DB41∕T 2660-2024 公路隧道智能监控量测技术规程(河南省).pdf

ICS 93.060 CCS P 66 41 河南省地方标准 DB41/T 26602024 公路隧道智能监控量测技术规程 2024-03-12 发布 2024-06-11 实施 河南省市场监督管理局 发 布 DB41/T 26602024 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统架构.2 5 数据采集.3 6 传感器节点.6 7 传感器网络.6 8 数据通信.7 9 数据存储.8 10 数据处理.9 11 数据安全管理.9 12 监测预警.10 13 系统运维.10 附录 A（资料性）公路隧道智能监控量测技术总体架构图.12 DB41/T 26602024 II 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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：河南省西淅高速公路建设有限公司、长安大学、河南交通投资集团有限公司、河南省豫晋高速公路建设有限公司、河南交通投资集团有限公司洛阳分公司、河南交通投资集团有限公司少洛分公司、许昌腾飞公路工程有限公司、东南大学。本文件主要起草人：黄慧光、徐龙飞、杨欣、翁效林、赵高文、王海波、宋华锋、张久鹏、白运洲、王琪、李林、朱峰、吴宗燃、郭晓龙、朱谭谭、王震、李思达、袁超、苏鑫、王杰、郭琼琼、郭十乾、管萍、王满、杜森、毕彦春、赵世灿、侯阳斌、刘斯坦、丁东、张博、苏小培、闫红军、王欢、李世鑫。DB41/T 26602024 1 公路隧道智能监控量测技术规程 1 范围 本文件规定了公路隧道智能监控量测的术语、系统架构、技术流程和技术要求等内容。本文件适用于钻爆法公路隧道施工期间的智能化监控量测。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 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 30269.701 信息技术 传感器网络 第701部分：传感器接口：信号接口 GB/T 30269.901 信息技术 传感器网络 第901部分：网关通用技术要求 JTG/T 3660 公路隧道施工技术规范 DB41/T 2137 公路隧道监控量测技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 拱顶沉降 隧道拱顶部分受地层压力、开挖扰动、支护结构变形等因素影响产生的绝对下沉量。3.2 水平收敛 隧道开挖后围岩发生应力重分布，当围岩应力趋于平衡时隧道相对侧壁距离的变化。3.3 测点 设置在观测体上(或内部)，作为变形、位移、应力或应变测量用的固定标志工作点。3.4 传感器节点 传感器网络中，需要完成监测数据的采集、信号转换、数据处理、数据发送等多种工作的功能单元。3.5 路由器 用以传感器网络组网并扩大网络范围的设备。3.6 协调器 在一个网络或系统中负责管理、组织、协调其他节点的设备。3.7 DB41/T 26602024 2 A/D 转换器 又称模拟数字转换器，是将时间连续、幅值也连续的模拟信号（压力、位移等非电信号）转换为时间离散、幅值也离散的数字信号（电压信号）的设备。3.8 总线型网络拓扑结构 采用单根数据传输线作为通信介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质，并能被其他站点接收。3.9 星型网络拓扑结构 网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点上，由中央节点向目标节点传送信息。3.10 树型网络拓扑结构 总线型拓扑结构的扩展，在总线网上增加分支，使每个节点有多个子节点。3.11 ZigBee 协议 基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，主要适用于近距离无线连接。