陶世峰 楊巍 李剛 宋旋 王允成

(1.中鐵大橋局集團(tuán)有限公司，湖北武漢，430050 2.中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司，湖北武漢，430050 3.國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心，北京，100040)

改革開(kāi)放四十多年來(lái)，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了巨大成就，高速鐵路、高速公路里程橋梁、萬(wàn)噸級(jí)泊位數(shù)量等多項(xiàng)指標(biāo)均躍居世界第一，中國(guó)路、中國(guó)橋、中國(guó)港和中國(guó)高鐵已經(jīng)成為靚麗的中國(guó)名片。

中國(guó)橋梁建設(shè)經(jīng)歷了“學(xué)習(xí)與追趕”“跟蹤與提高”“創(chuàng)新與趕超”的跨越式發(fā)展，建成了一批技術(shù)復(fù)雜、科技含量高的長(zhǎng)大橋梁。港珠澳大橋的落成通車(chē)，更是標(biāo)志著中國(guó)由橋梁大國(guó)向橋梁強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。然而，在橋梁建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展的同時(shí)，由于交通運(yùn)輸量加大、橋梁“老齡化”現(xiàn)象嚴(yán)重，橋梁病害問(wèn)題突出。大量在役橋梁由于現(xiàn)行管養(yǎng)手段技術(shù)落后、效率低下、人員成本高，得不到有效管養(yǎng)而狀況堪憂(yōu)，長(zhǎng)期“帶病運(yùn)行”，久而久之，小病發(fā)展為大病，甚至發(fā)展為危橋。橋梁“三分建，七分養(yǎng)”，橋梁工程領(lǐng)域正在由“建設(shè)為主”向“建養(yǎng)并重”轉(zhuǎn)型，如何用智能化的手段保障既有橋梁的安全性、耐久性、使用功能已成為目前橋梁工程領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)和亟待解決的問(wèn)題。本文所述方案借助Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)達(dá)到了提升工作效率、統(tǒng)一提升管養(yǎng)服務(wù)水平、提高橋梁運(yùn)營(yíng)管理效率的目的。

一、Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)概述

Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)是由世界互聯(lián)網(wǎng)之父、TCP/IP協(xié)議共同發(fā)明人、圖靈獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)科學(xué)家羅伯特·卡恩博士發(fā)明。Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)定義了一套成熟兼容的編碼規(guī)則，擁有一套穩(wěn)定安全的解析機(jī)制和一個(gè)全球分布式管理架構(gòu)，是一套起源于互聯(lián)網(wǎng)、以實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通為目標(biāo)的標(biāo)識(shí)注冊(cè)、解析、管理、安全的技術(shù)體系[1]。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的重要組成部分，是支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的神經(jīng)樞紐。Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系的重要組成部分，為工業(yè)設(shè)備、機(jī)器、物料、零部件、產(chǎn)品和數(shù)據(jù)對(duì)象提供編碼、注冊(cè)與解析服務(wù)，并通過(guò)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)異主、異地、異構(gòu)信息的互聯(lián)互通、安全共享及智能互聯(lián)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的重要基石[2]。Handle標(biāo)識(shí)解析體系的核心要素包括標(biāo)識(shí)編碼、標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)和標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)3部分。

（一）Handle標(biāo)識(shí)編碼

Handle標(biāo)識(shí)編碼是指能夠唯一識(shí)別物料、機(jī)器、產(chǎn)品等物理資源和工序、軟件、模型、數(shù)據(jù)等虛擬資源的身份符號(hào)，類(lèi)似于“身份證”中的身份證號(hào)，標(biāo)識(shí)編碼通常存儲(chǔ)在標(biāo)識(shí)載體中，包括主動(dòng)標(biāo)識(shí)載體和被動(dòng)標(biāo)識(shí)載體。Handle標(biāo)識(shí)編碼由標(biāo)識(shí)前綴與標(biāo)識(shí)后綴組成，前綴與后綴之間以UTF-8字符“/”分隔[6]。其中，標(biāo)識(shí)前綴由國(guó)家代碼、行業(yè)代碼、企業(yè)代碼組成，用于唯一標(biāo)識(shí)企業(yè)主體。標(biāo)識(shí)后綴碼由對(duì)象代碼和安全代碼組成，安全代碼為可選，如圖1所示。

圖1 Handle標(biāo)識(shí)編碼

（二）Handle標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)

