CN101916398A - 基于web gis的区域桥梁信息化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于WEB GIS的区域桥梁信息化管理系统，该系统充分利用GIS以及互联网相应技术，实现了一定区域内所有桥梁的批量化管理，并实现了对桥梁相应信息和状态处理的智能化，信息化。通过GIS技术为基础可以方便、快捷、直观的完成对管理桥梁进行信息档案、日常管养工作、质量评估以及预测等工作任务。本发明可以有效协助桥梁管理部门的日常工作，对其在降低人力工作成本的基础上提升其工作效率有着很大的帮助。

Description

基于WEB GIS的区域桥梁信息化管理系统

技术领域

本发明涉及桥梁管理领域，尤其是涉及一种具备对某一区域内所有桥梁状况进行批量管理、健康维护及信息查询并且可以对桥梁健康状况评估和预测的桥梁信息化管理系统，特别适用于对大量桥梁的信息化管理。

背景技术

随着公路交通的不断发展，我国的桥梁日益增加，在我国经济和社会的高速发展中起到了重要的作用。现在我国的桥梁不仅数量大，而且结构体系复杂、形式多样，这对桥梁维护管理工作造成了很大的困难，并且使桥梁管养单位的工作十分繁重。目前大多数省、市的道路桥梁管养部门在处理其辖区内的桥梁采用的是人工方法，使得其不能做到对每个桥梁的情况都很了解，而且也占用了大量的资源来管理桥梁的使用、维护、技术档案。这些都造成了该部门的工作效率较为低下。进一步影响了桥梁的寿命和正常使用。

在现有的体系中对桥梁的巡检养护由于资金、人员等多方面因素而得不到充分的保证。决策者对桥梁的健康状况的不熟悉乃至不能及时做出相应或者正确的决策导致了近年来一些事故的发生。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，提供一种基于WEB的信息化的技术平台，以实现对一个区域内桥梁技术信息以及维护信息的管理记录；帮助决策者完成对桥梁健康状况的评估、桥梁养护决策、工作验收、统计分析各种桥梁数据进行报表输出；帮助任务执行者进行任务查询、日程安排等功能。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于WEB GIS的区域桥梁信息化管理系统，是一种基于B/S架构的管理信息系统，以实现某一区域 内桥梁批量化管理，所述管理系统由地理信息系统功能模块、桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、桥梁状态评估模块、信息查询和报告报表功能模块组成；其中，

地理信息系统功能模块对管理区域内情况、桥梁及其信息综合展示及管理；桥梁信息管理模块对系统管理各桥梁详细信息进行查询、编辑、管理；检查管理功能模块与巡检养护功能模块结合完成对桥梁的管养工作，其中检查管理功能模块用于决策者进行巡检及养护工作的设定、安排、审核；巡检养护功能模块用于任务执行者进行巡检及养护工作的任务接收、安排、及结果记录、评价、提交；桥梁状态评估模块从数据库中提取当前的构件信息数据及其历史数据并估算出当前的桥梁健康状况及其未来变化趋势；信息查询和报告报表功能模块对系统存储的各项桥梁相关信息进行统计和报表生成。

所述地理信息系统功能模块是基于GIS技术开发，表示相应区域内所有桥梁及其综合参数，将该范围内的桥梁情况形象的表现出来；所述模块包括查询、定位、鹰眼功能，并与桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、状态评估功能模块、报告报表功能模块相联系，以针对一个桥来实现其具体管理功能；所述模块的参数设定具有普适性，使开发者只要进行相应的修改便可以使其适用于其他不同区域甚至范围更大的区域。

所述桥梁信息管理模块根据桥梁相关规范和标准制定桥梁信息服务方式，该模块包括桥梁构建组成管理、桥梁信息管理、信息选项设置、桥梁静态信息管理以及桥梁动态信息管理子模块；所述模块可以显示包括相应附照、结构图、参数列表以及历史记录的桥梁信息；可以从构件库中为所需桥梁增加或者删除构件，并完成设定参数和结构图；所述桥梁静态信息管理子模块提供了桥梁应有的所有静态信息，并配有图片，结构简图以及文档资料给予详细说明；桥梁动态信息管理子模块包括检查信息、维护信息、事故信息、桥梁当前状态以及重车过桥信息。

所述检查管理功能模块供用户直观查看某一天的检查计划安排，在日历上直观的表示出来并左右做有相应的任务链接；在日历上可以看到哪一天对哪一座桥进行某种检查以及具体任务内容，管理者可以对任务进行安排，提供对以往检查历史的查看，对病害的管理功能。