3.12 边缘计算 在网络的边缘侧，即靠近数据源或用户的位置，提供计算、存储和网络服务一种新型的计算范式。4 系统架构 4.1 总体技术架构 公路隧道智能监控量测技术总体架构见附录 A。4.2 隧道监测项目 主要包括温度湿度、围岩位移、应力应变、孔隙水压力、裂缝变形、超前地质预报等项目。4.3 传感器采集设备 主要由不同断面的各类传感器与数据采集器组成，数据采集器支持数据无线或有线传输，根据传感器密度及现场条件选择合理的传输方式并设置合适的采集频率，对隧道监测对象进行自动化信息采集与数据发送。4.4 传感器网络 传感器网络是由分布式传感器节点、通信设备和处理中心组成。传感器节点用于感知隧道自动化监测数据；通信设备使传感器节点能够相互通信，并将数据传输到处理中心；处理中心负责收集和分析传感器节点的数据。4.5 物联网网关 传感器监测数据经由路由器和协调器实时上传至物联网网关，并通过网关与服务器互联，网关主要负责不同网络间通信协议的转换，建立传感器网络与其它网络之间的通信连接，并实现云服务平台与传感器监测设备之间的数据交互和命令控制。DB41/T 26602024 3 4.6 智能监测云平台 通过云服务器建立数据收集集群和数据处理集群，支持对监测数据进行统计分析，根据历史数据生成变化预测曲线，实现对隧道监测数据的录入、存储、处理、云计算等功能，并能对围岩大变形、结构裂损、岩溶发育区、断层破碎带、富水区等灾害进行实时预警。5 数据采集 5.1 基本要求 5.1.1 应根据现场实际情况、传感器密度以及组网形式，合理利用有线/无线的传输模块，进行数据采集。5.1.2 数据采集应至少包含温度湿度、围岩位移、应力应变、裂缝变形及超前地质预报等项目，其中，必测项目和选测项目的选择应符合 JTG/T 3660、DB41/T 2137 的规定。5.1.3 传感器监测布点和量测作业应符合 JTG/T 3660、DB41/T 2137 的规定。5.1.4 监测频率及监测周期应根据监测项目及变化速率确定，变形位移等变化速率慢的项目监测间隔应每次不大于 3 h，应力及应变监测间隔应每次不大于 0.5 h。5.1.5 隧道监测传感器和智能全站仪可采用串口方式通过线缆将数据采集器连接，同一监测断面上传感器应共用一个数据采集器。5.2 温度湿度采集 5.2.1 温度湿度监测主要包括环境及构件温度监测、环境湿度监测，监测设备主要采用温湿度传感器。5.2.2 混凝土养护过程中，温度传感器应保证具有 5 d 不间断的监测数据，混凝土内外温度应符合温差不超过 15。5.2.3 温度监测精度宜控制在0.5，测量分辨率不宜低于 0.1。5.2.4 湿度监测精度宜控制在2%RH，湿度计监测范围应为 12%RH99%RH。5.2.5 温度传感器宜在隧道结构侧墙混凝土表面及内部等关键构件位置处布设，监测混凝土内外温度梯度及固化过程中整体升、降温情况。5.2.6 温度监测宜选择热电偶温度传感器、热电阻温度传感器或光纤光栅温度传感器。5.2.7 湿度传感器安装位置应控制在隧道侧壁上，传感器的周围要有足够的空间保证空气流通。5.3 围岩位移采集 5.3.1 围岩位移监测应包括围岩拱顶沉降、底部隆起、水平收敛、地表位移监测等项目。5.3.2 围岩位移数据采集宜采用智能型全站仪、激光测距仪、倾角传感器等设备进行量测。5.3.3 采用智能型全站仪进行位移自动化监测时,应符合以下规定：a)位移监测基准点应设置在基础设施外部不受影响的稳定区域；b)工作基点应设置观测墩或观测站房，配置自动化控制防护装置，满足对仪器的防护要求；c)宜配置强制对中装置，选点时应考虑施工对工作基点的扰动和对视线的阻挡；d)监测点与基准点宜同步进行观测，并应同时观测至少 3 个监测网点；e)定期检查仪器的整平状态，并及时校正；f)智能型全站仪架设处应安装电子气温气压计、自动化控制系统、通信系统及不间断供电系统等。