- 实施物联网传感器网络，对关键资产进行持续、实时监控。
- 利用从现场仪器到InSAR卫星遥感等先进技术。
- 全面的方法论，涵盖从识别关键参数到智能数据管理以辅助决策的方方面面。
在维护建筑物、桥梁或任何大型基础设施时，我们不能抱有任何侥幸心理。结构健康监测（简称SHM）本质上就像给建筑物进行定期体检，以确保不会出现任何可能危及公共安全或业主财务的意外情况。
这个想法简单却强大：在建筑物最脆弱的地方安装电子眼和耳。这样一来，我们就能检测到日常磨损、时间推移或地震等突发事件造成的机械损伤，从而在问题从小裂缝演变成全面灾难之前就采取行动。
仪器和传感器：结构的哨兵
为了使这套系统正常运行，我们在关键位置安装了各种设备，以便准确了解正在发生的事情。根据我们需要监测的内容，我们会使用不同的工具。例如，如果我们担心振动会影响建筑物的性能，加速度计是理想的选择。如果我们需要了解建筑物是否倾斜或偏离垂直方向，倾角仪则是关键工具。
此外，当裂缝已经存在且我们需要了解其是否正在扩展时，可以使用线性裂缝测量仪。整个系统现在都由物联网(IoT) 技术支持，这意味着数据几乎可以瞬间传输，使工程师能够快速做出决策，而无需等待可能为时已晚的人工检测。
监测策略：从地面到太空
并非所有监测系统的工作方式都相同。一方面，我们有传统的仪器设备，需要现场安装，传感器需要物理固定在建筑物结构上。这种方式非常适合对特定点进行精确的全天候监控，其效果几乎相当于安排了一位无损检测 (NDT) 人员全天候监控资产，而无需承担人员始终在场的成本。
另一方面，遥感或远程监测技术已获得广泛应用。InSAR技术正是在此发挥作用，它利用卫星图像和人工智能算法从太空分析形变。这种方法尤其有用，因为它能大幅降低运营成本，并允许在无需地面作业的情况下近乎实时地监测大型基础设施。
成功监测的方法论过程
建立结构监测与控制（SHC）系统并非仅仅是安装传感器；它需要周密的策略来确保数据的有效性。首先，需要进行参数识别，明确要测量的具体内容以及哪些数据能够判断结构的健康状况。然后，选择最合适的通信设备和传感器来采集这些信息。
一旦数据开始流动，信息管理就发挥作用了。在此阶段，数据会被处理并呈现，以便快速识别异常情况。最后一步是集成，即将所有数据整合在一起，使资产所有者能够做出明智的决策。将这种持续监测与传统的无损检测相结合，可以提供资产状况的360度全方位视图。
SHM的运行和经济优势
实施这些解决方案不仅关乎安全，也关乎财务效率。通过监测缺陷的演变并分析根本原因（交叉参考温度和局部加速度等数据），企业可以安排预防性维护。这可以防止意外的设备停机，最大限度地减少中断，并降低长期维修成本。
持续监控使我们能够从被动维护模式（即故障发生后才进行维修）转变为主动维护模式。得益于对缺陷演变过程的分析能力，灾难性故障的风险得以降低，基础设施的使用寿命也得到优化，从而确保资产在未来数十年内保持盈利和安全。
物联网传感器在现场的应用与卫星遥感技术相结合，再加上严格的数据管理，使我们能够改变维护基础设施的方式，用持续监控取代零星巡检，从而检测出肉眼无法察觉的故障，并通过智能预防优化维护成本。