T_CI 115-2023 道路病害雷达探测动态巡查监测信息平台建设标准.docx

ICS 93.080.99 CCS P13团体标准T/CI 1152023道路病害雷达探测动态巡查监测信息平台建设标准Standard of dynamic patrol monitoring information platform construction for road disease radar detection2023-08-14 发布2023-09-20 实施中国国际科技促进会 发布目 次前 言II引 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语24 建设原则25 总体架构36 性能要求57 信息平台系统安全性要求78 信息平台运行与维护9III前 言本文件按照 GB/T 1.1-2020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。本文件由北京中城基建工程检测技术有限公司提出。本文件由中国国际科技促进会标准化工作委员会归口管理。 本文件起草单位：北京中城基建工程检测技术有限公司滨州市市政公用发展服务中心郑州大学中城智通科技有限公司中地华北（北京）工程技术研究院有限公司北京市政路桥锐诚科技有限公司北京市工程管道及桥梁构件质量监督检验站广东核力工程勘察院郑州安源工程技术有限公司中土建设（北京）工程检测有限公司融纬勘测有限公司苏城工程检测苏州有限公司北京城建勘测设计研究院有限责任公司中城数智（安徽）科技有限公司北京中城基建科技集团有限公司江苏筑升土木工程科技有限公司北京瀚博林遥感测图信息工程研究院中青宏业（北京）工程质量检测鉴定有限公司 北京市水电物探研究所中铁建新疆京新高速公路有限公司本文件主要起草人员: 王铁领孙延平赵胜岭方宏远王立国田 明肖小清吴亚军王春光尚耀军赵 鹏张智慧冯小坤杨建龙王 旺谢裕春赵 伟王风舞郭凡荣梁长秀龚凯军田月平金荣杰蒋向阳隆 星邓玲玲韩立仲张 工张少雷李广丰祝恩瑶张 龙崔艳秋王莹莹赵玉斌卢义媛兰世杰引 言通行安全、道路畅通是公众对公共安全的基本要求。道路是城镇的生命线，对城市的安全运行具有举足轻重的作用。随着中国城镇建设的迅猛发展，城镇道路条数和总里程逐年增多、道路功能越来越复杂，交通量不断激增，对车道受载增大。由于受城市各类设施的新建、改造、老化、各类工程项目建设以及各类地下病害体的动态发展的不利影响，近年来道路塌陷等事件频发，严重影响城镇道路安全运行，不仅缩短了道路、管线等的正常使用年限，增加了抢险、维修维护的费用，还造成人员伤亡及公共财政的极大支出和浪费， 同时也成为了城市管理机构和民众关注的公共热点，极易引发较大的社会负面情绪和影响。道路动态雷达探测技术具有很强的场地适应性和一定的抗干扰能力，可在房屋密集、交通繁忙、地面硬化、强人文干扰条件下实施探测和场地评价，目前已发展成为城市环境检测最有效的地球物理方法之一。为提高道路动态雷达探测水平，建设具有较高技术水平、 较强可操作性、较强安全性的道路病害雷达探测动态巡查监测信息平台，统一工作方法与技术要求，确保勘探工作准确可靠、技术先进、应用合理，结合地质特点，特制定本文件。道路病害雷达探测动态巡查监测信息平台建设标准1 范围本文件规定了道路病害雷达探测动态巡查监测平台的建设原则、总体架构、系统功能 和性能要求及平台安全、运行维护要求。本文件适用于以探地雷达方法为主发现的道路表层及下方的各种病害（如空洞、脱空、 疏松体、破损、坑槽、塌陷等）的现场验证、病害卡的制作、资料数据库的建立以及后期巡视监测的信息化服务。