通過工程健康監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的位置和程度，預(yù)測結(jié)構(gòu)的性能變化和剩余壽命，并做出維護(hù)決定，對提高工程結(jié)構(gòu)運(yùn)營效率，減少安全事故，保障結(jié)構(gòu)運(yùn)營安全和生命財產(chǎn)安全具有極其重要的意義。
工程健康監(jiān)測的監(jiān)測對象包括荷載、幾何變形、結(jié)構(gòu)響應(yīng)等。
安裝在工程結(jié)構(gòu)上的監(jiān)測系統(tǒng)，主要由各種傳感器構(gòu)成，用以采集埋設(shè)部位的物理力學(xué)參量，包括應(yīng)變、變形、荷載、溫度等。常規(guī)的傳感器一般是點(diǎn)式電測儀器，包括最常用的卡爾遜式（差動電阻儀）或弦式傳感器。從系統(tǒng)構(gòu)成看，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、信號采集和監(jiān)測數(shù)據(jù)智能處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)動態(tài)管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)識別和模型修正子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)實時損傷識別子系統(tǒng)、安全預(yù)警與可靠性預(yù)測子系統(tǒng)等組成。
①傳感器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要包括各智能傳感元件，通過各智能傳感元件感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息。根據(jù)不同的監(jiān)測需要主要有應(yīng)變片、位移傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、傾角儀、風(fēng)速風(fēng)向儀、溫度傳感器、動態(tài)地秤、強(qiáng)震儀、攝像機(jī)和各種各樣的光纖傳感器等。傳感器網(wǎng)絡(luò)中智能傳感器在感知對象物理量的同時將物理量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電信號，有的甚至進(jìn)一步將標(biāo)準(zhǔn)的電信號轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可以直接接收的數(shù)字量，但是有的傳感器僅僅能感知物理量的變化，還需要增加類似變送器之類的器件將傳感器的感知量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號。
②信號采集和監(jiān)測數(shù)據(jù)智能處理子系統(tǒng)的主要功能包括對傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收集和對收集數(shù)據(jù)進(jìn)行信號處理，如對信號進(jìn)行交直分離、信號濾波、信號放大、A/D轉(zhuǎn)換(信號采集)、采樣控制、信號預(yù)處理（異常值處理及標(biāo)定），以實現(xiàn)信號采集的基本功能。這些是判斷結(jié)構(gòu)對象損傷程度的基本原始數(shù)據(jù)。
③數(shù)據(jù)動態(tài)管理子系統(tǒng)主要是實現(xiàn)對來自傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)、經(jīng)數(shù)字信號處理后的數(shù)據(jù)、后續(xù)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲管理，還可以用于結(jié)構(gòu)可視化的相關(guān)的結(jié)構(gòu)模型信息，以及損傷識別和專家數(shù)據(jù)庫信息的管理及用戶權(quán)限管理。
④系統(tǒng)識別和模型修正子系統(tǒng)是通過計算機(jī)模擬仿真計算，結(jié)合有限元模型分析，識別出結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)、動態(tài)特性參數(shù)，即系統(tǒng)特征識別，根據(jù)識別的參數(shù)修正系統(tǒng)模型。
⑤結(jié)構(gòu)實時損傷識別子系統(tǒng)，是通過一定的損傷識別方法和技術(shù)，對已經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的信息進(jìn)行處理，與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特征相聯(lián)合，應(yīng)用各種有效的方法識別結(jié)構(gòu)的損傷狀況，從而確定損傷位置、損傷程度和損傷類型。
⑥安全預(yù)警與可靠性預(yù)測子系統(tǒng)，也稱為結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)將上述損傷識別的結(jié)果和具體工程結(jié)構(gòu)的專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，對結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評估，如分析結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、預(yù)測結(jié)構(gòu)的使用壽命、評估結(jié)構(gòu)的可靠性，對已有損傷狀況提出相應(yīng)的健康維護(hù)策略。
健康監(jiān)測實現(xiàn)了最小人工干預(yù)的結(jié)構(gòu)健康在線實時連續(xù)監(jiān)測、檢查與損傷探測，根據(jù)結(jié)構(gòu)同一位置上不同時間的測量結(jié)果變化來識別結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，其識別精度依賴于傳感器和解釋算法?；诖藘?yōu)勢，健康監(jiān)測有可能將目前廣泛采用的離線、靜態(tài)、被動的損傷檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€、動態(tài)、實時的監(jiān)測與控制，從而引發(fā)工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控、減災(zāi)防災(zāi)領(lǐng)域的一場革命。