Handle標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)是指能夠根據(jù)Handle標(biāo)識(shí)編碼查詢(xún)目標(biāo)對(duì)象網(wǎng)絡(luò)位置或者相關(guān)信息的系統(tǒng)，對(duì)物理對(duì)象和虛擬對(duì)象進(jìn)行唯一性的邏輯定位和信息查詢(xún)，是實(shí)現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)精準(zhǔn)對(duì)接、產(chǎn)品全生命周期管理和智能化服務(wù)的前提和基礎(chǔ)，如圖2所示。

圖2 Handle標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)

Handle系統(tǒng)定義了一個(gè)分層服務(wù)模型。模型的頂層是“GHR”——全球Handle注冊(cè)服務(wù)，“GHR”是分布式的、可擴(kuò)展的[3]。模型的其他層級(jí)由若干級(jí)區(qū)域性服務(wù)系統(tǒng)（LHS）組成。區(qū)域性的服務(wù)系統(tǒng)在全球服務(wù)系統(tǒng)的管理下提供特定區(qū)域、特定類(lèi)型的標(biāo)識(shí)管理和解析服務(wù)。

Handle系統(tǒng)是建立在Internet架構(gòu)之上的一個(gè)分布式的信息系統(tǒng)，用來(lái)提供有效的、可擴(kuò)展的、可靠的全球名字服務(wù)和更為復(fù)雜的資源尋址與定位需求。主要有如下3種功能：

（1）為構(gòu)成數(shù)字對(duì)象的數(shù)字形式的信息分配唯一標(biāo)識(shí)符，而不考慮此類(lèi)信息的位置或用于服務(wù)此類(lèi)信息的技術(shù)；

（2）將標(biāo)識(shí)符快速解析為有關(guān)相應(yīng)數(shù)字對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)信息，例如，其位置、訪(fǎng)問(wèn)和使用策略、時(shí)間戳、公鑰等信息；

（3）管理包含狀態(tài)信息的Handle標(biāo)識(shí)符記錄。

（三）Handle標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)

Handle標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)是指能夠借助Handle標(biāo)識(shí)編碼資源和Handle標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)開(kāi)展Handle標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)管理和跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地區(qū)、跨國(guó)家的數(shù)據(jù)共享共用服務(wù)。在實(shí)際部署中，我國(guó)Handle標(biāo)識(shí)解析體系邏輯架構(gòu)采用分層、分級(jí)模式，包括根節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)（行業(yè)節(jié)點(diǎn)）、企業(yè)節(jié)點(diǎn)和遞歸節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，為政府、企業(yè)等用戶(hù)提供跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的工業(yè)要素信息查詢(xún)，并為信息資源集成共享以及全生命周期管理提供重要手段和支撐[7]。

二、橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)信息化現(xiàn)狀

（一）橋梁建設(shè)信息系統(tǒng)

基于BIM技術(shù)的橋梁工程項(xiàng)目施工管理企業(yè)級(jí)協(xié)同平臺(tái)，處于橋梁全生命周期數(shù)字化管理的設(shè)計(jì)、建設(shè)階段，滿(mǎn)足工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)施工管理以及后臺(tái)企業(yè)級(jí)管理需求。平臺(tái)支持各業(yè)務(wù)管理部門(mén)通過(guò)企業(yè)級(jí)BIM管理平臺(tái)對(duì)所屬各工程項(xiàng)目進(jìn)行垂直管理，根據(jù)管理權(quán)限實(shí)時(shí)獲取項(xiàng)目有關(guān)信息，支持跨項(xiàng)目的數(shù)據(jù)查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)分析。各業(yè)務(wù)部門(mén)也可通過(guò)該平臺(tái)對(duì)所屬項(xiàng)目進(jìn)行后臺(tái)管控[5]。

系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行、項(xiàng)目設(shè)立及用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，終端用戶(hù)通過(guò)Web瀏覽器或手機(jī)APP登錄各自工程項(xiàng)目對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)工作進(jìn)行高效、靈活的信息共享和協(xié)同管理。

（二）橋梁監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建立了部分大跨橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但很多僅限于數(shù)據(jù)的采集、保存，而在對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)管理、合理的橋梁評(píng)估指標(biāo)的建立、結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)診斷體系的建立、應(yīng)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)橋梁健康狀況進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估等方面的研究與應(yīng)用尚明顯不足。系統(tǒng)的可靠性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、維修性等方面也存在問(wèn)題。為了提供更加全面、準(zhǔn)確的橋梁結(jié)構(gòu)安全信息，輔助橋梁管理單位對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行決策，有必要進(jìn)一步研究橋梁實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，建立更為智能化、專(zhuān)業(yè)化、集中化、人性化的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，切實(shí)保障橋梁結(jié)構(gòu)安全。

