项目进行标定,并在传感器配置表中注明。17 腐蚀 表 A.24 COR 采集量应为腐蚀速率或腐蚀量,具体单位应根据实际项目进行标定,并在传感器配置 表中注明。腐蚀 速率单位为微 米每年(m/a),腐蚀量单位为微米(m)。18 裂缝 表 A.25 CRK 根据选择的监测方法应包括裂缝宽度,宜辅以裂缝长度和深度的实测数据。19 其他 表 A.26 应包括监测数据采集时间、传感器编号、传感器采集值等字段。数据应 用表 6.4 6.4.1 应根据 不同 应用 需求 分表 进行设 计,具备 基础 数据 及监测 数据
24、 的统 计、分析 等功能。6.4.2 设计应 体现 长大 桥梁 健康 监测系 统中 业务 数据 与具 体功能 的相 关性。6.4.3 宜存储 分析 评估 数据 及中 间计算 数据。6.4.4 数据表 结构 宜参 考附 录 C 中表C.1 给出 的表 结构 设计。7 数据交 互 交互要 求 7.1 7.1.1 基础数 据表、监 测数 据表、数据 应用 表与 其他 数据 库系统 或软 件系 统应 能满 足数据 交互 需求。7.1.2 数据表 应设 计有 字段 说明 信息以 便于 数据 交互。7.1.3 宜 选 取支持 ODBC 和JDBC 等常用 接口 规范 的方 案得 数据库 结构,其 中:a)
25、ODBC 是 一组 对数 据库 访问 的标准 API,通过 SQL 来 完成大 部分 任务,本 身也 支持 SQL 语言,支 持 用户 发来的 SQL。b)JDBC 是 Java 与数 据库 的 接口规 范,定义 了一 个支 持标准 SQL 功能 的通 用低层 API,由 Java语言编 写的 类和 接口 组成,旨在 让各 数据 库开 发商 为Java 程序 员提 供标 准的数 据库 API;7.1.4 应设计 统一 的数 据结 构或 中间数 据库 便于 数据 交互。交互方 式 7.2 7.2.1 以本文 件为 基础 设计 的数 据库之 间进 行数 据交 互时,可采 用以 下方 式:a)在 权
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