抗震支吊架作为管道的支撑构件,是建筑结构的重要组成部分。实时监测抗震支吊架的工作状态,并及时反馈其损伤情况对结构整体的安全性和可靠度都具有重大意义。然而目前国内外对于支吊架的监测系统研究却少之又少。故本文在充分调研了土木主体结构健康监测系统的基础上,创新性地开发和设计了针对抗震支吊架的智能监测系统。该系统主要包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据存储与管理子系统,以及数据分析与评估子系统等。本文主要研究内容包括:研发了一种低功耗、高灵敏度的无线加速度传感器。使用模块集成技术,将采集单元模块、微处理单元模块、无线收发模块及能量单元模块进行集成,完成了无线加速度传感器感知节点的制作。并通过与市场已推广使用的加速度传感器的性能对比测试,验证了所研发传感器的高精准度和高灵敏度。建立了松动螺栓的单自由度非线性简化模型,并通过多尺度方法从理论上阐释了螺栓松动状态下的非线性能量调制现象。基于此,构建了四种抗震支吊架的损伤预警指标:基于快速傅里叶变换的特征频率预警指标、基于小波包分析的截断能量预警指标、基于第一阶IMF的非线性高频能量预警指标以及基于Hilbert边际谱的特征能量预警指标,其中,后两种预警指标是在时序多相关-希尔伯特黄变换和相关性阈值处理的基础上提出的。之后对四个指标进行了详细的实验研究,证明了四种预警指标对于定量判断螺栓松动程度的有效性和规律的相似性。在这些研究基础上,本文还建立了多指标、分级安全预警体系,通过划分各种预警指标的黄色和红色预警阈值来监测和预警抗震支吊架的实时工作状态。最后通过实地工程应用验证了该预警体系及系统的正确性和有效性。设计和开发了云平台终端软件。该软件可远程接收存储网关传来的传感器数据,并通过智能算法分析对应的预警指标值,判断预警信号是否发出。另外,用户还可以随时查看数据库中存储的历史数据和抗震支吊架的状态统计情况等信息,方便用户及时管理。