結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指工程結(jié)構(gòu)實(shí)施損傷監(jiān)測和識別，這里所說的損傷包括材料特性的改變或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的改變。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測過程就是使用傳感器陣列來獲取損傷信號，通過對這些損傷信號的統(tǒng)計和分析來確定當(dāng)前結(jié)構(gòu)的健康狀況。聲發(fā)射結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)就是利用聲發(fā)射技術(shù)對特種設(shè)備、橋梁等做長期監(jiān)測的過程，以達(dá)到使特種設(shè)備、橋梁等結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行、延長使用壽命，避免發(fā)生事故的目的。

聲發(fā)射監(jiān)測流程圖

聲發(fā)射監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)：

• 結(jié)構(gòu)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測
• 監(jiān)測已知或隱藏的缺陷并實(shí)現(xiàn)定位
• 全天24小時監(jiān)測和預(yù)警
• 一個系統(tǒng)可以集成各種類型的傳感器
• 定制解決方案

德國Vallen公司聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)主要由多通道AMSY-6聲發(fā)射采集系統(tǒng)、自動化管理軟件和云數(shù)據(jù)平臺組成。多通道AMSY-6聲發(fā)射采集系統(tǒng)已在其他資料中有詳細(xì)介紹，這里主要介紹自動化管理軟件和云數(shù)據(jù)平臺。

Vallen自動化管理軟件是監(jiān)測系統(tǒng)中的核心軟件模塊。該軟件主要可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析（可視化）、報警處理、數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)存儲。操作人員可以自定義需要完成的任務(wù)，如傳感器耦合狀態(tài)的驗(yàn)證、數(shù)據(jù)存儲和上傳到云平臺、超過預(yù)設(shè)門檻的報警和報警處理方式等。

 德國Vallen公司聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)組成示意圖

云端數(shù)據(jù)平臺是德國Vallen公司新推出的云端訪問平臺，主要用于聲發(fā)射長期監(jiān)測的數(shù)據(jù)查看，用戶可以在有網(wǎng)絡(luò)的任何位置查看監(jiān)測的數(shù)據(jù)和結(jié)果，真正實(shí)現(xiàn)了聲發(fā)射監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時性和有效性。

前端由德國Vallen公司聲發(fā)射系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并上傳到云服務(wù)器，用戶通過可自定義顯示內(nèi)容的云端數(shù)據(jù)平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。定義的內(nèi)容有聲發(fā)射特征參數(shù)圖，如幅值與時間的經(jīng)歷圖、能量與時間的經(jīng)歷圖和定位圖等，圖形形式有柱狀圖、點(diǎn)狀圖、線狀圖等。該平臺可兼容電腦和智能手機(jī)，可以*.CSV格式和*.png格式導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
 

云端數(shù)據(jù)平臺整體布局圖

 云端數(shù)據(jù)平臺局部詳細(xì)分布圖

應(yīng)用案例1：新加坡港口集裝箱起重機(jī)的長期監(jiān)測

集裝箱起重機(jī)照片
 

監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

任務(wù)：利用聲發(fā)射系統(tǒng)對港口集裝箱起重機(jī)進(jìn)行長期監(jiān)測

目標(biāo)：由監(jiān)測結(jié)果作為集裝箱起重機(jī)維修和停用的依據(jù)

前期測試：

• 起重機(jī)在正常工作條件下進(jìn)行監(jiān)測
• 人造裂紋、斷鉛驗(yàn)證
• 人造裂紋和斷鉛都能被檢測到并準(zhǔn)確定位 
• 成功預(yù)報危險并自動發(fā)生報警信息

 測試結(jié)果圖

成功點(diǎn)：

• 成功監(jiān)測到裂紋擴(kuò)展
• 成功對裂紋進(jìn)行定位并得到其他無損檢測方法的驗(yàn)證
• 實(shí)現(xiàn)全體24小時監(jiān)測

應(yīng)用案例2：德國西南部Gänstorbrücke 橋的監(jiān)測
 

聲發(fā)射橋梁監(jiān)測示意圖

任務(wù)：橋梁鋼筋混泥土中鋼筋斷裂的實(shí)時監(jiān)測和自動報警

目前：全天候監(jiān)測并自動發(fā)出報警信息
 

大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室測試
 

鋼筋混泥土彎曲試驗(yàn)

 
現(xiàn)場測試圖（為傳感器的布置提供依據(jù)）
 

現(xiàn)場布置示意圖 

云數(shù)據(jù)平臺結(jié)果顯示界面
 

溫度顯示圖
 

 
能量與通道分布圖

幅度與時間圖
 

定位圖
 

定位圖中的能量顯示 

應(yīng)用案例3：高速公路橋金屬部分的監(jiān)測

任務(wù)：高速公路橋金屬部分的監(jiān)測

目標(biāo)：提前預(yù)警危險區(qū)域，避免不必要的道路封閉

成功點(diǎn)：成功監(jiān)測到裂紋并得到驗(yàn)證

高速公路橋金屬部分監(jiān)測現(xiàn)場圖