1、广州普通干线公路重点通航桥梁健康监测及碰撞预警系统项广州市普通干线公路重点通航桥梁健康监测及碰撞预警系统项目采购需求一、采购预算（最高限价）采购预算（最高限价）：人民币554.6万元。二、资格要求（一）符合政府采购法第二十二条所规定的条件；分公司投标的，必须由具有法人资格的总公司授权。（二）是否接受联合体投标：（ ）是（）否。（三）是否专门面向中小微企业采购：（ ）是（）否。三、政策要求（一）国货/进口产品：本次采购产品为非进口产品（进口产品指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品）。采购人需求一、招标范围采购内容：本项目确定 1 家中标供应商，为采购人提供软硬件设施一批和信息系统
2、集成实施服务。二、项目概况及建设目标1、项目建设背景广州市普通干线公路重点通航桥梁健康监测及碰撞预警系统的建设目的是建立专业化、信息化、智能化的监测平台，以实现对通航桥梁运营状态、碰撞风险及碰撞事件的实时监测。本次招标以省道S111洪奇沥大桥、S358线亭角大桥为实施对象，建设流程完整的数据采集、处理、分析及展示系统。2、项目建设目标本项目建设目标如下：1.建立适用于本项目的系统平台本系统平台包应含数据采集及处理模块、碰撞风险监测子系统、碰撞监测子系统、健康监测子系统、三维展示平台、系统管理模块及报表管理模块。根据桥梁状态的不同，向系统维护人员、用户发布相应的通知或警报信息，为桥梁养护管理的决
3、策部署提供科学、准确、及时的信息。2.建立与系统平台相适应的数据库建立性能强大功能稳定的数据库。3.建立两座桥梁的三维展示建立三维展示平台。4.完成两座桥梁的实施运行完成省道S111线洪奇沥大桥、S358线亭角大桥硬件安装及系统平台接入。5.建立移动端App开发本项目专用移动端App。6.完成信息资源的对接与共享3、建设依据（1）广东海事局广东省交通运输厅关于印发防范船舶碰撞桥梁专项治理工作方案的通知（粤海通航2017245号）（2）广州海事局关于推进广州市跨越主航道重点桥梁智能防撞预警系统建设的请示（穗海事通2017129号）（3）交通运输部关于印发公路桥梁养护管理工作制度的通知（交公路发2
4、007336号）（4）交通运输部关于进一步加强公路桥梁养护管理的若干意见（交公路发2013321）（5）交通运输部办公厅关于印发推进智慧交通发展行动计划（2017-2020年）的通知（交办规划201711号）4、建设内容序号建设内容说明一系统平台1）数据采集及处理模块；2）碰撞风险监测子系统：评估碰撞风险；碰撞警示；3）碰撞监测子系统：识别碰撞事件；桥梁应急维护任务管理；4）健康监测子系统：传感器实时和历史曲线；实时和历史监控视频；评估桥梁健康情况；5）三维展示平台：三维场景中展示关联传感器数据及模型；定位碰撞预警、报警或传感器位置；6）系统管理模块：部门、用户和角色管理；权限配置；传感器参数
5、配置；定义业务流程；7）报表管理模块：生成和管理日报、周报和月报。二数据库建设1）桥梁基础数据；2）地理信息矢量数据；3）地理信息高程数据；4）传感器采集数据；5）视频监控数据；6）碰撞风险事件数据；7）碰撞事件数据；8）桥梁健康异常数据。三桥梁三维展示1）建立S111洪奇沥大桥三维模型；2）建立S358线亭角大桥三维模型。四桥梁安装实施洪奇沥大桥：1）健康监测硬件安装；2）碰撞风险监测硬件安装；3）碰撞监测硬件安装；4）配件及辅材安装。亭角大桥：1）碰撞风险监测硬件安装；2）碰撞监测硬件安装；3）配件及辅材安装。五移动端App建设建设本项目专用移动端App1）传感器实时数据；2）历史数据查询