5.3.4 采用激光测距仪进行位移自动化监测时，应符合以下规定：a)注意测距仪和接收标靶的安装一致性，并注意调整视线方向；b)调整测距仪和接收标靶之间的安装距离至合适数值，参考测距仪测距精度指标；DB41/T 26602024 4 c)激光测距仪精度根据监测对象精度进行确定且不低于 0.5 mm；d)激光测距仪安装应避开潮湿的反射面，并避免测距通道上的粉尘、水汽对测距精度的影响。5.4 应力、应变采集 5.4.1 应力、应变量测应包括钢筋应力、衬砌应力、锚杆轴力、土压力、接触压力、混凝土表面应变量测等。5.4.2 钢筋及衬砌应力量测宜采用钢筋计、表贴式应变计，锚杆轴力宜采用锚索测力计量测，土压力监测宜采用土压力计，接触压力量测宜采用振弦式传感器。5.4.3 应变计或应力计宜满足全数字信号检测，长距离传输不失真，抗干扰能力强。5.4.4 长期监测时，传感器与监测对象宜采用焊接或栓接方式安装，应进行调试并测定静态初始值。5.4.5 锚索测力计安装前，应保证锚索计安装基面与钻孔方向的垂直。5.4.6 应变监测计可测频率范围应大于被测对象在最大加载时的频率的 1.2 倍，应变量测的精度应为满量程的 0.5%，监测值宜控制为满量程的 30%80%。5.4.7 混凝土应变监测测点的应变计布设应符合以下规定：a)空间应力状态宜布置 79 向应变计，平面应力状态宜布置 4 向或 5 向应变计，主应力方向明确的部位可布置单向或 2 向应变计；b)安装位置各方向偏离监测位置不应大于 30 mm，安装角度偏差不应大于 2。5.5 孔隙水压力采集 5.5.1 应利用振弦式、应变式孔隙水压计对孔隙水压力进行监测。5.5.2 孔隙水压计量程应满足被测压力范围的要求，可取静渗水压力与超渗水压力之和的 1.2 倍。5.5.3 孔隙水压计精度不宜低于 0.5%F.S，分辨率不宜低于 0.2%F.S，满足非线性、迟滞性、重复性要求。5.6 洞内裂缝变形采集 5.6.1 裂缝变形监测可采用振弦式测缝计、位移计等设备进行量测。5.6.2 传感器监测量程应介于测点位移允许值的 23 倍，传感器的量程应大于裂缝的预警宽度。5.6.3 设备安装时,应综合考虑裂缝收缩与扩张两种情况，传感器测量方向应与裂缝变化走向垂直，避免因物理形变导致的数据不准确或设备损坏。5.6.4 已有裂缝检测前应掌握其位置、宽度、深度、走向等信息，然后监测裂缝的宽度变化，尚未发生开裂的结构，宜监测其应力应变变化，并持续观测结构状态。5.7 超前地质预报数据采集 5.7.1 超前地质预报监测项目应包括断层破碎带、岩溶发育区、地下水位、瓦斯发育区、涌水突泥等。5.7.2 宜采用地质调查法并利用遥感、三维激光扫描、数码摄影等技术完成岩体裂隙、岩层产状及围岩级别等地质信息的远程识别，并建立数据实时传输功能。5.7.3 可采用超前钻探法并利用孔内摄影、孔内物探、钻孔过程监测技术（DPM）进行钻孔数据自动化采集和钻孔孔壁全方位拍摄，对断层破碎带、岩溶发育区、瓦斯发育区等不良地质进行物探预报。超前钻探应符合下列工作要求：a)钻孔前地质技术人员应进行安全、技术、质量交底；b)钻孔过程中应做好记录，包括孔位、开终孔时间、孔深，钻进压力、钻进速度、冲洗液颜色及其流量随钻孔深度变化情况，涌砂、突进、振动、卡钻位置等；c)及时进行岩芯鉴定，对断层带、岩溶充填物、煤层、代表性岩土应拍照备查，选择代表性岩芯DB41/T 26602024 5 整理留存；d)钻孔施做完成后，及时编制钻孔柱状图、钻孔布置图、代表性岩芯照片；e)进行富水破碎带、季节变动带及以下岩溶预报时，应安装防突和测压装置。5.7.4 宜采用地震波反射法探测具有明显波阻抗差异的断层破碎带、岩性接触带、岩溶发育区等不良地质。地震波反射法现场数据采集应符合下列要求：a)应具有触发信号同步、信号放大、增益调整、噪声监测、滤波等功能的数字化地震波接收设备；b)安装孔内传感器的套管宜使用环氧树脂作为耦合剂安装接收器套管，套管安装过程中不应使管壁产生变形，套管的倾斜允许偏差应为5；c)地震波反射仪器接收道数二维反射不应少于 6 道，三维反射不应少于 12 道；d)地震波反射仪器模数转换精度不应低于 24 bit，频率响应范围宜为 2 5000 Hz；e)地震波反射仪器记录长度可选，每道最少样点数不应少于 1024 点。