附件4.工程中心养护期平台系统软件技术协议v1.1（公开）.docx

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1、远程监控管理系统软件平台技术协议V1.1 （附件四）编写 校对 审核 批准25指数窗、三角窗、布莱克曼窗等。（7）工程计算脉冲速度、时域批处理计算、时域计算、应变花计算、容差线设定、固有频率 _阻尼比计算。（8）提供数据批处理、批贴图功能，能够进行快速数据处理和报告生成。为 方便快速数据处理，需提供向导式批处理功能，分为单通道批处理和多通道批处 理两种。单通道批处理是针对一路数据进行，可以将该路信号分为几段，每段单 独处理；多通道批处理时针对多路数据进行，处理时每路数据均取相同的区域进 行处理。两种批处理均提供预处理、处理和批贴图功能。包含模态分析方法模态分析方法包括：拟合圆法、分量分析法、正

2、交多项式法、频域多参考法、 复模态指数函数法、最小二乘复频域法、时域最小二乘复指数法、时域总体参数 识别法、时域特征值法、模态评估准那么MAC法、稳态图法。7软件工程化保障设计质量保证1）在设计中优先采用成熟可靠的设备和技术。2）所有设计工作都经过严格的评审，杜绝设计缺陷。7.1 软件质量保障1）建立软件质量保证体系遵循软件工程设计原那么，严格执行单位制订的软件开发管理规范和软件 编程规范，按照需求分析、概要设计、详细设计、编码与调试、集成与测试、 系统联调、验收各阶段要求进行，并对各阶段进行严格评审。2）总体结构设计软件总体结构须遵循开放式和功能可扩展性原那么。3）模块化设计软件功能采用层次

3、化、模块化、组合化设计，使各模块功能独立单一，尽量降 低各模块间的耦合度和关联程度。4）软件重用设计充分采用面向对象设计技术,将具有基础性和独立性的功能设计成封装类、函数、 子程序、组件等可调用单元，经过充分测试验证，在编程中推广使用。5）容错/避错设计根据系统特点建立软件可靠性模型，对故障重点发生区域进行容错/避错设计。 对于待处理的数据和人工操作进行合理性检查，对于由硬件引起的暂时性异常具 有恢复能力，具备在线自检、自诊断、自我保护、故障隔离能力，防止异常的传 播和软件自身出现异常。6）软件测试设计软件测试全面，在进行软件概要设计时保证软件单元模块的可测性。对软件的所 有功能、性能指标进行

4、常规测试、极限测试和特殊测试。8附件数据传输协议桥梁健康监测系统 接口定义书（13-07曹妃甸设备与数据关系定义表曹妃甸数据对应关 系表（11月15日）内容概要:开发计划版本标识：更改栏更改依据更改日期更改人更改内容概述目录1 开发与运行环境11.1 软件开发语言及环境11.2 软件运行环境1远程数据监控管理系统软件功能定义12 . 1 地图导航13 .2 桥梁建模11桥梁结构定义11.1.1 采集设备定义1事件定义11.1.2 查看桥梁结构22.5查看采集设备22. 3 监控指挥22. 3. 1 全局监控22. 3.2传感器数据监控22. 3.3 事件记录22. 3.4事件查看22.4 养护

5、管理32. 5 综合分析32. 5. 1采集数据查询32. 5.2采集数据分析32.6 系统管理31用户管理31.1.1 日志管理4软件使用帮助43 配套软件定义41 .1 桥梁数据采集软件43 . 2 桥梁数据处理软件4接口定义41. 1 通用数据格式44. 2 光栅数据格式45. 3 光栅数据格式56. 4 GPS数据格式57. 5 曹妃甸传感器配置定义5验收交付54 技术亮点5软件工程化保障74.1 设计质量保证74.2 软件质量保障7附件81 .1数据传输协议88 . 2曹妃甸设备与数据关系定义表81开发与运行环境1.1 软件开发语言及环境 开发工具：Microsoft Visual