6、；3）查看预警信息；4）报警信息处理。三、总体建设要求（一）业务功能、业务流程和业务量分析A）功能需求1.碰撞风险监测本项目的重要功能需求之一，即为采取有效手段感知船桥碰撞风险，并根据感知到的风险自动发出预警，降低碰撞事件发生的概率。2.碰撞监测准确感知碰撞的发生并及时通告，也是项目的基本功能需求之一。3.视频监控系统应具有视频监控功能，并能跟踪记录碰撞发生时的影像资料。3.健康监测对于重要桥梁应建立独立的健康监测系统。4.数据采集及处理保证数据采集及处理的持续、稳定进行。5.系统管理及报表管理作为系统的基本模块，系统管理及报表管理是不可或缺的模块，是解决系统在后续的管理、维护的重要模块，应建
7、立适应项目特点的系统管理及报表管理功能。6.三维展示本项目系统的应用展示需要建立三维展示平台，采用三维模型进行现场模拟展示，将所有监控测点、数据等信息实时展示在三维模型上。B）性能需求1.效率要求在现有的硬件系统条件下，开发的软件系统应能达到特定的运行速度。在不考虑网速的前提下，本项目系统在运行速度方面，要求浏览响应时间少于或等于0.5秒，数据查询响应时间少于或等于3秒，以利于整体提高业务处理的工作效率。系统运行时，对系统硬件资源的利用率要合理，避免占用过多系统硬件资源或过于频繁的硬盘访问等，以提升整体运行速度。在考虑正常网速条件的情况下，系统不多于50条数据的浏览响应时间应少于或等于1秒，查
8、询响应时间应少于或等于4秒，多于50条且少于200条的，其浏览响应时间不多于2秒，查询响应时间不多于5秒；系统设计时应对网络流量予以事先估计，根据硬件能力限制网络会话的最大数目，保证网络服务质量。2.系统可靠性要求本项目应用于桥梁安全监测，系统需连续工作，且需保证发生威胁桥梁安全的事时的确报警，对软硬件的可靠性都有极高要求。要求可用性（A=MTBF（平均无故障工作时间）/MTBF+MTTR（平均维修时间）至少为99.5%。对于重点参数，必要时考虑增加（不同厂商）备件，进一步提升系统可靠性。3.硬件防护等级要求本项目实施对象为公路通航桥梁，桥梁跨越水体，部分仪器设备暴露于外，受水汽侵蚀、烈日曝晒
9、的影响，若无恰当的防护，仪器极易失效、损坏。因此所选用仪器应具备恰当的防护等级，线缆布设、仪器安装也应考虑恰当的防护，并接地处理。为保证设备能够在断电的情况下维持一段时间的继续运行时间，保证在维护人员赶到现场前继续正常运作，需要配置相应的UPS设备。4.稳定性要保证系统的稳定性，需要从容错性、可靠性方面去考虑，主要包括应用程序所运行的软件或硬件中发生的错误并从错误中恢复的能力等。本项目中，稳定性性要求适用于项目系统所采购的所有硬件、支撑软件（如数据库等）及项目系统的性能要求。要求系统所采用的所有硬件设备，其MTTF10年，MTBF4000小时，支撑软件及项目系统的MTBF应趋于无限大。5.数据
10、存储的需求本系统在桥梁碰撞预警和健康监测过程的产生的数据包括各种格式的监测和预警数据，以及现场视频监控产生的视频数据。格式化数据可通过数据库进行存储，其存储量应考虑长期保存所需的存储空间。视频数据是当发生预警事件时，进行现场回放及取证的重要依据，正常视频的存储时间建议为一个月，采用在硬盘录像机安装足够容量的存储磁盘需满足视频数据存储的需求。为确保数据安全，在本地保存数据的同时，也在云端完成各类数据的存储备份。健康监测传感器按15分钟的采集频率，一天数据量为20M，单只1920*1080（1080P）8Mb码流，30天的容量约为2.47T，共计两路高清视频。因此建议工控机存储空间至少1T，视频存
