城市建筑丨建装结构丨URBANISMANDARCHITECTURE丨ARCHITECTURALSTRUCTURE
重大土木工程结构的智能检测与健康诊断
The Intelligent Detectionand Health Diagnosis of of Major Civil Engineering Structures
■黄振育
郭敬林Huang ZhenyuGuo Jinglin
[摘要】土本工程结构的智能检测与健康诊新系统是由传基元件和信号采集再经传输和处理以及建康诊断等部分组成的，本文对该系统引进的智能传感器、信息的融合以及对故障的诊断等影响工程结的的暂能检测与诊断系统采取了据充和讨论
[关建调】重大土本工程智能检测健康诊断
[Abstract] The intelligent detection and health diagnosis syst-em of civil engineering stnuctures are composed of several par ts of sensing element and signal aquisition, transmission and procesing ai well as healh dagnosis. This article esplore and discuss the engineering strueture of intelligent detection and health diagnosis for the system influeneed by the intelligent se-asor, the integration of information and falt diagnosis and so on
[Keywords] major, civil emgineering, intelligent detection, he-
alkth dianosis 前言
将已建好的结构与设随用有效及合理的手段进行检测和诊断安全状况，并能够更好地对其进行修复。同时，总结了多年对待新建的结构以及设施给我们的经验教训。我们知道，在重大的土本工程中，智能健康检测和健康诊断已经成为了当今世界的一个势点课题。智能检测就是利用无损传感器系统和其结构的特性来对士本工程的结构进行分析并探测结构所发生的变化，能够将结构的损伤及其务化的性能揭示出来；将结构的加速度和位移以及旋转等多数一一测量出来，因为土本工程其结构具有特殊性，且受结构型式多样化、以及服役的周期较长等多种复杂因素的影响，所以用来对其进行检测的机械系统也复杂得多。
智能检测与健康诊断
对重大土本工程进行结构的检测和健康诊断雷要利用到一个名为智能监测的诊断东统，该系统由以下几部分组成。
1.智能传感元件
土本工程是应用性能较为稳定和耐久性较好的传够元件来进行健康监测的，可将其粘贴或者理入在结构中，这取能反膜其安全性参数，在给子监测的同时，也就能够评价出其结构的安全性和耐久性，并提供合理的依据给工作人员，是否要报废或者要维修结构。在重大的土本工程结构中，其设施一股是处在较为不良的环境，这翼要求其具有久性和稳定性较强的传感监结构与之相匹配，以前老式的传感监则赶不上实际使用的要求，当智能传感材料间世后，类似充纤和具有形状记忆的合金以及电阻应变丝等先进的材料为在土本工程行业中可以长期进行智能监测给予了较为坚实的基础。
2.信号智能处理
对土本工程进行健康监测所要测得的结构参数比较多，这其中翼有加速度、速度和位移以及温度等参数。如果是重大类型的结构，因其自由度较多的特性就需要监测多的布点，也就要求更多传感器的安装。因为多数不同，测量用到的原理很多也不一样，特别是智能传感器闫世后，测量得到的信号差异也比较大。
3.健康诊断与安全评定
