重力傳感器是一種能夠感知地球重力變化的高精度儀器。當結構發生微小變形或下沉時，由于重力分布的變化，重力傳感器能夠捕捉到這些細微的變化。與傳統監測手段相比，重力傳感器具有高靈敏度、高精度及低能耗等優點，為結構健康監測提供了新的技術手段。

1、系統構成與原理

·重力傳感器：系統核心，基于加速度計原理。結構變形或下沉時，傳感器感知重力加速度分量變化，如MEMS加速度傳感器通過內部質量塊位移改變電容或電阻。

·數據采集與傳輸模塊：收集傳感器數據，經采樣、量化后，通過有線或無線方式傳至處理中心。

·數據處理與分析中心：接收數據，預處理后，運用數值計算、信號處理算法計算變形和下沉參數，還可借助機器學習建立預測模型。

2、應用場景

·建筑物監測：高樓、古建筑關鍵部位安裝傳感器，監測因地基沉降等導致的微變形與下沉，如木結構古塔實現毫米級形變預警。

·橋梁與隧道監測：部署于橋墩、隧道襯砌，監測因車輛荷載等引起的變形，施工和運營階段均可使用。

·水利工程監測：用于大壩、水閘，監測因水壓等造成的結構變化，保障安全運行。

3、優勢

·高精度測量：精確感知微小重力變化，實現毫米甚至亞毫米級測量。

·實時監測：實時采集傳輸數據，及時掌握結構狀態。

·長期穩定性：性能穩定，受環境影響小，可長期連續工作。

·非接觸式測量：不接觸結構，避免干擾和損傷，適用于復雜環境。