11、储空间至少3T。本系统的传感器数据是研究桥梁长期健康情况的基础数据，进行采样存储，建议按照每1分钟、10分钟和1小时的数据进行分别备份。5年每分钟采样数据为22.5T；10年每10分钟采样数据为4.5T；10年每小时采样数据为0.75T。共计备份的存储空间约27.75T。基础数据、模型数据将在系统中的保存期限为长期，健康监测、安全监测的数据至少要求保存6年或以上的时间，视频数据保留30天时间，业务过程数据保留5年。监测数据是桥梁的运营历史，能为以后的数据分析进行数据支持。6.服务器需求为了应对网络攻击，提高系统的可用性，在建设系统时采取冗余设计，所以在本系统方案中，共有五台服务器，其中两台备份
12、服务器，一台服务器作为应用服务和计算服务的备份服务器，另一台备份的数据库服务器，其余三台服务器分别为：应用服务器、计算服务器、数据库服务器。应用系统分别部署在应用服务器和备份应用服务器上，这两台服务器进行负载均衡。数据库服务器和备份数据库服务器集群，对外提供存储、查询等数据服务。7.系统安全性所以系统的安全保障体系十分重要。要防止入侵者利用通讯协议和网络设备存在的一些安全隐患，通过网络实施攻击，保证网络的安全；需要建立数据库安全保障措施，防止硬件故障、自然灾害以及未知病毒感染可能导致的数据破坏和丢失；需要解决横跨多种平台、不同版本、不同种类操作系统的电子政务应用系统安全；需要实行严密的权限控制
13、机制，防止用户越权操作，防范假冒合法用户非法访问等，系统访问权限控制应到模块、表单、字段和角色级。同时，在系统建设过程中要逐步完善信息化建设管理机制，建立健全各类管理制度和办法，注重信息安全系统建设，保障建设投资，确保网络、系统和数据的安全。本项目系统的安全性参照信息安全等级保护二级系统的要求。8.系统处理的准确性和及时性系统处理的准确性和及时性是系统的必要性。在系统设计和开发过程中要充分考虑从系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足政府各部门对信息处理的需求。9.系统可扩展性本系统建设应具有开放性，便于今后系统功能扩展及桥梁数目的增加。充分利用公路行业和信息行业的各
14、种标准和规范，数据库、报表等内容和格式必须与国家和行业部门制定的规范保持一致。同时随着经济、社会和科学技术的不断发展，对系统的要求、对系统的覆盖程度都会提出更高的要求。为了能够提高系统的生存期、提高系统的投入效益，所以要求系统要具有较好的可扩展性。可扩展性主要从监测站点的增容、用户的增加、功能的扩展、数据的进一步共享、公众信息服务的扩充等多方面加以考虑，即系统要预留有开放的接口，具备良好的可扩展性。10.系统可维护性系统可维护性对于延长软件的生存期具有决定的意义，要求通过建立明确的软件质量目标和优先级、使用提高软件质量的技术和工具进行明确的质量保证审查、改进程序的文档、开发软件时考虑到维护等多
15、方面工作来提高系统的可维护性，即代码和模块的复用率高，易于维护。11.系统自诊断性系统应具有自诊断能力，当自动发现系统软硬件的异常，并及时报警。在系统设计、建设和运维过程中，应充分考虑系统异常应急处置措施，通过系统自动处理或人员按应急预案及时处理，避免因系统故障影响业务工作的开展。12.系统的健硕性（鲁棒性）系统的健硕性是指系统在一定参数的摄动下，维持某些性能的特性，也叫“健壮性”，对于本系统，就要求通过传感器的优化布置及数据采集程序的编写使系统具有一定的容错能力，在部分传感器出现异常的状况下，仍能正确采集其余传感器数据。同时选用稳定、可靠的硬件，也是提高系统健硕性的重要环节。C）实施桥梁概况