5.7.5 宜采用地质雷达法探测隧道掌子面前方近距离的断层破碎带、岩性接触带、岩溶发育区等不良地质。地质雷达法现场数据采集应符合下列要求：a)通过试验选择雷达天线的工作频率、确定介电常数：当探测对象情况复杂时，应选择两种及以上不同频率的天线；宜选择中心频率为 50100 MHz 的天线，天线中心频率允许偏差应为5%，天线频带范围不应小于中心频率的 1/42 倍；b)地质雷达仪系统增益不应低于 150 dB，信噪比应大于 60 dB；c)地质雷达仪脉冲重复频率不应小于 100 kHz，模数转换精度不应低于 16 bit；d)地质雷达仪采样间隔不应大于 0.5 ns，模数转换器不应低于 16 位；5.7.6 宜采用瞬变电磁法探测隧道掌子面前方中距离范围内存在明显电阻率差异的岩性接触带、断层破碎带、岩溶发育区等不良地质。瞬变电磁法现场数据采集应符合下列要求：a)当隧道洞径较小时，宜以掌子面为中心点布置一组水平和铅垂的扇形扫描测线；当隧道洞径较大时，宜布置相距一定间距的多组水平和铅垂的扇形扫描测线；b)瞬变电磁仪最大发射电流不低于 3 A，发射信号宜为双极性方波，时间宜随取样道数选择值变化；c)瞬变电磁仪发射基频频率宜能在 2.5225 Hz 范围内分档，通道灵敏度不应大于 0.5 mV；d)最小叠加次数不应小于 1000 次，最大采样率不应小于 10 s；5.7.7 宜采用高分辨率直流电法探测地层中存在的地下水体位置及相对含水量大小，如断层破碎带、溶洞、溶隙、暗河等地质体中的地下水。高分辨率直流电法现场数据采集应符合下列要求：a)高分辨直流电法有效预报距离不宜超过 80 m，连续探测时前后两次应重叠 10 m 以上；b)发射、接收电极间距测量准确，误差应小于 5 cm；c)无穷远电极应大于 45 倍的探测距离；d)发射、接收电极接地良好；e)数据重复测量误差应小于 5%，否则应检查电极和仪器电源是否正常、工频干扰是否过大等。5.7.8 涌水突泥应以地质调查法为基础，以超前钻探法为主，结合多种物探手段进行超前地质预报。5.7.9 瓦斯浓度应以地质调查法为基础，以超前钻探法为主，结合多种物探手段进行超前地质预报。6 传感器节点 6.1 基本要求 隧道传感器节点构成应包括传感器模块、处理器模块、通信模块和能量模块四个单元。6.2 传感器模块要求 DB41/T 26602024 6 6.2.1 传感器的工作范围或量程应足够大，且具备一定的过载能力；6.2.2 传感器应与测量系统匹配性好，转换灵敏度高。6.2.3 传感器应受被测对象状态影响小，内部噪声小且不易受外界干扰的影响。6.3 处理器模块要求 6.3.1 应由微控制器组成，微控制器应至少包括微处理器以及存储器。6.3.2 微控制器应负责解析总控中心的交互信息并向传感器发送信息采集指令。6.3.3 处理器模块应能够对传感器采集数据进行倾角换算、变形计算等数据存储处理功能。6.4 通信模块要求 6.4.1 应具备串行通信接口或无线收发装置。6.4.2 应具备加密安全层，保障网络数据安全和网络节点的正常运行，避免数据包被监听或篡改。6.5 能量模块要求 6.5.1 应具备为其他模块提供能量功能。6.5.2 应能通过休眠机制降低系统功耗以提高无线传感器运行时限。6.5.3 休眠机制应具有较快的接入和唤醒速度，休眠状态激活的时延应不超过 20 ms。7 传感器网络 7.1 网络结构选用 7.1.1 传感器网络应根据隧道长度、监测点数、监测距离灵活选用总线型、树型、星型网络拓扑结构。7.1.2 监测断面与监测节点数量较少、监测距离较近时宜采用总线型或星型网络拓扑结构。7.1.3 隧道监测范围较广、终端节点和路由器较多时宜采用树型网络拓扑结构。7.2 组网要求 7.2.1 应在隧道内对无阻挡和有阻挡条件下，不同节点距离下的组网性能（包括信号强度和数据包丢包率）进行测试。7.2.2 应在可接收的信号强度和容许丢包率条件下部署路由器和协调器节点间距离。7.2.3 组网最多包含一个协调器节点，路由器节点和终端节点应根据监测断面距离及监测点数确定。