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 T26764-2011多功能路况快速检测设备规范GB/T18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范GB/T22239-2019网络安全等级保护基本要求GB/T22240-2020信息安全技术 网络安全等级保护定级指南GB/T25000.51-2016系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SOuaRE)第 51 部分:就绪可用软件产品(RUSP)的质量要求和测试细则 JTG 3450-2019公路路基路面现场测试规程JGJ/T 437-2018城市地下病害体综合探测与风险评估技术标准JT/T 678-2019车载式路面激光视频病害检测系统DB11/T 1399-2017城市道路与管线地下病害探测及评价技术规范93 术语JGJ/T 437-2018 部分术语适合本标准。3.1 道路地下病害体Underground diseases of road存在于地面以下，对城镇道路运行、工程施工等安全造成潜在危害的空洞、脱空、疏 松体等不良地质体的总称。3.2 地下病害体探测Underground diseases detection采用探地雷达方法探测城镇道路地下病害体，查明其类型、位置和规模等属性特征的 活动。3.3 三维地质雷达3D ground penetrating radar采用阵列天线激发、接收技术，通过面积采集，能够在某区域内形成高密度三维立体 电磁波数据的一种地质雷达。3.4 道路病害雷达探测动态巡查监测信息平台Dynamic patrol monitoring information platform for road disease radar detection通过动态三维地质雷达探测巡查系统、精确定位系统、激光雷达和环境摄像系统、数 据采集系统及综合处理软件系统协同工作，可以实时定位上传病害位置及属性、照片等信 息，通过建立数据库按工程或道路等为单位随时调取某个病害的信息，标记病害体的巡查 监测情况。4 建设原则4.1 应具备良好的响应速度、容错纠错能力、可维护性、可扩展性和稳定性。4.2 应提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作应简单、灵活、易学易用，便于 管理和维护。4.3 应具备安全的信息化基础设施及环境，能够确保道路病害雷达探测动态巡查监测信息 平台运行。4.4 应采用模块化设计，将相关功能模块化，便于平台在雷达探测、动态巡查及信息传输 功能上升级扩充。4.5 应建立完善的运维保障机制，保障平台的稳定运行。4.6 城镇道路地下病害体三维探地雷达检测应保证定位测量的准确性和雷达数据的完整性；4.7 动态巡查结果更新的实时性和数据库的动态扩展性。5 总体架构总体构架应包含硬件构架和软件构架，其中硬件架构应包含动态三维地质雷达探测巡 查系统、精确定位系统、激光雷达和环境摄像系统及数据采集系统等设施，软件架构应包 含综合分析处理软件。5.1 动态三维地质雷达探测巡查系统动态三维地质雷达的数据采集系统配置包括工程车、雷达主机、阵列天线、采集触发 系统、控制中心等，能够将三维地质雷达图像、图像坐标位置、地表特征物、标记等多种 数据信息同步采集，融入到原始数据中。5.2 精确定位系统整个系统安装在汽车上，主要包括 RTK 加惯性测量装置（其核心为加速度计、陀螺仪和万向支架）、电子计算机、控制显示器、数据存储记录器和电源，保证 RTK 设备因建筑物遮挡失锁之后，坐标数据的精度满足三维探地雷达成像要求。定位测量其它要求应参照 现行国标全球定位系统（GPS）测量规范GB/T 18314 执行。5.3 激光雷达和环境摄像系统5.3.1 激光雷达系统由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。即向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号 与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、高度、方 位、速度、姿态、形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。