中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(Structural Health Monitoring，簡(jiǎn)稱SHM ) 指利用現(xiàn)場(chǎng)的無損傳感技術(shù), 通過包括結(jié)構(gòu)響應(yīng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析, 達(dá)到檢測(cè)結(jié)構(gòu)損傷或退化的目的。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：第一階段以結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)＜业母泄俸蛯I(yè)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)診斷信息只能作簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理；第二階段以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)為手段，以信號(hào)處理和建模為基礎(chǔ)，在工程中得到了廣泛的應(yīng)用；近年來，為了滿足大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的健康診斷要求，進(jìn)入了以知識(shí)處理為核心，數(shù)據(jù)處理、信號(hào)處理與知識(shí)處理相融合的智能發(fā)展階段。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般包括傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)、監(jiān)控中心以及實(shí)現(xiàn)診斷功能的各種軟硬件。除了傳統(tǒng)的傳感器以外，目前應(yīng)用在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的主要為新型智能傳感器，包括光纖傳感器、壓電材料、電磁致伸縮材料制成的傳感器等。其中，光纖傳感器受到的關(guān)注較多，其中又以光纖Bragg光柵（FBG，F(xiàn)iber Bragg Grating）最引人注目。
除傳感器本身的進(jìn)展外，傳感器如何布置也是影響監(jiān)測(cè)效果的重要因素。傳感器的位置確定方法目前主要有模態(tài)動(dòng)能法（MKE）、有效獨(dú)立法（EI）、Gryan模型縮減法、奇異值分解法、基于遺傳算法的優(yōu)化等。實(shí)際應(yīng)用中，一般都是幾種方法綜合采用。
從國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局查詢的結(jié)果：截至2006年8月16日，以“結(jié)構(gòu)”、“健康”、“監(jiān)測(cè)”在摘要中為聯(lián)合關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，得到相關(guān)專利3項(xiàng)。
從歐洲專利局（EPO，European Patent Office）查詢的結(jié)果：截至2006年8月16日，以“structur* AND health AND monitor*”在（標(biāo)題or摘要）中為聯(lián)合關(guān)鍵詞，在Worldwide數(shù)據(jù)庫中查到相關(guān)專利146項(xiàng)，限于篇幅，不一一列出。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在我國主要應(yīng)用于大型橋梁上，如香港的青馬大橋、汲水門大橋、上海徐浦大橋及江陰長(zhǎng)江大橋等。國內(nèi)還缺少系統(tǒng)的對(duì)大跨度、大空間建筑結(jié)構(gòu)的大規(guī)模工程應(yīng)用，已實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)大部分是對(duì)部分構(gòu)件工作狀態(tài)的靜態(tài)直接監(jiān)測(cè)，如廣州體育館部分桁架、佛山明珠體育館主體結(jié)構(gòu)施工階段、深圳市民中心屋頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大、日本、德國等，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用已從大型橋梁擴(kuò)展到高層建筑、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)、重要?dú)v史建筑的監(jiān)測(cè)，如德國柏林的萊特火車站、意大利的Como教堂等。
Como教堂的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用光纖Bragg光柵，系統(tǒng)基于相對(duì)位移和溫度測(cè)量技術(shù)，主要特點(diǎn)為：波長(zhǎng)復(fù)用的導(dǎo)角濾鏡解調(diào)系統(tǒng)、客戶定制的軟件、自動(dòng)數(shù)據(jù)識(shí)別和分析，以及基于GSM的數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)還可以選擇太陽能電池驅(qū)動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
1.李宏男、李東升，土木工程結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估、健康監(jiān)測(cè)及診斷述評(píng)，地震工程與工程振動(dòng).2002,22(3):82-90
2.梁磊、姜德生、羅裴、汪術(shù)文、趙王申，光纖Bragg光柵在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的實(shí)驗(yàn)研究，山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2003,17(3):4-7
3.瞿偉廉、滕軍、項(xiàng)海帆、鐘珞、劉暉、汪菁、李功標(biāo)，風(fēng)力作用下深圳市民中心屋頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的智能健康監(jiān)測(cè)，建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2006 27(1):1-9
4.Whelan M.et al，Remote Structural Monitoring of the Cathedral of Como using an Optical Fibre Bragg Sensor System，Smart Structures and Materials.San Diego.2002:4694-32