7.3 终端节点要求 7.3.1 终端节点由监测现场的传感器及其数据采集器组成，应负责应力、应变等数据采集工作。7.3.2 应能完成监测数据信号转换和处理，并通过网络通信协议传输到路由器或协调器。7.3.3 应具备监测应力值或应变值超出所设阈值自动报警功能。7.4 路由器节点要求 7.4.1 应用于扩展网络拓扑结构，包括组网、拓扑控制与维护、路由规划、地址分配等。7.4.2 应支持 2 个以上射频接口，工作至少在 2 个以上信道。7.4.3 路由器节点应位于终端节点附近且采用电池供电。7.5 协调器节点要求 7.5.1 应具备数据接收与处理功能，接收终端节点或路由节点传送数据并进行处理。DB41/T 26602024 7 7.5.2 应具备标准的 RS232、RS485 有线串口或无线通信模块，能与网关建立通信连接。7.5.3 应采用电压DC36 V 的外部直流电源供电，以满足协调器不断收发数据的功耗要求。且协调器外壳应满足 IP68 防护等级要求。8 数据通信 8.1 基本要求 8.1.1 传感器节点与网关及云端服务器的数据通信可采用有线或无线的传输方式。a)有线传输方式可选择 RS232/485 电缆、光纤光缆、双绞线电缆等；b)无线传输方式可选择 ZigBee、WiFi、GPRS、4G/5G、NB-LoT、LoRa 等。8.1.2 短距离、无干扰隧道的数据传输宜采用 RS232 电缆或普通双绞线有线传输方式，或采用 ZigBee、WiFi 短距离无线传输方式。8.1.3 长距离、有干扰隧道的数据传输宜选择 RS485 电缆、光纤光缆、双绞屏蔽电缆有线传输方式，或采用 GPRS、4G/5G、NB-LoT、LoRa 远距离无线传输方式。8.2 通信协议要求 8.2.1 通信协议应根据通信数据传输距离、数据传输方式、数据传输效率、组网结构、传输功耗的不同灵活选择。8.2.2 数据传输方式应与通信协议相匹配，应符合以下要求：a)短距离 ZigBee 无线传输应采用 ZigBee 无线通信协议；b)远距离 RS485 总线数据传输应采用基于 RS485 的 Modbus 通信协议；c)远距离 GPRS 无线传输应采用 GSM/GPRS 无线公网通信协议。8.2.3 不同感知控制设备的不同接入协议应通过网关转换至同一种约定协议，公共通信网的协议应通过网关转换成不同类型通信协议。8.2.4 应对传输网络各节点以及数据包进行编码，并建立数据重发机制，避免数据包丢失和传输顺序混乱。8.2.5 通信协议转换设备应支持路由安全机制和数据安全机制，可对数据转换进行加密传输。8.3 通信接口规范 8.3.1 通信接口包括不同的物理接口及通信协议，不同的通信协议之间应基于网关达到相互操作和数据一致性的要求。8.3.2 传感器网络节点与物联网网关的连接端口应符合 GB/T 30269.701 信号接口的要求。8.3.3 传感器网络节点接口应至少具备10个模拟量输入通道,模拟量应支持420 mA电流输入或O10 V电压输入,模数转换分辨率不小于 12 bit。8.4 网关设备要求 8.4.1 应至少具备一个串行数字输入通道,可采用 RS232 或 RS485 接口类型。8.4.2 应至少具备 6 个模拟量输入通道，模拟量应支持 420 mA 电流输入或 O10 V 电压输入，模数转换分辨率不低于 12 bit。8.4.3 至少具备 2 个数字量输入通道,电压输入范围为 0 10 V,应采用光耦合器进行内外部电气隔离。8.4.4 网关应负责接收传感器节点上传的数据，并对数据进行校验和封装，上传到云端服务器数据库。8.4.5 网关应支持远程管理方式对网关接入配置的读取、更改和删除。DB41/T 26602024 8 8.4.6 网关选型应符合 GB/T 30269.901 的网关通用技术要求，应支持远程固件升级、远程的电源管理策略配置和管理。9 数据存储 9.1 基本要求 数据存储应采用边缘存储和云存储相结合的模式。9.2 边缘存储要求 9.2.1 应采用分布式文件系统或键值数据库对监测数据进行存储。