5.3.2 环境摄像系统是为目标物体通过镜头生成光学图像投射到图像传感器上，光信号转变为电信号，再 经过 A/D（模数转换）后变为数字图像信号，最后送到 DSP（数字信号处理芯片）中进行加工处理，最后由 DSP 将信号处理成特定格式的图像传输到显示屏上进行显示。5.4 数据采集系统数据采集系统主要由前端数据采集设备、传输设备、系统服务器和相关数据采集软件、 系统软件和数据库构成。数据采集设备（DAE）是将上述各系统传输的模拟电信号转换为数字信号存储起来，进行预处理的设备。可实现多通道雷达数据、视频录像、高清路面图像、 GPS 信息的实时同步采集、存储和显示。具体功能：a) 调整时间窗口、道间距和硬件增益等参数；b) 实时显示定位坐标和定位状态；c) 各通道数据实时显示或切换通道实时显示；d) 雷达检测轨迹或轨迹切片实时显示；e) 雷达速度限制提示、当前移动速度提示、速度预警和超速提醒；f) 实时测线轨迹轮廓交叠预警和交叠提醒；g) 雷达数据和定位数据实时采集、存储、显示。5.5 综合分析处理软件综合分析处理软件包含工程形式管理数据、算法批处理、层位自动追踪、自动给出统 计报表模块化管理、多样化显示、道路裂缝自动识别及统计、道路下病害的识别及统计、地 下管线探测、多种传感器数据的融合及病害分析的分析处理软件组成。具体功能：a) 顺延道路方向切片显示；b) 垂直道路方向切片显示；c) 水平切片与地图轨迹叠加显示；d) 可沿任意方向剖切显示；e) 测线轨迹编辑和修正；f) 异常目标几何属性量取；g) 三个切片方向独立信号处理；h) 各切片之间异常目标可关联定位；i) 支持导出 CAD 工程图；j) 支持在线和离线地图切换。6 性能要求6.1 动态三维地质雷达探测巡查系统性能要求动态三维地质雷达探测巡查系统主要性能指标应符合下列要求：a) 搭载三维探地雷达进行检测的车辆应为经过备案的专项作业车，并应配置影像记 录设备、警示标志和警示灯具。b) 系统增益不小于 150dB；c) 信噪比不小于 110dB；d) 动态范围不小于 120dB；e) 工作温度-2060；f) 雷达通道数不低于 8 个；g) 通道间距不大雷达天线中心频率波长的 1/4；h) 各通道时间不一致性小于 1%FS；i) 各通道幅度不一致性小于 2%FS。6.2 精确定位系统性能要求精确定位系统应符合下列规定：a) 数据接收帧率不小于 10Hz；b) 定位数据平面精度应优于 2.0cm；c) 定位数据高程精度应优于 5.0cm；d) 支持差分信号接收功能；e) 支持接收 GNSS 连续运行参考站（CORS）定位坐标功能。6.3 激光雷达和环境摄像系统性能要求a) 分辨率应大于或等于 1080P；b) 具有夜视功能；c) 帧率应大于或等于 25 帧/s；d) 目标定位精度应小于或等于 1.0m；e) 防护等级不低于 IP65。6.4 数据采集系统性能要求数据采集系统主要性能指标应满足下列要求：a) 增益不小于 150dB；b) 信噪比不低于 120dB，最大动态范围不低于 150 dB；c) 计时误差不大于 1.0ns；d) A/D 转换不低于 16bit；e) 具有时间窗口、采样点数（采样频率）、信号叠加次数等重点采集参数调整功能；f) 具有测线束定位功能；g) 具有位置标记功能；h) 具有现场数据处理能力；i) 雷达通道数应不低于 8 道，其各通道应保持良好的一致性。6.5 综合分析处理软件性能要求6.5.1 基本设置包括账户的管理、密码修改、版本更新、工程中需要的图例及引用规范等信息的提前 导入。6.5.2 算法批处理与信息管理包括工程信息管理、道路信息管理、病害异常体信息管理三个层级，算法批处理并对 相应的数据库文件进行修改、查询、建立等功能。6.5.3 道路下病害的识别、统计及 PC 端异常信息编辑道路检测采集回来的数据基于 PC 端的各种处理软件发现的异常信息在本平台进行直接编辑信息（如异常雷达图谱、埋深、位置坐标等）或者导入，并将其同步至手机端。