所述巡检和养护功能模块为桥梁的巡检计划提供管理服务，巡检部分包括我的计划、日程计划、项目计划以及会议管理子模块，并可协助完成巡检表格模板的制作，对在巡检过程中遇到的病害进行定性以及通过设置的措施库，为管理者提供相应的养护措施，并且自动关联到所需的养护费用。

所述桥梁状态评估模块负责查看桥梁当前状况评估，并通过桥梁行业所经常使用的马尔科夫链算法推算出未来状态，实现对未来状态的预测。

所述信息查询和报告报表功能模块用于对桥梁状态和日常工作按照管理者的要求以不同查询条件来完成对信息查询并可以自主定制所需统计信息生成相应的图表、报表，其报表可以通过管理员的意志来进行类型选择。

所述的管理系统包括两套使用平台，一种是采用浏览器访问系统服务器，另一种是采用了桌面程序来访问服务器，实现离线录入数据满足不同的使用人员的需要。

所述的管理系统提供服务器访问外部的视频监控服务器和数据监控服务器，提供了基于WEB的相关桥面交通状况与构件视频监视功能与桥梁信息管理功能。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明是基于WEB GIS技术开发的，可以形象化得显示一个区域内所有桥梁的综合信息，使管理信息的详细情况可以通过数字化地图的方式形象的显示出来。具有支持空间数据获取、分析、处理、管理和显示等功能。具有多要素综合分析、动态预测和辅助决策的能力。在GIS 中不仅局限于某一座桥，而是一个范围内所有的桥都可以出现在数字地图上，这为批量化管理成为了可能。

本发明对桥梁信息管理的模块严格依照相关标准所指定，将桥梁信息，构件档案、维修档案、管理档案、图片、结构图、通行档案等多种静态信息和动态信息集成存储于系统数据库内，并且提供多种查询功能，可以有效避免管养单位在这方面的资源丢失以及资源浪费。

本发明设置多种巡检模式供决策者选取，设定好的计划任务以日历的形式发表，可以使相关人员更直接的明确自身所承担的任务。并且采取交互式的方法将巡检任务中可能出现的人员工作态度问题解决。为巡检实施人员开发有单机版任务接收软件，可以使维修人员在外出检修没有网络的情况下可以输入巡检数据信息并查询巡检任务准确定位巡检部位。

本发明采用马尔科夫模型预测等系列桥梁相关专业计算方式，结合现有参数，按照先部分再综合的方式对桥梁各部件乃至总体结构做出准确、合理的桥梁状况预测，并为桥梁划分质量等级，大大提高决策者对桥状况的判断和对未来工作的安排的准确性和有效性。

本发明可以按照指定的统计标准对数据库内现有的桥梁信息进行统计并以报表的形式输出，这为桥梁管养单位做月报、季报、年报等工作节省了大量时间和人力，提升了管养单位的工作效率。

附图说明

图1为本系统的结构流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本系统的结构流程图，其数据交互方式如图中箭头所示。系统由地理信息系统功能模块、桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、桥梁状态评估模块、信息查询和报告报表功能模 块等子模块组成。

其中地理信息系统功能模块用以对管理区域内情况、桥梁及其信息综合展示及管理。本模块为其他各功能模块均设置有接口以方便的进行功能切换。桥梁信息管理模块用于对系统管理各桥梁详细信息进行查询、编辑、管理工作。检查管理功能模块与巡检养护功能模块结合用于对桥梁的管养工作，其中检查管理功能模块适用于决策者进行巡检及养护工作的设定、安排、审核工作。巡检养护功能模块用于任务执行者进行巡检及养护工作的任务接收、安排、及其结果记录、评价、提交工作。桥梁状态评估模块用于从数据库中提取当前的构件信息数据及其历史数据并根据一系列算法估算出当前的桥梁健康状况及其未来变化趋势。信息查询和报告报表功能模块用于对系统存储的各项桥梁相关信息进行统计和报表生成工作。

本发明提供的桥梁信息化管理系统，包括了地理信息系统功能模块、桥梁信息管理功能模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、桥梁状况评估功能模块，信息查询和报告报表功能模块等相应部分组成。

本系统除了必须的各软件功能模块以外还需要服务器访问外部的视频监控服务器和数据监控服务器，以提供基于WEB的相关监控功能。

地理信息系统功能模块是基于GIS技术开发的在某一区域内所有桥梁进行管理的方式。其可以综合表示相应区域内所有桥梁及其综合参数，将该范围内的桥梁情况形象的表现出来。本模块的参数设定具有普适性，其基于GIS技术的开发使开发者只要进行相应的修改便可以使其适用于其他不同区域甚至范围更大的区域。该模块包括查询、定位、鹰眼等基本功能，并与桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、状态评估功能模块、报告报表功能模块等相联系以针对一个桥来实现其具体管理功能。