9.2.2 监测数据宜以设备为单位建立索引存储管理数据，设备索引中兼容不同的监测数据类型，支持快速查询访问边缘存储数据。9.2.3 应具有足够的存储容量来存储监测设备产生的数据，并应支持可扩展性，以便增加存储容量。9.2.4 应具有高可靠性和数据冗余机制，以防止数据丢失和损坏。9.3 云存储要求 9.3.1 应采用关系型数据库或时间序列数据库对监测数据进行存储。9.3.2 应根据应力应变、围岩变形、荷载压力及监测系统自身属性进行分层分类储存。9.3.3 原始监测数据应定期存储、备份存档，处理数据宜保持不少于三个月在线存储，经统计分析的数据应专项存储。9.3.4 监测数据宜以项目为单位建库存储管理数据,项目数据库中兼容不同的监测数据类型，支持灵活动态建表进行数据规则化统一入库存储。9.4 数据库数据列表 9.4.1 隧道基本信息列表应存储施工项目名称、施工单位、监测单位、设计单位、水文地质概况、施工进度等。9.4.2 传感器采集数据列表应存储项目监测位置、监测点号、传感器点号、采集频率、采集日期、原始监测值等。9.4.3 数据统计分析列表应存储监测项目、监测点号、监测时间、监测数据最大值、变化趋势等。9.4.4 隧道监测预警列表应存储监测位置、预警阈值（瓦斯浓度、瓦斯压力、变形速率、累积变形量、水量、水压等）。10 数据处理 10.1 可信度评估 10.1.1 用传感器返回的状态标志判断数据的可信度。10.1.2 对于同一断面的传感器应建立相关模型，根据相邻传感器数据来确定某传感器数据的可靠性。10.1.3 对于同类型的传感器数据应进行关联度分析，将概率与关联度阈值进行对比，若概率小于阈值，则关联性好，传感器工作正常，否则关联性差，传感器工作异常。10.2 数据清洗 DB41/T 26602024 9 10.2.1 数据采集前应对含有噪声的数据信号进行滤波降噪处理，常用的滤波方法有中值滤波、低通滤波、高斯滤波、卡尔曼滤波法等。10.2.2 数据处理分析之前,应进行粗差探测识别剔除，减少系统误差、偶然误差。a)粗差剔除可采用过程线法、统计检验法、模型检验法进行；b)传感器异常数据应通过 3 次以上的冗余测量进行校核，将确定为粗差的数据进行剔除；c)应剔除信号干扰和监测系统异常引起的真异常数据，保留由结构状态变化引起的伪异常值。10.2.3 粗差剔除数据或缺失数据应根据监测数据分布情况进行数据插补。a)插值填充方法采用随机插值、拉格朗日插值、牛顿插值、极大似然估计等；b)模型填充方法采用回归、贝叶斯、随机森林、决策树等模型对缺失数据进行预测；c)对于符合均匀分布的监测数据，可用数据均值填补缺失。10.3 数据统计分析 10.3.1 应统计单个传感器监测数据一段时间内的均值、方差、最大值、最小值等特征，反映隧道结构状态的变化。10.3.2 应统计单个监测对象在结构、形变、荷载、环境等不同维度下的最大值、最小值、当前值及变化速率等。10.3.3 应对监测数据进行时间序列分析，数据采集时间应通过数理统计概化到天、周、月、季度和年份，监测数据应以周报、月报和年报的形式自动生成。10.3.4 监测数据的变化趋势应以曲线图的形式直观显示。11 数据安全管理 11.1 基本要求 11.1.1 针对传感器产生的各类数据，数据安全管理应遵循数据机密性、数据完整性和数据可用性要求。11.1.2 应通过加密和防解密保护数据免遭泄露，防止信息被未授权用户获取，保障数据机密性。11.1.3 应通过防止非法的或未经授权的数据改变，确保数据来源的完整性及数据信息内容的完整性。11.1.4 数据可用性应保证数据资源能够提供既定的功能，不会因系统故障或误操作等使资源丢失或妨碍对资源的使用。11.1.5 其它应符合 GB/T 22239 的规定。11.2 数据机密性 11.2.1 对于敏感数据，例如用户口令、生物特征、私钥、对称密钥等，不能以明文的形式显示或存储。11.2.2 必要时应对数据传输双方身份进行隐私保护，可采用数据脱敏算法等进行敏感信息保护，用户应能选择安全协议对传输的数据进行保护。