目前傳感器應用於結構健康監測領域，尤其大跨橋（qiáo）梁等結構中（zhōng）已經具有一定的理論基礎和實踐經（jīng）驗，但在地下結（jié）構中應用較少，對地下結構進行健（jiàn）康監測係統中傳感器的（de）優化布（bù）置是該係統存在（zài）的重點和難點之一。因此這篇（piān）碩士論（lùn）文結合天（tiān）津站地下交通（tōng）樞（shū）紐（niǔ）工程重點研（yán）究（jiū）了地下結構健康監測中傳感器優化布置的準則和方法，並對傳感器優化布（bù）置的原理進行了詳（xiáng）細的分析。該論文（wén）首先建立天津站地下交通樞紐空間三維有限元模型，對其進行有限元模態分析，取得傳感器優化（huà）布置計算所需節（jiē）點的各階振型——位移模態數據，這些數（shù）據（jù）是（shì）進行傳感器優（yōu）化布置的基礎；第二步根據傳感器布置的原則即監測（cè）精度和成本，設計三種地下結構健康監（jiān）測的傳感器優化布置方案，即效獨立法、MAC 法及改進MAC 法大型；最後應用Penny提出的評價各種傳感器布置方法優（yōu）劣的五條量化準則對三個傳感器優化布置方法進行比較（jiào）和評價。

評價結果表明（míng），改進MAC 法不僅理論合理（lǐ）、方便可行，而且大大縮短（duǎn）了計算所需的時間。該方法可為大型地下結構振動監（jiān）測中傳感器的優化布置提供理論（lùn）依據和方便快捷的實現工具，具有一定的實際應用意義和進（jìn）一步研究（jiū）的價值。

     在城市地下綜合管廊中，其內部承載（zǎi）了大量的重要管（guǎn）線，一旦有事（shì）故發生，所（suǒ）帶來的損失和影響（xiǎng）十分巨大（dà）。因此（cǐ），城（chéng）市地下綜合管（guǎn）廊中（zhōng）比一般地下結構（gòu）的監測要求（qiú）更複雜，監測項目也更多。為實現綜合（hé）管廊為各類管線提供舒適安全的環境，保障綜合管廊的安全性、實用性和耐久性，加強對綜合管廊內環境監測和結構（gòu）健康監測以及評估十分（fèn）必要，這也是50838標準中的要求。而傳感器是實現環境監測和結構健康監測功能的（de）基本單元，通過傳感器采集整個管廊氣體、溫濕度（dù）、水位、沉降、電力、通訊數（shù）據實現對整個運行狀態的感知和風（fēng）險的有效管控，這也是實現智慧管廊綜合（hé）管理和運營的基礎。從理（lǐ）論上講，綜合（hé）管（guǎn）廊使用的傳感器越多，環境特征和結構特征的描述就越準（zhǔn）確（què）。但出於對經濟成本方麵的（de）考慮，傳感器的數量總是有（yǒu）限的，因此合理（lǐ）布置傳感器，對現存的傳感器（qì）布（bù）局方案進行優化是保證環境監測和結構（gòu）監測質量的前提。
      通過參考《地下結構健（jiàn）康監測中（zhōng）的傳感器優（yōu）化布置方法研究》這篇碩士論文的方法，基於各管線、環境之間（jiān）的災害風險耦合關係，遵循高效、集約原則（zé），通過考慮（lǜ）到（dào）綜合管廊的空間（jiān）結構特點，根（gēn）據傳感器的位置、信（xìn）號（hào）輸出狀態、電源要求、網絡狀態和綜合管廊內部環境等因素進行分析，對改進MAC 法作進一步改進或采用遺傳算法來選擇綜合管廊檢測目標上的（de）最優傳感器布點方案，是可行的，可分為燃氣艙（cāng）和一般艙室（shì）中（zhōng）的傳感器布點方案進行單獨，應作（zuò）為下一步（bù）研究的重點。

趙小崇 河北工業大學碩士論（lùn）文