系统采用分层B/S体系结构，以.NET为开发平台，以ASP.NET和ADO.NET为技术核心，统一流程规范、统一技术标准、统一数据管理、统一角色管理、统一用户登陆、统一界面风格，构成一个开放统一的平台，构建分层的在线安全监测系统。由于本项目业务逻辑相对复杂，为了使整个系统有一个清晰的逻辑结构，减轻开发的难度，使程序员更专注于对系统业务流程的设计。

图 网络拓扑示意图

1.1. 软件特点

1.2. 软件功能

系统能够提供良好的人机交互界面，便于使用者操作，主要含环境主题、变形主题、应力/应变主题、受力主题、振动主题等数据的管理、分析，具有以下功能：

（1）能够对硬件系统进行远程控制。综合管理系统结合智能仪器，可远程调整测试参数，避免传统仪器以及系统因为进行参数改变而必须进入现场的问题。

（2）对数据采集方式进行控制，可以根据不同需求及状况进行实时监控、定时间采集、特殊状况采集等自动测试方式（当达到一定条件时进行采集），也可进行人工干预控制采集。

（3）能够对测试数据进行预处理。主要功能有数据的过滤、数据压缩、数据分类等功能，为后续的自动分析和人工分析提供良好的信息源。

（4）数据的显示。可以显示实时监控的数据，也可将历史数据调出进行显示，或对几种参数同时进行显示分析。

（5）数据分析功能。主要对数据进行各类分析处理，主要有：数据的统计分析（极值、平均值、有效值、均方值、方差、标准差等）、结构参数识别（索力识别、结构固有特性识别等）、结构的安全评估（趋势分析、养护管理评定等）等功能。

（6）自动报表功能。可根据系统自动或者人工分析的结果，自由选择自动生成各类型报表。

（7）可进行设备的自诊断。对故障设备元件以报表形式提出，提示进行检查或维修。

（8）可进行结构安全状况的预报警。当判断出结构存在安全隐患时，系统进行预报警，报警可通过实时界面提示、报表、电子邮件和短信形式进行。

（9）系统管理的安全保障。为保障结构物健康与安全监测系统的安全运行，对不同管理者提供不同的权限，对用户身份进行验证，所提供的功能有查看、检索、修改、增加和删除等不同操作。

（10）综合评估。状态识别与评估子系统应实现对检查、检测等综合数据的细化统计和分析，并通过有限元模型加载了解多尺度下结构物状态的变化规律。通过选定的评价对象或评价指标，根据设定的评价指标体系及评价标准把当前需要重点控制的严重问题和历史状态对比的分析结果在系统中进行全面的展现。

（11）档案管理。档案管理子系统应实现结构物综合属性信息查询、数字图纸文档查询。在主要构件设备及附属硬件设施的综合信息数据基础上，将财务台账、检测数据、管养资料实施统一管理。对硬件信息以空问条件及组合条件查询和基于图纸树对设备相关信息进行分类查询，达到对空间和非空间数据进行方便、灵活、准确地查询与定位，具有空间位置、属性、范同及关系等多种查询检索功能的目标。

1.3. 登录界面

当用户进入系统登录界面，根据指定的用户名密码进入系统查看结构物状态。

图 登录界面

1.4. 拓扑界面

“监测类型”模块主要展示当前结构物所有的监测项，其中热点图根据采集粒度实时展示当前各监测项的数据，当鼠标光标触发某传感器时，会出现当前监测项的最新数据以及告警状态。能准确的定位出当前传感器的健康状态。当鼠标点击某传感器时，可以展示出当前二十四小时内监测数据。热点图中传感器比较多时，用户可以根据图例类型进行显示/隐藏相应的传感器，只查看当前比较关心的传感器健康状态。

图 拓扑界面图

1.5. 数据展示界面

         系统能够提供良好的人机交互界面，便于使用者操作，数据展示主要含环境主题、变形主题、应力/应变主题、受力主题、振动主题等，可以显示实时监控的数据。设备位置列表可以选择一个或多个不同位置的设备，时间选项可以是“最近一天”、“最近一周”或者选择“其他”用户可自定义查询时间对监测项数据进行查询；系统以上图下表的方式进行展示，表格中的数据可以进行EXCEL格式的方式进行导出，另外所展示出的图形可以进行打印和下载功能。

图 数据展示

沉降监测

单击“监测类型”中“沉降”监测项后可以查看当前监测项二十四小时内的监测数据。

图 沉降监测

裂缝监测

单击“监测类型”中“裂缝”监测项后可以查看当前监测项二十四小时内的监测数据，系统以上图下表的方式进行展示，表格中的数据可以进行EXCEL格式的方式进行导出。

设备位置列表可以选择一个或多个不同位置的设备，时间选项可以是“最近一天”、“最近一周”或者选择“其他”用户可自定义查询时间对监测项数据进行查询。另外所展示出的图形可以进行打印和下载功能。

图 伸缩缝监测

倾斜监测

单击“监测类型”中“倾斜”可以查看当前监测项二十四小时内的监测数据。

图 倾斜监测

应变监测

单击“监测类型”中“应变”可以查看当前监测项二十四小时内的监测数据。

图 应力应变监测

温湿度监测

单击“监测类型”中“温湿度监测”可以查看当前监测项二十四小时内的监测数据。

图 温湿度监测

数据对比关联

主要对数据进行各类分析处理，主要有：数据的统计分析（极值、平均值、有效值、均方值、方差、标准差等）、结构参数识别（索力识别、结构固有特性识别等）、结构的安全评估（趋势分析、养护管理评定等）等功能。

1.6. 系统预警功能

智能预警子系统实现对结构物异常信息的24小时不间断监控，并制定了3级预警阈值，将结构物在不同工况，环境状况的响应情况及时向营管部门汇报。

（1）管理软件预警

预警阈值的设定是根据结构物的模型分析及结构物监测的历史经验中配置得来的。阈值的设定需要基于大量监测数据的分析，我司建立的云平台中积累的不同结构物结构的监测数据，为阈值的设定提供了参考依据。由于结构物的工况变化复杂，需设置多级的预警模式以应对不同的工况，防止漏报误报等情况。以下为预警管理截图：

图 预警管理界面

（2）短信报警

短信报警可根据用户设置的级别进行发送手机预警信息，用户可自行添加报警时通知的用户，根据用户添加不同的报警等级，系统会自动按照报警的级别进行短信发送，例如：配置报警等级为一级，系统所有的报警都会进行发送给此用户，例如用户配置报警等级为二级，只有系统发生黄色预警（二级预警）的时候才会发送到此用户。如下图所示。

图 预警信息接收人添加