6、Studio 2012 开发语言：C# 开发框架：.NET MVC4 数据库：SQL Server 2008 R22软件运行环境 操作系统：win7 浏览器：谷歌 其它：.net framework4. 0 2远程数据监控管理系统软件功能定义2.1地图导航通过桥梁在地图上的标记点来实现快速导航到某桥梁远程智能监控平台首 页中（非GIS方式）。2. 2桥梁建模2.1桥梁结构定义 桥梁3D模型的导入（blender格式） 桥梁构件属性的定义 桥梁构件与3D模型对应关系定义 定义都采用手工维护或工具实现。1. 2. 2采集设备定义采集设备（传感器）在3D模型中的架设位置定义，也采用手工维护或工 具实

7、现。 各类传感器在3D模型中以绿色圆点来示意传感器位置，位置信息需事先 通过软件相关配置界面手工定义。2. 2. 3事件定义定义与传感器采集数据关联的自动记录事件。如风力传感器测得风力大于 lOm/s时，自动记录一条事件，那么勾选相应传感器，定义事件触发条件为 “10m/s”，当采集数据满足条件时，会自动生成一条事件记录；再如振动传感 器测得某一位置加速度30g时，也自动记录一条事件，并勾选相应振动传感器, 定义事件触发条件为“30g”。像这样，为每个不同类型的传感器定义触发量级 事件。已定义的事件可以检索、更新、删除等常用操作。2. 2. 4查看桥梁结构以桥梁结构树形列表、3D图形等方式展示

8、桥梁的整体结构、构件详细信息等。2. 2. 5查看采集设备以列表、3D图形方式展示采集设备的安装位置、编号/型号/设备名称等基本 信息、平安阈值（参考标准值）。2. 3监控指挥3.1全局监控监控管理主页面提供以下业务功能： 显示桥梁结构/构件树形图 显示桥梁3D模型 显示主要传感器数据及监控状况 显示报警信息2. 3. 2传感器数据监控实时显示传感器采集数据，提供被查看传感器的选择功能，如指定构件上的 传感器、指定类型的传感器等。当传感器实测值超出预定范围时，系统会给出预 警信息。2. 3. 3事件记录事件记录主要包括：事件名称、事件类型、发生时间、事件描述、关联构件 /传感器等事件基本信息。

9、2. 3. 4事件查看可以查看自动记录，以及手工记录的所有事件，并提供检索、编辑、删除等 操作。2. 4养护管理1）巡检养护提供巡检养护数据录入功能;对于超过检测值的数据，自动产生事件，进入” 事件）任务”处理主线。2）设备状态监控监控设备（传感器）的运行状况，图形显示设备的运行状况。3）检测与维修对桥梁的日常检测与维修记录及相关检测报告记录功能能够检索某桥梁的检测、维修历史记录及相关报告文件5综合分析2. 5.1采集数据查询 查询各传感器采集数据，包括实时数据和历史数据的查询。 提供构件和传感器类型的选择，可以只显示选定构件、类型的传感器数 据。 提供数据的曲线图显示功能，包括实时数据与历史

10、数据。2. 5. 2采集数据分析提供多种时间段查看方式，包括日、周、月、季度、年。提供离线方式的数据处理分析辅助工具DDPO分析工具包括以下功能模 块：（1）预处理模块；（2）时域分析模块；（3）频域分析模块；（4）统 计分析模块；（5）数据批处理模块；通过以上模块可以对大量监测系统 的各类型传感器数据进行处理分析。2. 6系统管理6. 1用户管理1）用户的添加/删除、信息修改和权限管理等功能C2）权限管理功能3）桥梁建模权限拥有该权限的用户可以进行桥梁结构定义、采集设备定义、事件定义等功能 的操作。4）系统管理权限拥有该权限的用户可以进行基本信息、设备管理、用户管理等功能的操作。2. 6.2