桥梁信息管理模块是严格根据桥梁相关规范和标准制定的桥梁信 息服务方式。该模块包括桥梁构建组成管理、桥梁信息管理、信息选项设置、桥梁静态信息管理以及桥梁动态信息管理等子模块。在本模块中点击控件会显示相应附照、结构图、参数列表以及历史记录等桥梁信息。可以从构件库中为所需桥梁增加或者删除构件，并完成设定参数和结构图等一系列操作，使桥梁的信息可以真实而全面的表现出来。在桥梁静态信息管理中提供了桥梁应有的所有静态信息，并配有图片，结构简图以及文档资料给予更详细的说明。在桥梁动态信息管理中包括检查信息、维护信息、事故信息、桥梁当前状态以及重车过桥信息。

检查管理功能模块主要是供用户直观查看某一天的检查计划安排。在日历上直观的表示出来，并左右做有相应的任务链接。在日历上可以看到哪一天对哪一座桥进行某种检查以及具体任务内容。管理者可以对任务进行安排。除了查看之外系统还提供了多种形式的对以往检查历史的查看以及对病害的管理功能。

巡检和养护功能模块为桥梁的巡检计划提供管理服务，巡检部分包括我的计划、日程计划、项目计划以及会议管理等子模块，并可协助完成巡检表格模板的制作。对在巡检过程中遇到的病害进行定性以及为管理者提供相应的养护措施的，并且可以自动关联到所需的养护费用，在此系统中我们特意设置了一个措施库为本模块服务。

桥梁状态评估模块主要负责查看桥梁当前状况评估，并通过桥梁行业所经常使用的马尔科夫链等多种算法协同合作推算出未来状态来实现对未来状态的预测。

信息查询和报告报表功能模块用于对桥梁状态和日常工作按照管理者的要求以不同查询条件来完成对信息查询并可以自主定制所需统计信息生成相应的图表、报表，其报表可以通过管理员的意志来进行类型选择。

在桥梁信息管理中，包括有多种数据格式，而这些数据中又有空间数据和属性数据以及桥梁管理数据等类别，其数据量是十分巨大的。从 某种意义上来说，数据就是桥梁信息管理系统运行的基础和保证，体现了一个信息管理系统的实用价值的大小。系统采用B/S架构，此架构能很好地满足桥梁管理对GIS等地理信息系统的需求，使系统具有良好的开放性和易扩展性。他把任务分为服务器端和浏览器端两部分，客户通过浏览器可以从服务器请求数据、分析工具或模块，服务器执行客户的请求并把结果通过网络送回给客户，或者把数据和分析工具发送给客户供客户端使用。由于WEB GIS是应用B/S的概念来执行GIS的分析任务，这实现了高效性、可操作性、灵活性、时间性、安全容错及保密性、可扩展性等特性。

用户针对目标桥梁进行管理时。可以在地理信息地图上通过目标桥梁的相应地理信息以对该目标桥梁进行定位，GIS地图上为区域内所有桥梁设置有信息管理接口，用户如需对目标桥梁进行信息管理只需通过在GIS地图上根据该桥梁相应的地理信息选择或者通过目标坐标在地图上定位即可切换进入目标的所有所需进行的管理功能，大大提升对所需管理桥梁查找定位的便捷、准确、直观性，实现地理信息地图与桥梁信息管理功能的相辅相成。

系统服务器根据系统要求分为WEB服务器、文件服务器和DB服务器，硬件上使否可分离可根据实际部署的需要而定，负荷较低的情况下可以将三者部署在同一台服务器上。当前的数据库管理系统除了可以管理属性数据外，对于图形数据与属性数据的一体化管理，尤其是对图形、属性、影像、文本等高度集成的一体化管理得到了较为完善的处理。这使桥梁信息管理系统的界面非常友好。本系统提供的主要功能包括GIS、新闻、桥梁管理、桥梁养护管理、评估和预测、查询统计、资产管理、报表等功能。

本系统用户包括日常管理人员、高级管理人员、以及任务执行者等，系统根据不同的用户与系统的相关活动为其设定不同的需求和权限。

本系统的GIS部分包括两方面主要功能：一为对电子地图的操作， 它建立在桥梁空间数据库基础上对空间数据进行操作，可以实现包括显示地图(包括设置图层)、地图控制、地图测量、鹰眼等功能。

二为查询功能，他是建立在桥梁属性数据库基础上对桥梁、构件参数等进行查询的操作，可以再地图的桥梁图层中查处桥梁ID，将该值传到数据库中查询相关数据，亦可以在数据库中先查询出桥梁ID的数据集，然后将该值传回给地图进行显示

