近年來(lái)，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）技術(shù)在傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和智能化應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)展，新型光纖傳感器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的普及，大幅提升了監(jiān)測(cè)精度和覆蓋范圍，同時(shí)降低了成本，機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)算法的引入，使得海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得以高效處理，能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷并預(yù)測(cè)剩余壽命，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的裂紋識(shí)別和基于時(shí)間序列分析的振動(dòng)模態(tài)評(píng)估已成為研究熱點(diǎn)，數(shù)字孿生技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)時(shí)可視化與動(dòng)態(tài)仿真，為決策提供了直觀支持，在應(yīng)用層面，SHM技術(shù)已從傳統(tǒng)橋梁、建筑擴(kuò)展到風(fēng)電葉片、航空器等新興領(lǐng)域，并通過(guò)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同監(jiān)測(cè)，5G傳輸、邊緣計(jì)算和自供能傳感器的發(fā)展有望進(jìn)一步推動(dòng)SHM技術(shù)的自動(dòng)化與智能化，為基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)維提供更可靠的解決方案。

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)最新進(jìn)展

1. 超聲導(dǎo)波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究新進(jìn)展

王強(qiáng)教授在其講座“超聲導(dǎo)波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究新進(jìn)展——從非線性到大尺度”中，詳細(xì)介紹了超聲導(dǎo)波技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）中的最新研究進(jìn)展。王強(qiáng)教授是南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院的副院長(zhǎng)，他在講座中分享了從非線性到大尺度的超聲導(dǎo)波技術(shù)如何應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，這一技術(shù)對(duì)于提升結(jié)構(gòu)安全性和延長(zhǎng)使用壽命具有重要意義。

2. 多學(xué)科技術(shù)集成的智能化解決方案

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）系統(tǒng)是一種集成多學(xué)科技術(shù)手段的智能化解決方案，旨在實(shí)時(shí)或定期評(píng)估大型結(jié)構(gòu)物如橋梁、飛機(jī)、風(fēng)電塔筒、船舶等的完整性與性能退化情況。隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和規(guī)模的不斷提升，SHM作為確保結(jié)構(gòu)安全、延長(zhǎng)使用壽命及優(yōu)化維護(hù)策略的關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)得到了科研界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注與深入研究。

3. 橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)自20世紀(jì)90年代產(chǎn)生以來(lái)，已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展。初始階段主要是以傳感器應(yīng)用為主，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的位移、應(yīng)變等物理量的監(jiān)測(cè)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，監(jiān)測(cè)內(nèi)容逐漸擴(kuò)展到振動(dòng)、聲學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域，監(jiān)測(cè)儀器也變得更加精密和多樣化。目前，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)正朝著智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

4. 關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域

4.1 傳感器技術(shù)

傳感器是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心元件，目前主要使用的傳感器包括光纖傳感器、壓電傳感器、聲吶傳感器等。這些傳感器具有高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，為橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)提供了有力的支持。

4.2 數(shù)據(jù)處理與分析方法

數(shù)據(jù)處理與分析是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括信號(hào)處理、特征提取、損傷識(shí)別等內(nèi)容。目前，研究人員正在不斷探索新的數(shù)據(jù)處理和分析方法，以提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。

4.3 無(wú)線通信技術(shù)

無(wú)線通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要手段。目前，Zigbee、藍(lán)牙、Wi-Fi等無(wú)線通信技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，為數(shù)據(jù)傳輸和處理提供了便利。

4.4 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)

近年來(lái)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這些技術(shù)可以通過(guò)對(duì)大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng)識(shí)別和預(yù)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況，為決策提供了重要依據(jù)。

5. 應(yīng)用前景

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。例如，通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，可以獲取橋梁在各種環(huán)境條件下的動(dòng)態(tài)性能數(shù)據(jù)，從而對(duì)橋梁的健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。此外，監(jiān)測(cè)技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和維修等各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用也得到了廣泛認(rèn)可。

以上是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展，展示了該領(lǐng)域在傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與分析、無(wú)線通信技術(shù)以及人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)等方面取得的顯著成果。這些進(jìn)展不僅提升了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的精度和效率，也為未來(lái)的研究和應(yīng)用指明了方向。

超聲導(dǎo)波技術(shù)在橋梁監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

智能化SHM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理新方法

無(wú)線通信技術(shù)在結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)