Page 39 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第二章 测绘工程变形监测

学地在大量数据中开展筛选，正确梳理顺序后，完整地绘制相关的数据信息图，
可更加直观地帮助专业技术人员开展审验，按照信息图中显示的具体数据来对建
筑变形程度及未来的安全隐患加以判断。

（四）结构变形监测技术的发展
变形监测，就是使用特定的仪器和方法对变形目标发生的变形情况进行连续
地观测、对检测目标的变形形态进行分析以及变形目标变形的发展趋势进行预测
等的各项工作，其中包括建立变形检测网，进行目标的水平和竖直位移、沉降、

倾斜、裂缝、挠度、摆动和振动等监测。结构损伤指的是结构材料参数及其几何
特征的改变。结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器阵列获取结构响应，
损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。
监测技术涉及无线传感器、通信、结构、结构分析、结构监测、智能控制、通讯、

计算机、实时数据传输、软件开发等众多技术。
最初为了对结构荷载进行监测，在精度要求较高的航空航天和机械等领域开
始使用结构监测技术。随着结构设计要求的大型化、复杂化、智能化的发展趋，
得结构监测慢慢向结构的损伤检测、结构的损伤定位以及结构的寿命预测等方面

发展。
直到 20 世纪中叶，土木工程领域才开始使用结构健康监测技术，被用于桥
梁结构监测，比如对丹麦的 Faroe 跨海斜拉大桥进行一定周期的监测，最终获取
了整个桥梁在健康运营状态下的监测数据，从而和使用期间各个阶段的监测数据

进行对比，来判断大桥的损伤情况。到 20 世纪 80 年代以后，国外已经开始了大
量的大型桥梁建设，在建造和使用过程中应用了相关健康监测技术进行了结构监
测和研究。
中国早期的结构健康监测，是以人工监测为主的，一般由从事相关行业较久、

经验比较丰富的工程师进行监测，使用一定的常规检查仪器对结构进行检查，根
据从事多年工作所得到的经验得出相应的检测结论和结果，其可靠性受到人为因
素的影响较大。随着计算机技术的发展、应用和普及，该技术应用到了建筑工程
领域，研发人员研究出了一种集中式在线检测方法。该方法通过计算机系统完成

数据采集、信号处理和损伤识别的工作。对于一些大型工程项目中的复杂结构的
监测，在采用分布式在线监测方法的过程中，通过多台计算器组成通讯系统，对
相关的巨量数据进行采集、信号的处理、数据管理等。由于分布式监测系统结构

27