橋梁實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)因特網(wǎng)、4G/5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將感知到的橋梁數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享和互聯(lián)，形成泛在“橋聯(lián)網(wǎng)”，將橋梁集中管理，消除“信息孤島”，為數(shù)據(jù)挖掘、遠(yuǎn)程分析和決策打下基礎(chǔ)。系統(tǒng)以云平臺(tái)為基礎(chǔ)，采用智能化手段全天候、不間斷采集橋梁關(guān)鍵部位的應(yīng)變、溫度、線(xiàn)形、索力、塔偏、動(dòng)態(tài)特性、視頻車(chē)載等參數(shù)，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，通過(guò)數(shù)據(jù)處理及結(jié)構(gòu)評(píng)估體系分析橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。

（三）橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

目前，大多數(shù)地方的橋梁巡檢工作停留在手工登記、人工遞送（口頭匯報(bào)）檢測(cè)信息的階段，導(dǎo)致巡檢養(yǎng)護(hù)效率不高、信息傳遞不方便、無(wú)法第一時(shí)間掌握橋梁表觀(guān)病害狀況、缺乏科學(xué)的巡檢養(yǎng)護(hù)指導(dǎo)建議等問(wèn)題。

部分橋梁養(yǎng)護(hù)單位研發(fā)了橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)深入基層巡檢養(yǎng)護(hù)單位調(diào)研，制定了規(guī)范的橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)電子化流程，實(shí)現(xiàn)橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)的無(wú)紙化、專(zhuān)業(yè)化和智能化，并適用于各種橋型、各個(gè)管養(yǎng)單位的區(qū)域性橋梁群的日常巡檢養(yǎng)護(hù)工作，解決了橋梁群日常巡檢養(yǎng)護(hù)工作中管理難、巡檢難、養(yǎng)護(hù)難的問(wèn)題。該系統(tǒng)主要包括移動(dòng)巡檢養(yǎng)護(hù)APP端及綜合管養(yǎng)后臺(tái)。

為解決橋梁傳統(tǒng)人工巡檢養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采用紙質(zhì)化記錄不方便、出錯(cuò)率高、數(shù)據(jù)保存難、巡檢養(yǎng)護(hù)流程復(fù)雜并且不規(guī)范等問(wèn)題，移動(dòng)巡檢養(yǎng)護(hù)APP將AI（artificial intelligence）技術(shù)、AR（augmented reality）技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、二維碼掃描技術(shù)、GPS（global positioning system）定位技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在一起，支持病害自動(dòng)識(shí)別、病害尺寸AR測(cè)量、語(yǔ)音識(shí)別記錄結(jié)果、實(shí)時(shí)在線(xiàn)讀取橋梁結(jié)構(gòu)物電子二維碼、考勤打卡、任務(wù)工單接收、智能化巡檢養(yǎng)護(hù)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、自動(dòng)生成報(bào)告、移動(dòng)審批等功能，大幅提高了一線(xiàn)巡檢養(yǎng)護(hù)人員的工作效率和專(zhuān)業(yè)水平。移動(dòng)巡檢APP端可以安裝在各種型號(hào)的智能手機(jī)或平板上，跨平臺(tái)作業(yè)能力強(qiáng)，具有開(kāi)放的系統(tǒng)接口及PC級(jí)數(shù)據(jù)處理能力，具備高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入能力及豐富的人機(jī)交互能力，同時(shí)支持現(xiàn)場(chǎng)巡檢和移動(dòng)審批應(yīng)用。

基于Web的后臺(tái)綜合管控端根據(jù)行業(yè)規(guī)范制定了標(biāo)準(zhǔn)化的巡檢養(yǎng)護(hù)管理流程，實(shí)行設(shè)施、機(jī)構(gòu)、人員集中化、專(zhuān)業(yè)化的分級(jí)管理機(jī)制，具備完善的人員、組織權(quán)限管理功能，便于管理人員更快捷、更科學(xué)地實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢、養(yǎng)護(hù)、決策等業(yè)務(wù)的管理；支持采集數(shù)據(jù)多方式實(shí)時(shí)查詢(xún)、模糊查詢(xún)，具備豐富的圖形化統(tǒng)計(jì)報(bào)表，能夠進(jìn)行智能化評(píng)估及智慧化生成報(bào)告，并利用專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行決策建議，實(shí)現(xiàn)了橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)管理的智慧化、科學(xué)化和高效化。