11.3 数据完整性 11.3.1 数据传输时应支持信息完整性校验机制，实现管理数据、鉴别信息、敏感信息、重要业务数据等重要数据的传输完整性保护。11.3.2 应具有通信延时和中断处理功能，配合终端进行完整性保证。11.4 数据可用性 11.4.1 数据中宜包含时间标识，对于重要数据的时间标识应为加密字段。DB41/T 26602024 10 11.4.2 在数据可接受的误差内应建立容错机制，以保障传输系统正常运行，数据超出容错误差时，应通过重载机制保证数据正常获取。11.4.3 对于重要数据，应使用部署的冗余感知终端通过专用传输通道进行采集，保证数据可用性。12 监测预警 12.1 基本要求 12.1.1 智能监测云平台应准确辨认各监测区域实时监测数据的异常值，针对结构裂损、围岩大变形、不良地质、突泥涌水实时发出预警。12.1.2 智能监测云平台预警系统和传感设备发出安全预警之后，工程现场应根据安全预警所反馈的信息，及时提出合理的处理措施。12.2 预警机制 12.2.1 实时预警系统应根据各监测项目监测标准和各测点的控制指标设置警戒阈值，在预警的具体实施过程中，可依据结构运行状况对阈值进行校验和调整。12.2.2 实时预警系统应根据位移时态曲线、结构应力曲线等监测数据动态变化曲线图，结合各监测数据警戒阈值，判断围岩稳定状态。12.2.3 预警级别应根据监测技术要求、现场可能发生安全事故的紧急程度及危害程度由小到大分为三级，可分别用黄色、橙色、红色表示，红色为最高级别。12.2.4 预警信息应通过短信、电话、邮件等快捷方式报送到隧道建设及运营管理单位，并在规定的工作日内报送纸质预警通知单。12.3 预警处置 12.3.1 应建立畅通的反馈渠道，根据工程实际，制定有效的反馈、接收、处理程序，将监测到的异常数据和报警位置、报警等级及时反馈到决策者与施工现场。12.3.2 当监测数据结果达到或超过报警值时，报警监测数据需加盖报警章，并在监测外业测试结束后3 小时内提供监测数据结果。当工程已出现险情时，宜在监测外业结束后 30 分钟内提交监测数据结果，并对报警数据进行客观及时针对性的分析。12.3.3 设计单位应根据监测数据结果对工程的质量安全影响进行分析，必要时提出加固设计方案。施工单位对设施现场出现突发险情应按照应急预案紧急组织加固施工。13 系统运维 13.1 基本要求 13.1.1 应将数据采集装置和数据传输装置纳入到巡检、巡查和维保工作中，记录设备现场工作状态、电源状态、电池电量、通信状态等数据。13.1.2 一旦发现设备状态异常，应记录、处理异常状况，必要时应及时通知相关单位进行处理。13.1.3 运维管理机构应做好日常检查、数据备份和维护管理工作，每周进行一次数据库的全量备份，备份文件保存时间不低于个月。13.2 数据采集设备运维要求 DB41/T 26602024 11 13.2.1 应定期对采集设备和传感器进行维护并校准，确保采集设备和传感器处于良好状态，确认设备数据采集的准确性、实时性。13.2.2 传感器和数据采集器每周应至少巡查 1 次，确认数据接口无松动，设备工作情况无异常。13.3 数据传输设备运维要求 13.3.1 应定期对线缆的传输性能进行监测和评估，如传输速率、延迟、误码率等。如果发现性能下降或异常，应及时排查原因并采取措施解决。13.3.2 应定期检查线缆的外观、连接、固定等情况，发现损坏、松动、腐蚀等问题及时更换或修复，避免影响数据传输的质量和稳定性。13.3.3 应避免线缆与高压电源、强磁场、强电磁辐射等干扰源靠近或交叉，以防止数据传输的干扰和误码。如果必须与干扰源并行或交叉，应采用屏蔽或隔离措施，如使用屏蔽线缆、金属管道等。13.3.4 应避免过度弯曲、拉伸、扭曲等对线缆造成的损伤，保持线缆的完整性和弹性，并注意线缆的标识、分类、归置等，方便管理和维护。13.3.5 数据传输装置的主电源和备用电源每半年至少进行一次切换试验。DB41/T 26602024 12 附 录 A（资料性）公路隧道智能监控量测技术总体架构图 公路隧道智能监控量测技术总体架构可按图A.1中流程进行。.图A.1 公路隧道智能监控量测技术总体架构图 _