6.5.4 现场验证系统针对疑似病害位置定位后进行现场复测，通过精探设备和更为密集的测线布置，进一 步采集病害信息，对 PC 段同步过来的异常信息进行现场验证，拍摄现场照片、定位异常体位置、绘制管线图、填写异常信息等并上传。6.5.5 异常信息的审核审核人员在 PC 端或手机端对现场验证信息予以审核，对错误信息予以标示，对正确信息予以通过并同步至病害异常体数据库。6.5.6 病害卡生成多种传感器数据的融合及病害分析，对生成的病害卡格式、图例等做出要求。6.5.7 周期巡视监测周期巡视的提醒、已完成未完成标识、有动态变化的病害的信息更新。7 信息平台系统安全性要求7.1 基本要求平台应满足 GB/T 22239 安全等级保护基本要求并根据 GB/T 22240 安全防护等级三级标准设计，需通过第三方检测机构的安全性评测。7.2 信息平台应用系统7.2.1 访问控制7.2.1.1 应控制不同用户在不同数据、不同业务环节上的查询、添加、修改、删除的权限。7.2.1.2 应限制登录失败次数，避免客户密码遭到窃取。7.2.1.3 主要包括但不限于：a) 身份管理：对用户的身份进行标识与鉴别；b) 授权管理：对用户访问资源的权限进行标识与管理；c) 数据加密：对通过网络传输的数据信息进行严格的数据加密处理；d) 数字签名：对网上传输的数据文件进行有效性确认。7.2.2 数据库系统7.2.2.1 应通过系统权限、数据权限、角色权限管理，建立数据库系统的权限控制机制， 任何业务终端不应直接访问数据库服务器，应通过授权终端访问数据库服务器，并设置严 格的数据库访问权限。7.2.2.2 应建立完备的数据修改日志，通过安全审计记录追踪用户对数据库的操作，明确 对数据库的安全责任。7.2.2.3 数据管理主要包括但不限于：a) 数据备份：提供数据备份支持；b) 数据恢复：异常状况下用于数据的恢复；c) 数据监控：提供对数据库与应用服务等单元的监控；d) 数据导出：以不同的形式导出历史数据。7.2.3 身份认证应通过信息加密、数字签名、身份认证等措施综合解决信息的机密性、完整性、身份 真实性和操作的不可否认性问题。7.3 软件质量保障软件质量保障除应符合 GB/T 25000.51-2016 中的相关规定外，还应该满足：a) 软件安装：软件易安装，保证软件菜单、工具条操作；b) 软件容错：当软件发生错误时应有提示，并能恢复到正常状态；运行错误不会导 致系统异常退出；c) 安全保密：对不同用户所设置的权限保证正常实现；d) 运行稳定：确保运行不出现数据丢失、系统紊乱和致命的死机现象。8 信息平台运行与维护8.1 制度管理8.1.1 应建立和规范管理制度，并遵照执行。8.1.2 制度应包括但不限于以下内容：a) 建立岗位责任制度，明确主管部门、运行维护人员及操作人员等职责与分工；b) 建立岗位培训制度，包括计划、内容及对象等；c) 建立操作规程管理制度，包括启停机、运行、检修、探测、数据分析、结果导出等；d) 建立设备管理制度，包括设备台账、使用记录管理等；e) 建立故障报警管理制度，包括报警内容、故障处理预案等；f) 建立安全与应急管理制度，包括自然灾害及人为安全因素等的应急处理措施。8.2 人员管理8.2.1 根据工程规模、地理特点和工艺要求配置人员。8.2.2 人员应经专业培训，主管人员和安全岗位人员应经资格考试合格后上岗。8.2.3 人员应为专职，应建立安全运行制度。8.3 技术资料管理8.3.1 工程竣工资料应齐全并妥善保存。8.3.2 各种运行管理记录应齐全。包括设施运行、事故记录、巡回检查、维修保养及大修 和更换等记录。8.3.3 应保证资料真实、准确、清楚、完整和可追溯。8.4 维护保养8.4.1 应对各设施运行参数进行监测、记录和动态管理，确保正常运行。8.4.2 应按照设备或装置使用说明书检查、维护和保养设备，设备完好率不应低于 95%，备用设备应处于良好状态。