16、洪奇沥大桥位于广州市南沙区省道S111线上，跨越洪奇沥水道，中心里程桩号为K52+561，小里程为市桥方向，大里程为中山方向。桥梁全长996.20m，跨径组合为1616.00m+530.00m+（52.00+80.00+52.00m）+730.00m+1216.00m，桥面宽15.00m，横向布置为20.40m（防撞墙）+14.20m（车行道）。主桥52.00m+80.00m+52.00m上部结构为预应力混凝土变截面连续箱梁，箱梁为单箱单室结构，盆式橡胶支座；下部结构为钢筋混凝土空腹式箱型墩，钻孔灌注桩基础；引桥上部结构为28孔16m钢筋混凝土简支T梁（每孔7片T梁、4道横隔板）、12孔30m
17、预应力混凝土简支T梁（每孔7片T梁、7道横隔板），板式橡胶支座，下部结构为钢筋混凝土双柱式矩形墩，框架式桥台，钻孔灌注桩基础；桥面为钢筋混凝土铺装，0#台、16#墩、21#墩、24#墩、31#墩、43#台处设对接式伸缩缝，该桥建于1992年，目前限载20t，设计荷载等级：汽车-20级、挂车-100。亭角大桥位于广州市南沙区省道S358线上，小里程方向为市桥，大里程方向为亭角，中心里程桩号K134+278，桥梁全长816.04米，跨径组合为1116.00m+630.00m+250.00m+630.00m+1116.00m，桥宽为14.20m。主桥上部结构为2孔50m预应力混凝土简支T梁（每孔6片
18、T梁，9道横隔板），引桥上部结构为22孔16m钢筋混凝土简支T梁（每孔7片T梁、4道横隔板）、12孔30m预应力混凝土简支T梁（每孔7片T梁、7道横隔板），板式橡胶支座；下部结构为钢筋混凝土双柱式墩，框架式桥台，钻孔灌注桩基础；桥面为水泥混凝土铺装，对接式伸缩缝。该桥限载20t，限速60km/h。于1992年底建成通车。设计荷载等级：汽车20级，挂车-100。（二）关联系统和接口1、关联系统根据广州市交通委员会“构建广州市交通行业数据标准规范、数据资源目录、数据资源共享和基础应用服务等核心体系，实现广州市交通行业结构化数据的管理及共享”的要求，本系统需将桥梁的预警信息和健康信息对接到广州市交通
19、委员会交通行业数据共享和分析服务平台。2、接口分析碰撞风险监测子系统、碰撞监测子系统、健康监测子系统等三个子系统计划提供数据接口与广州市交通委员会交通行业数据共享和分析服务平台集成：碰撞风险监测子系统与碰撞监测子系统中的预警及报警信息，健康监测子系统中的报表信息及视频信息。3、项目边界及约束条件分析本系统需要传输大量业务数据，因此，对网络的安全性和保密性着重考虑，能有效保护业务数据不泄露、不被篡改。四、项目实施要求（一）投标人在设备安装前需派技术人员对现场进行勘查，做出详细的项目实施方案后交采购人确认才可实施。（二）投标人需根据项目总体进度要求、设计方案和施工要求制定项目进度计划表，且满足招标
20、文件的时限规定，明确各节点的项目内容和考核指标。（三）中标供应商需严格按照投标文件所制定的进度计划按期按质完成每一阶段的施工任务。（四）桥上、水上工作难度高，且需要施工辅助平台。搭设专用支架耗费时间长，对桥上桥下的影响均相对较大，需要租赁桥梁监测车及工作船只等作为施工平台以加快安装进度，同时，航道上的作业均需向海事部门报批。五、系统集成要求（一）应用系统建设各子系统或功能模块主要功能见下表：序号子系统或模块功能说明性能说明应用部门和业务1数据采集与处理模块在工控机端实现：采集传感器及监控视频数据；数据的前处理、后处理及异常数据的判断处理、设备状态判断，系统龚州状态诊断性能稳定，可靠性高；采集各