健康诊断和安全评定可以将其分为局部的诊断和评定、整体的诊断和评定。局部的诊断和评定的对象一般是具体且较可疑的结构，也就是所说的无损检测和无损的评价。关于此项技术确实较为或熟，且涉及到了现代的很多科学，如射线的检测、热力学以及化学检测等，也包括一些X射线法、硬度测试法以及磁粉法等具体方法。然面此类型的方法相当的昂费，而且某些部位接近程度很乘，在事先针对较大型结构时，则没办法准确预测损伤的位置。所以，有些人曾经就设想过能否可以根据对结构本身的整体特性来诊断和评价损伤的程度、经过实验论证，这种方法是切实可行的。
4.引入3S系统和虚报系统
它是地理信息系统、全球定位系统以及退感系统的简称，因为土本工程其有分布广以及结构个性化软强的特点，怎样才能够把握好它的安全状况呢？如果只靠独立的监测系统很难做到，并且重复的设置会导效巨大的浪费，用已经获得广泛应用的 GIS东统把不同类型的结构以及子系统的监测系统弄成具有网络式特点的大系统，就可以实现真正的智能监测和诊断系统，现在GPS定位系统的准确度越来越高，日后在土本工程的使用也会必然广泛。特别是RS东统，可以在恶劣的自然灾害类似地囊。洪水以及火灾等自燃灾害发生时应用。因为有战的传感传输所用到的监测系统抗破坏性很低，如果利用监测系统来发挥作用，则可以将将通信的退够技术和无线的传输技术部利用到土本工程的健康监测中,
目前需要解决的间题
二、
土本工程结构的智能检测与健康诊断系统还处于起步点，对通过的测量信号结构是否有着健康评价的科学理论还不完善，怕已经达到了现代化的商业水平，却仍然有很多间题垂需去处理。
1.对智能的传感元件进行研究
参照所需要进行的监测量，来对暂能材料各项性能进行改造，从而能够研究出一种耐久性好并且可以埋入或者附着的传感器。一些传的原件等智能材料在很多领域如航空航天和机械行业获得的成效相当显著，但是要将其引入到重大土本工程中就必须做一些工作，如耐久性的间题和相客间题等。
2.对传感监的优化配置
因为结构的损伤模态本身具有的复案性，所以
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对传感器优化布置进行研究的时候，就要全面并且经济的将结构信号提取出来。
3.对多数的识别研究
虽然机般领域中对参数的识别已经相对成势，然而在土术工程的识别中就有了期颈。在机械领域中，对多数进行测量通常较为恒定，因为土本工程的环境因素影响相对较大，基至还存在某些非结构的构件，如内增和梯子以及存改物和周边的建筑物等发生了变化，则完全有可能导效结构的多数发生变化，进而效使监测得到的量发生变化，这必然会
利用专家系统进行研究 4.
现今对土本工程结构的研究设计还只是停留在对构件的处理上，所以至今还没有一个统一起来的结构标准，这就说明了健康监测和对损伤进行定位和评价还没有具体的统一标准，且具有较强的个性。怎样去建立起能够反膜出结构特性类型的数据库，对研究人员来说具有极其重大意义，所以，利用具有知识和丰富经要的专家系统则可以成为研究这方面的有效工具。
利用结构模型给予修正 5.
现今结构建模以及对模型的修正还没能够较好的将损伤到结构中的静和动志的特点反映出来，所以利用此模块作为参考和设计参照标准时还需谨慎。因为，它的可靠性程度还需要更深入地研究。
6．利用相关领域范围内的高新技术
其它领域有许多技术应用已经相当的成熟，如果能将这些先进的技术类仪于应力的波理论和声的发射技术应用到重大土术工程的研究去，则会取得比较好的研究成果
结语三、
土本工程的结构在应用服役的过程中，必定会受到环境因素等多方面的影响，必定会导致损伤的累积，最终发生抗力的衰减，如果没能及时给予维修或者报废，这其中隐激的隐患将难以预测，特别是重大土本工程结构，所以，我们必须要对结构的安全状况进行评价和评定，就要借助于智能检测与诊断系统，获取结构的各种重要参数并推断其合理性以及对结构进行健康监测的意义重大，因此，土本工程的智能检测系统在未来具有十分关阔的前景
参考文藏
[1]欧进萍.土术工程智能结构体系的研究与发展[J].地震工程与工程板动，2009(02).
[2]陶宝祺.智能材料结构[M].北京：国防工业出版社，2009.
[3]李圣怕.多传感监融合理论及其在智能制造系统中的应用[].长沙：国防科技大学出版社,2010
（作者单位：桂林理工大学土本与建筑学院，桂林 541004)