結構健康監測是指工程結構實施損傷監測和識別，這里所說的損傷包括材料特性的改變或結構系統的改變。結構健康監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計和分析來確定當前結構的健康狀況。聲發射結構健康監測系統就是利用聲發射技術對特種設備、橋梁等做長期監測的過程，以達到使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長使用壽命，避免發生事故的目的。

聲發射監測流程圖

聲發射監測的優點：

• 結構運行中實現監測
• 監測已知或隱藏的缺陷并實現定位
• 全天24小時監測和預警
• 一個系統可以集成各種類型的傳感器
• 定制解決方案

德國Vallen公司聲發射監測系統主要由多通道AMSY-6聲發射采集系統、自動化管理軟件和云數據平臺組成。多通道AMSY-6聲發射采集系統已在其他資料中有詳細介紹，這里主要介紹自動化管理軟件和云數據平臺。

Vallen自動化管理軟件是監測系統中的核心軟件模塊。該軟件主要可以實現數據采集、數據分析（可視化）、報警處理、數據通信和數據存儲。操作人員可以自定義需要完成的任務，如傳感器耦合狀態的驗證、數據存儲和上傳到云平臺、超過預設門檻的報警和報警處理方式等。

 德國Vallen公司聲發射監測系統組成示意圖

云端數據平臺是德國Vallen公司新推出的云端訪問平臺，主要用于聲發射長期監測的數據查看，用戶可以在有網絡的任何位置查看監測的數據和結果，真正實現了聲發射監測數據的實時性和有效性。

前端由德國Vallen公司聲發射系統采集數據并上傳到云服務器，用戶通過可自定義顯示內容的云端數據平臺對數據進行查看。定義的內容有聲發射特征參數圖，如幅值與時間的經歷圖、能量與時間的經歷圖和定位圖等，圖形形式有柱狀圖、點狀圖、線狀圖等。該平臺可兼容電腦和智能手機，可以*.CSV格式和*.png格式導出數據。
 

云端數據平臺整體布局圖

 云端數據平臺局部詳細分布圖

應用案例1：新加坡港口集裝箱起重機的長期監測

集裝箱起重機照片
 

監測系統示意圖

任務：利用聲發射系統對港口集裝箱起重機進行長期監測

目標：由監測結果作為集裝箱起重機維修和停用的依據

前期測試：

• 起重機在正常工作條件下進行監測
• 人造裂紋、斷鉛驗證
• 人造裂紋和斷鉛都能被檢測到并準確定位 
• 成功預報危險并自動發生報警信息

 測試結果圖

成功點：

• 成功監測到裂紋擴展
• 成功對裂紋進行定位并得到其他無損檢測方法的驗證
• 實現全體24小時監測

應用案例2：德國西南部Gänstorbrücke 橋的監測
 

聲發射橋梁監測示意圖

任務：橋梁鋼筋混泥土中鋼筋斷裂的實時監測和自動報警

目前：全天候監測并自動發出報警信息
 

大型鋼筋混凝土結構實驗室測試
 

鋼筋混泥土彎曲試驗

 
現場測試圖（為傳感器的布置提供依據）
 

現場布置示意圖 

云數據平臺結果顯示界面
 

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 

應用案例3：高速公路橋金屬部分的監測

任務：高速公路橋金屬部分的監測

目標：提前預警危險區域，避免不必要的道路封閉

成功點：成功監測到裂紋并得到驗證

高速公路橋金屬部分監測現場圖