21、传感器数据；实现数据的筛选过滤与自动化分析；应变、温度和距离数据采集频率大于等于1Hz；加速度和振动开关数据采集频率0.1-1KHz；系统管理员1.1数据采集实现与采集仪或传感器接口对接系统管理员1.2数据处理实现原始数据类型的转换，如应变mV转换为，加速度mV转换为m/s2等，并可以根据需求对数据进行统计处理，如最大值、最小值等系统管理员1.3异常数据判断处理对由设备引起的异常数据进行标出系统管理员2碰撞风险监测子系统监测通航船只是否高出通航净空界限，或船只异常接近桥墩记录风险事件，现场示警；碰撞风险预警响应时间优于10秒用户2.1碰撞风险评估2.1.1航船超高识别识别超高激光器得到的距离信
22、息，有小于设定值的距离信息出现则启动现场警示，并传递信息至系统，发送通知至监控端用户2.1.2船只异常接近识别分析雷达获取的船只位置等信息，判断位置是否位于预警区或示警区，并传递信息至系统，并统计航行轨迹用户2.2预警综合统计统计船只超高及异常接近的报警信息用户2.3应急维护任务管理用户2.3.1应急维护管理流程启动启动在系统管理中定义好的应急维护流程及通知机制用户2.3.2任务完成确认应急任务完成后提交确认用户3碰撞监测子系统采用传感器对桥梁受到碰撞后的信号进行采集，系统自动识别船舶撞击桥梁的事件，并给出识别结论监测碰撞事件的发生从碰撞报警响应时间优于6秒用户3.1碰撞识别通过识别加速度的典
23、型异常峰值，判断桥梁遭受撞击，发生撞击则通知至监控端，并改变各传感器的采样频率用户3.2报警综合统计统计报警信息统计用户3.3应急维护任务管理3.3.1应急维护管理流程启动启动在系统管理中定义好的应急维护流程用户3.3.2任务完成确认应急任务完成后提交确认用户4健康监测子系统通过对桥梁结构进行实时监测，对监测数据进行统计分析，对桥梁结构的损伤位置和程度进行诊断，对桥梁的健康情况进行评估监测桥梁健康状况桥梁健康诊断频率优于0.05Hz用户4.1实时曲线查看各传感器实时示值用户4.2历史曲线自定义查询区间，查询各传感器历时曲线用户4.3实时视频查看各个监控摄像机实时监控画面用户4.4历史视频调取各
24、个监控摄像机30日内监控视频用户4.5报警综合统计统计各个传感器超限报警情况用户4.6健康监测报告生成生成健康监测报告用户4.7应急维护任务管理4.7.1应急维护管理流程启动启动在系统管理中定义好的应急维护流程及通知机制用户4.7.2任务完成确认应急任务完成后提交确认用户5三维展示平台在浏览器的3D界面上，建立结合GIS数据与桥梁三维模型的展示平台，并实时显示传感器数据及预警情况在三维模型中展示系统各项信息；三维模型上展示实时数据的响应时间优于5秒系统管理员用户5.1三维模型在web端显示轻量化的BIM+GIS模型系统管理员用户5.2传感器数据关联5.2.1传感器显示在模型上对应实际布设位置显
25、示传感器用户5.2.2数据关联在模型中传感器模拟点位置显示实时数据用户5.3异常情况定位当出现各类预警信息时，在模型对应位置予以显示用户6系统管理模块系统管理是基础功能，包括系统菜单设置、角色权限设置、用户设置，以及传感器配置等系统设置功能响应时间优于5秒系统管理员用户6.1部门管理6.1.1部门添加定义、添加用户单位、用户部门系统管理员6.1.2部门删除删除特定的用户单位、用户部门系统管理员6.1.3部门查询统计查询使用系统的单位和部门情况系统管理员6.2用户管理6.2.1用户添加定义、添加用户，并生成用户名及密码系统管理员6.2.2用户删除删除特定用户系统管理员6.2.3用户查询查询特定用