本系统的桥梁信息管理中，我们为其完成了系统化、规范化收集各种桥梁静、动态信息、根据输入桥梁相关信息，产生各种桥梁管理数据的表格，结合桥梁基本数据和检测数据，做出桥梁实际承载力的监测和评定，分析桥梁监测结果，做出维修、养护建议等能力。其中我们本系统的核心内容是基于WEB GIS对一定范围内桥梁信息的批量管理，因此我们为其设置了桥梁识别数据、桥梁结构数据、桥梁检查数据、桥梁特殊检查数据、桥梁维修数据、特殊事件数据、桥梁工作人员数据、桥梁档案数据、桥梁养护设备数据、桥梁状况数据等一系列操作数据并围绕其完成了系统功能的开发，实现了全面地收集、存储、和处理各种桥梁数据资源的功能，用户可以快速、准确地完成桥梁管理功能，并自动生成各种报告，实现了桥梁信息化的管理手段。

以上对本发明所提供的基于WEB GIS的区域桥梁信息化管理系统进行了详细介绍，本文中运用开发的具体使用功能例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于WEB GIS的区域桥梁信息化管理系统，利用B/S架构，以实现某一区域内桥梁批量化管理，其特征在于：

所述管理系统由地理信息系统功能模块、桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、桥梁状态评估模块、信息查询和报告报表功能模块组成；其中，

地理信息系统功能模块对管理区域内情况、桥梁及其信息综合展示及管理；

桥梁信息管理模块对系统管理各桥梁详细信息进行查询、编辑、管理；

检查管理功能模块与巡检养护功能模块结合完成对桥梁的管养工作，其中检查管理功能模块用于决策者进行巡检及养护工作的设定、安排、审核；巡检养护功能模块用于任务执行者进行巡检及养护工作的任务接收、安排、及结果记录、评价、提交；

桥梁状态评估模块从数据库中提取当前的构件信息数据及其历史数据并估算出当前的桥梁健康状况及其未来变化趋势；

信息查询和报告报表功能模块对系统存储的各项桥梁相关信息进行统计和报表生成。

2.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述地理信息系统功能模块是基于GIS技术开发，表示相应区域内所有桥梁及其综合参数，将该范围内的桥梁情况形象的表现出来；所述模块包括查询、定位、鹰眼功能，并与桥梁信息管理模块、检查管理功能模块、巡检和养护功能模块、状态评估功能模块、报告报表功能模块相联系，以针对一个桥来实现其具体管理功能；所述模块的参数设定具有普适性，使开发者只要进行相应的修改便可以使其适用于其他不同区域甚至范围更大的区域。

3.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述桥梁信息管理模块根据桥梁相关规范和标准制定桥梁信息服务方式，该模块包括桥梁构建组成管理、桥梁信息管理、信息选项设置、桥梁静态信息管理以及桥梁动态信息管理子模块；所述模块可以显示包括相应附照、结构图、参数列表以及历史记录的桥梁信息；可以从构件库中为所需桥梁增加或者删除构件，并完成设定参数和结构图；所述桥梁静态信息管理子模块提供了桥梁应有的所有静态信息，并配有图片，结构简图以及文档资料给予详细说明；桥梁动态信息管理子模块包括检查信息、维护信息、事故信息、桥梁当前状态以及重车过桥信息。

4.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述检查管理功能模块供用户直观查看某一天的检查计划安排，在日历上直观的表示出来并左右做有相应的任务链接；在日历上可以看到哪一天对哪一座桥进行某种检查以及具体任务内容，管理者可以对任务进行安排，提供对以往检查历史的查看，对病害的管理功能。

5.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述巡检和养护功能模块为桥梁的巡检计划提供管理服务，巡检部分包括我的计划、日程计划、项目计划以及会议管理子模块，并可协助完成巡检表格模板的制作，对在巡检过程中遇到的病害进行定性以及通过设置的措施库，为管理者提供相应的养护措施，并且自动关联到所需的养护费用。

6.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述桥梁状态评估模块负责查看桥梁当前状况评估，并通过桥梁行业所经常使用的马尔科夫链算法推算出未来状态，实现对未来状态的预测。

7.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述信息查询和报告报表功能模块用于对桥梁状态和日常工作按照管理者的要求以不同查询条件来完成对信息查询并可以自主定制所需统计信息生成相应的图表、报表，其报表可以通过管理员的意志来进行类型选择。

8.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述的管理系统包括两套使用平台，一种是采用浏览器访问系统服务器，另一种是采用了桌面程序来访问服务器，实现离线录入数据满足不同的使用人员的需要。

9.根据权利要求1所述的桥梁信息化管理系统，其特征在于：

所述的管理系统提供服务器访问外部的视频监控服务器和数据监控服务器，提供了基于WEB的相关桥面交通状况与构件视频监视功能与桥梁信息管理功能。

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