（四）橋梁建設(shè)和養(yǎng)護(hù)面臨的問(wèn)題

當(dāng)前，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施正在由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，橋梁結(jié)構(gòu)日趨大型化、復(fù)雜化，橋梁通行車(chē)輛密度大、載重高，且我國(guó)尚缺乏完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施智慧康養(yǎng)體系和成熟的產(chǎn)業(yè)鏈條，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相互獨(dú)立，康養(yǎng)企業(yè)分散，上下游供需不緊密，協(xié)同能力差，管養(yǎng)手段主要還依靠人工及傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備，存在管養(yǎng)人員不足、管養(yǎng)效率和質(zhì)量不高、管養(yǎng)不及時(shí)等諸多痛點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足基礎(chǔ)設(shè)施健康養(yǎng)護(hù)日益增長(zhǎng)的需求。不少基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)際服務(wù)年限少于設(shè)計(jì)年限，頻繁的后期維修和拆除重建消耗了大量的高碳排放材料。以武漢市為例，80%的城市橋梁建設(shè)在近20年內(nèi)集中建設(shè)，橋梁管理人力資源吃緊；756座橋梁由20余家責(zé)任部門(mén)管理，溝通協(xié)調(diào)管理難度大，不同橋梁管理單位的技術(shù)裝備、人員專(zhuān)業(yè)程度參差不齊，對(duì)統(tǒng)一橋梁管理標(biāo)準(zhǔn)，確保橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)，迫切需要通過(guò)集中管控平臺(tái)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼，打破“系統(tǒng)壁壘”，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通。

由于橋梁全生命周期管理具有鏈條長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、場(chǎng)景復(fù)雜、軟件多樣等特性，大量的數(shù)據(jù)分散在不同系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)表述不一致，大量的“信息孤島”和特定的接入方式導(dǎo)致用戶(hù)獲取的服務(wù)受限，尤其在協(xié)同制造、智能服務(wù)等創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域難以獲取、發(fā)現(xiàn)、理解和利用相關(guān)數(shù)據(jù)。Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)通過(guò)建立與底層技術(shù)無(wú)關(guān)的公共解析服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，同時(shí)提升現(xiàn)有制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)利用能力。

三、基于Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的智慧橋梁信息鏈

目前，橋梁信息管理從項(xiàng)目建立到橋梁設(shè)計(jì)，從橋梁施工建設(shè)到橋梁后期管養(yǎng)，不同單位采用不同的信息系統(tǒng)進(jìn)行橋梁信息的采集和管理，存在嚴(yán)重的“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，以至于橋梁建設(shè)管理生命周期各個(gè)階段的信息無(wú)法貫通，無(wú)法發(fā)揮各個(gè)系統(tǒng)中橋梁數(shù)據(jù)信息的應(yīng)有價(jià)值。

依托Handle標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)（橋梁行業(yè)），建設(shè)一套橋梁全生命周期管理系統(tǒng)，從橋梁項(xiàng)目、橋梁設(shè)計(jì)、橋梁建設(shè)、橋梁管養(yǎng)等方面入手，將橋梁全生命周期數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)管理，建立橋梁在不同階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)橋梁數(shù)據(jù)由點(diǎn)到線(xiàn)、由線(xiàn)到面的互聯(lián)互通，如圖3所示。

圖3 橋梁全生命周期數(shù)據(jù)

（一）構(gòu)建Handle標(biāo)識(shí)解析體系

依托橋梁行業(yè)建設(shè)的Handle標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)，建設(shè)下屬企業(yè)和部門(mén)的企業(yè)節(jié)點(diǎn)，部署完成Handle標(biāo)識(shí)解析3層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)本地化存儲(chǔ)，保障企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)所有權(quán)的控制[4]，如圖4所示。

圖4 Handle標(biāo)識(shí)解析體系

二級(jí)節(jié)點(diǎn)是面向特定行業(yè)或者多個(gè)行業(yè)提供標(biāo)識(shí)服務(wù)的公共節(jié)點(diǎn)。二級(jí)節(jié)點(diǎn)既要向上與國(guó)際根節(jié)點(diǎn)對(duì)接，又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標(biāo)識(shí)編碼及提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，是標(biāo)識(shí)解析體系中直接服務(wù)企業(yè)的核心環(huán)節(jié)，是滿(mǎn)足行業(yè)需求、擴(kuò)展標(biāo)識(shí)解析服務(wù)能力、服務(wù)范圍、服務(wù)深度的重要設(shè)施。不同行業(yè)二級(jí)節(jié)點(diǎn)和跨行業(yè)二級(jí)節(jié)點(diǎn)在建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)節(jié)點(diǎn)部署、對(duì)接方式和應(yīng)用模式等都有不同的需求，通過(guò)引導(dǎo)行業(yè)建立相關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如符合行業(yè)應(yīng)用需求的標(biāo)識(shí)編碼體系，推動(dòng)企業(yè)接入標(biāo)識(shí)解析體系，促進(jìn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