26、户信息系统管理员6.3权限管理6.3.1部门权限配置为系统中的部门配置查询及管理权限系统管理员6.3.2用户权限配置为系统中的用户配置查询及管理权限系统管理员6.4系统设置系统菜单设置系统管理员6.5传感器配置6.5.1传感器状态统计统计传感器状态系统管理员用户6.5.2传感器参数配置编辑传感器基础信息及设定阈值系统管理员6.6业务流程定义6.6.1碰撞风险事件应急维护流程定义定义碰撞风险事件通知人员的范围及方式系统管理员6.6.2碰撞事件应急维护流程定义定义碰撞事件通知人员的范围及方式系统管理员6.6.3健康监测报警应急维护流程定义定义健康监测报警事件通知人员的范围及方式系统管理员7报表管理
27、模块生成监测报告，包括日报、周报、月报，可按时间、传感器类型、构件等条件查询历史监测报告生成反应结构信息的各类报表；响应时间优于5秒系统管理员用户7.1日报表生成及管理7.1.1日报表生成可按时间、传感器类型、构件等条件查询生成以日为周期的历史监测报告生成快速、方便用户7.1.2日报表生成记录管理查询、导出日报生成记录用户7.2周报表生成及管理7.2.1周报表生成可按时间、传感器类型、构件等条件查询生成以周为周期历史监测报告生成快速、方便用户7.2.2周报表生成记录管理查询、导出周报生成记录用户7.3月报表生成及管理7.3.1月报表生成可按时间、传感器类型、构件等条件查询生成以月为周期的历史监
28、测报告生成快速、方便用户7.3.2月报表生成记录管理查询、导出月报生成记录用户7.4评估报告生成7.4.1定期检测报告导入将最近一次定期检查报告导入系统中用户7.4.2评估报告生成综合定期检测报告和监测数据，生成结构评估报告及系统运行报告生成快速、方便用户7.4.3评估报告导出将评估报告以office文档的形式导出用户8移动端App在移动端实现系统主要功能，并发挥移动端优势8.1传感器实时数据在移动端查看各传感器实时数据移动办公，方便快捷用户8.2历史数据查询在移动端查看各传感器历史数据移动办公，方便快捷用户8.3查看报警信息在移动端查看各子系统报警信息通知及时，查看方便用户8.4任务处理在移
29、动端完成桥梁碰撞预警及监测系统的处理流程便于快速定位问题点位，及时处置用户1、数据采集与处理模块数据采集模块的任务是为桥梁结构状态安全评估提供稳定可靠的数据，并要考虑到高可靠性、数据的高精确性、数据的高同步性、灵活的数据采集模式、传感器的易维护性。此项功能主要在工控机实现，并通过远程控制功能，在系统界面进行采集及处理功能的配置。1.定时静态数据采集根据采集时刻表定时采集各类传感器数据，如：温度、应变、挠度等。2.实时动态数据采集即高频不间断采集动态数据，并对采集到的数据进行分析处理。3.事件触发的连续数据采集为了在出现影响桥梁结构安全和使用性能的事件时，能够及时地监测结构的影响，如：温度、应变、挠度等。另外，能捕捉突发事件及其响应，以动态数据为基础，根据一定策略，进行突发事件的判断。在捕捉到突发事件后，立即报警，并立即启动全桥数据采集。4.远程实时数据采集支持根据监控的需要，在静态采集任务和连续采集任务空闲的情况下，接受监控中心对某个或者某几个数据采集的请求，实时回传采集到的数据。5.传感器状态记录以采集设备