11、日志管理记录系统各用户登录与操作的关键信息记录系统运行状态信息与异常信息等6.3软件使用帮助提供用户详细的软件操作使用说明3配套软件定义3.1 桥梁数据采集软件 软件代号：BridgeClient主要功能：通过网络接收远程桥梁本地数据，并将数据打包后通过专用 网络远程发送至中心桥梁数据处理软件。 协议：与本地桥梁系统之间通过UDP协议方式传输数据；与中心桥梁数 据处理软件之间通过TCP协议方式。2. 2桥梁数据处理软件软件代号：BridgeServer主要功能：通过网络接收采集软件转发的桥梁数据，并将数据进行解析、 处理、转发以及数据库存储功能。协议：与WEB软件之间通过UDP协议方式实时传输

12、数据或数据库方式交 互数据。4接口定义通用数据格式依据桥梁健康监测系统接口定义书（13-07Tzxb）中“通用（采一处）”处的定义2光栅数据格式依据桥梁健康监测系统接口定义书（13-07-Izxb）中“光栅（采一处）”处的定义3光栅数据格式依据桥梁健康监测系统接口定义书（13-07-Izxb）中“车速仪（采处web） ”处的 定义4 GPS数据格式依据桥梁健康监测系统接口定义书（13-07Tzxb）中“GPS （采处web）”处的定义5曹妃甸传感器配置定义依据曹妃甸数据对应关系表（11月15日）中的定义5验收交付1)程序 远程数据监控管理系统软件一套桥梁数据采集软件一套 桥梁数据处理软件一套2

13、)2)文档 远程数据监控管理系统需求说明书 远程数据监控管理系统设计书数据库设计说明 软件测试报告软件用户使用说明3)其它数据库脚本软件安装程序6.技术亮点架构与潜力软件基于MVC4架构开发，代码结构清晰，分层明确，具备较强的扩展性及高 效的执行效率，软件可适应工程中心目前及未来更多桥梁综合监控的业务需求, 具备平台级的桥梁综合监控应用潜力。6. 2.以动态3D桥梁模型为基础的桥梁实时综合信息展示能够动态导入桥梁3D模型，可适用各种类型、结构的桥梁监控，并在模型 中动态配置桥梁构件信息； 能够在3D模型中按照实桥传感器位置情况在模型中配置； 传感器通道数据可按照配置信息自动与传输协议进行匹配并

14、解析存储； 3D模型采用javascript脚本技术（非控件方式），极大的提高了 3D模型的 兼容性、可移植性、高效性等；6. 3.专业级的数据分析处理工具模块DDP （具备专利）丰富全面的数据分析方法（1）预处理模块该模块包括零线调整、趋势提取和排除、滑动平均、巴特沃斯滤波、切比雪夫 滤波、逆切比雪夫滤波、窗函数滤波、凯塞窗滤波、等波纹滤波、椭圆滤波、畸 点排除、数学运算、数组运算、数据平移、数据倒序、数据连接、数据选抽、插 值、上采样、下采样、多项式拟合、最小二乘拟合、数据合并、数据剪裁、数据 修正、数据恢复等。（2）数学变换模块包括快速傅里叶变换、离散傅里叶变换、傅里叶逆变换、希尔伯特变

15、换、小波 变换等常用数学变换。（3）时域分析模块包括时域波形切换、时域同步平均、自相关、互相关、自相关系数、互相关系 数、时域微分、时域积分等。（4）频域分析模块包括频谱、傅氏谱密度、能量谱密度、功率谱密度、互谱密度、功率谱、互谱、 RMS值谱、频响函数、相干函数、冲击谱、实倒谱、频域积分、频域微分等。（5）统计分析模块统计分析包括时域统计分析和频域统计分析。其中时域统计分析有均值包络， RMS值包络，绝对峰值包络，峰值包络，峰值包络系数、概率密度、平稳性检测。 频域统计分析有平均谱、最大包络谱、协方差谱、谱估计。（6）特定信号生成模块包括正弦信号、方波信号、锯齿波信号、半正弦信号、衰减正弦信号、三角波 信号、chirp信号、时域平顶窗、频域平顶窗、海宁窗、汉明窗、10%平顶窗、