企業(yè)節(jié)點(diǎn)是指一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)識(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，能夠面向特定企業(yè)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析服務(wù)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)等，既可以獨(dú)立部署，也可以作為企業(yè)信息系統(tǒng)的組成要素。企業(yè)節(jié)點(diǎn)主要是對(duì)接企業(yè)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化管理。

（二）智慧橋梁信息鏈系統(tǒng)架構(gòu)

智慧橋梁信息鏈系統(tǒng)分為3層，即數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表現(xiàn)層，如圖5所示。

圖5 基于標(biāo)識(shí)技術(shù)的智慧橋梁信息鏈系統(tǒng)架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)層：目前橋梁全生命周期涉及的數(shù)據(jù)分散在不同單位的BIM系統(tǒng)、智慧橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、橋梁實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，需要將這些系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)匯聚到對(duì)應(yīng)單位的Handle企業(yè)節(jié)點(diǎn)。

（2）業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層建構(gòu)在圖4所示的Handle標(biāo)識(shí)解析體系邏輯架構(gòu)之上，提供前綴管理、標(biāo)識(shí)管理、用戶(hù)管理和權(quán)限管理等功能。

（3）表現(xiàn)層：提供各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求下的數(shù)據(jù)展示輸出，包括大屏展示、數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)查詢(xún)檢索。

（三）智慧橋梁信息鏈全生命周期信息展示

中鐵大橋局建立了Handle標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)（橋梁行業(yè)），通過(guò)使用標(biāo)識(shí)解析技術(shù)，為橋梁全生命周期上下游企業(yè)提供統(tǒng)一的編碼和解析規(guī)范。通過(guò)對(duì)橋梁、橋梁建設(shè)、監(jiān)測(cè)和管養(yǎng)相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一賦碼，使用標(biāo)識(shí)將BIM系統(tǒng)、智慧橋梁巡檢養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、橋梁實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等不同環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)和錨定，實(shí)現(xiàn)了橋梁信息的準(zhǔn)確定位。

智慧橋梁信息鏈通過(guò)對(duì)橋梁、橋梁建設(shè)、橋梁監(jiān)測(cè)和橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)賦碼，并建立數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了以橋梁標(biāo)識(shí)為中心向橋梁周邊數(shù)據(jù)的延伸、關(guān)聯(lián)和輻射，形成了以橋梁主體數(shù)據(jù)為中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。智慧橋梁信息鏈基于標(biāo)識(shí)解析統(tǒng)一編碼規(guī)范，實(shí)現(xiàn)全生命周期管理數(shù)據(jù)交互，將各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)串聯(lián)并挖掘利用，為運(yùn)營(yíng)或維護(hù)企業(yè)提供多維度的數(shù)據(jù)支撐；同時(shí)，為運(yùn)營(yíng)或維護(hù)企業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控及預(yù)測(cè)性維修決策，保障生產(chǎn)及資產(chǎn)安全，降低運(yùn)維費(fèi)用，提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)信息價(jià)值最大化，如圖6所示。

圖6 智慧橋梁信息鏈全生命周期信息展示

四、結(jié)語(yǔ)

標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)在能源、石化、機(jī)械、船舶、醫(yī)療和食品等多個(gè)行業(yè)落地，在與制造業(yè)和通信行業(yè)等多領(lǐng)域技術(shù)融合集成中展現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和創(chuàng)造力，為進(jìn)一步拓展場(chǎng)景應(yīng)用和行業(yè)推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用還處在探索中，尤其在橋梁全生命周期管理過(guò)程中，還沒(méi)有成熟的應(yīng)用落地。本文梳理了橋梁建造、橋梁監(jiān)測(cè)和橋梁管養(yǎng)在現(xiàn)階段的數(shù)字化應(yīng)用現(xiàn)狀，并介紹了Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的特點(diǎn)和Handle系統(tǒng)架構(gòu)，然后根據(jù)橋梁行業(yè)數(shù)字化現(xiàn)狀提出了標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)景，即建立以橋梁主體為核心的信息鏈網(wǎng)，以Handle標(biāo)識(shí)為“橋梁”打通分散在橋梁全生命周期中各個(gè)階段信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)橋梁全生命周期的數(shù)字化管理。

Handle標(biāo)識(shí)解析技術(shù)在橋梁建設(shè)全生命周期管理、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、供應(yīng)鏈管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方向上的應(yīng)用還需進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景實(shí)施落地，將標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和現(xiàn)有的橋梁管理信息系統(tǒng)充分融合。