Deformation monitoring (also referred to as deformation survey) is the systematic measurement and tracking of the alteration in the shape or dimensions of an object as a result of stresses induced by applied loads. Deformation monitoring is a major component of logging measured values that may be used for further computation, deformation analysis, predictive maintenance, and alarming.

Deformation monitoring is primarily associated with the field of applied surveying but may also be relevant to civil engineering, mechanical engineering, construction, and geology. The measurement devices utilized for deformation monitoring depend on the application, the chosen method, and the preferred measurement interval.

Measuring devices 

Measuring devices (or sensors) can be sorted in two main groups: geodetic and geotechnical sensors. Both measuring devices can be seamlessly combined in modern deformation monitoring. 
Geodetic measuring devices measure georeferenced (relative to established locations outside the monitoring area) displacements or movements in one, two or three dimensions. It includes the use of instruments such as total stations, levels, InSAR, and global navigation satellite system receivers.
Geotechnical measuring devices measure displacements or movements and related environmental effects or conditions without external georeferencing. It includes the use of instruments such as extensometers, piezometers, pressuremeters, rain gauges, thermometers, barometers, tiltmeters, accelerometers, seismometers, etc.

Application 
Deformation monitoring can be required for the following applications:
Dams
Roads
Tunnels
Bridges and Viaducts
High-rise and historical buildings
Foundations
Construction sites
Mining
Landslide areas
Volcanoes
Settlement areas
Earthquake areas

Methods 

Deformation monitoring can be manual or automatic. Manual deformation monitoring is the operation of sensors or instruments by hand or manual downloading of collected data from deformation monitoring instruments. Automatic deformation monitoring operation of a group of software and hardware elements for deformation monitoring that, once set up, does not require human input to function.

Note that deformation analysis and interpretation of the data collected by the monitoring system is not included in this definition.

Automated deformation monitoring requires instruments to communicate with a base station. Communication methods used include:
Transmission cable (RS-232, RS-485, fiber optics)
Local area network (LAN) 
Wireless LAN (WLAN) 
Mobile communication (GSM, GPRS, UMTS)
WiMax

Regularity and scheduling 

The monitoring regularity and time interval of the measurements must be considered depending on the application and object to be monitored. Objects can undergo both rapid, high frequency movement and slow, gradual movement. For example, a bridge might oscillates with a period of a few seconds due to the influence of traffic and wind and also be shifting gradually due to tectonic changes.

Regularity: ranges from a days, weeks or years for manual monitoring and continuous for automatic monitoring systems.
Measurement interval: ranges from fractions of a second to hours.

Deformation analysis 
Deformation analysis is concerned with determining if a measured displacement is significant enough to warrant a response. Deformation data must be checked for statistical significance, and then checked against specified limits, and reviewed to see if movements below specified limits imply potential risks.

The software acquires data from sensors, computes meaningful values from the measurements, records results, and can notify responsible persons should threshold value be exceeded. However, a human operator must make considered decisions on the appropriate response to the movement, e.g. independent verification though on-site inspections, re-active controls such as structural repairs and emergency responses such as shut down processes, containment processes and site evacuation.

See also 
 Engineering Geology
 Slope stability
 Slope stability radar
 Structural health monitoring

References 

 Literature, B. Glisic and D. Inaudi (2008). Fibre Optic Methods for Structural Health Monitoring. Wiley. 
 Literature, John Dunnicliff (1988,1993). Geotechnical Instrumentation For Monitoring Field Performance. Wiley.

Further reading 

 American Surveyor, Elevated Monitoring (page 6-12) 
 
 North Americas Largest Copper Mine, Automated Mine Monitoring Integrated System 
 The use of Slope Stability Radar (SSR) in managing Slope Instability Hazards, AusIMM Bulletin, January/February 2008
 Applications and Limitations of Automated Motorized Total Stations by Douglas S. Roy, P.E., M.ASCE and Pierre Gouvin, A.M.ASCE
 The American Surveyor (Oct 2007) - 24/7 Structural Monitoring 
 Monitoring of Open Pit Mines using Combined GNSS Satellite Receivers and Robotic Total Stations
 Engineering Solutions with Trimble 4D Control, Trimble Survey Controller, Trimble S8 Total Station White Paper, Trimble 2007
 Advances in RTK and Post Processed Monitoring with Single Frequency GPS
 Nachweis von Turmbewegungen mit einem Multisensorsystem
 Monitoring Hong Kong's Bridges Real-Time Kinematic Spans The Gap
 FIG 2001 - Modern Monitoring System Software Development

Surveying
In situ geotechnical investigations
Deformation (mechanics)
변형 모니터링 또는 변형조사는 부하에 의해 일어나는 응력의 결과로서의 물체의 형상 또는 치수의 변화를 체계적으로 측정 및 추적하는 것이다. 변형 모니터링은 추가 계산, 변형 분석, 예측 유지보수 및 알람에 사용될 수 있는 로깅 측정치의 주요 컴포넌트이다.

변형 모니터링은 주로 응용측량 분야와 관련되어 있는데 토목, 기계공학, 건설, 지질학에도 관련이 있는 경우가 있다. 변형 모니터링에 사용되는 측정장치는 어플리케이션, 선택된 방법 및 권장되는 측정간격에 따라 달라진다.

측정 장치 

측정 디바이스(또는 센서)는 측지 센서와 지질 공학 센서의 2개의 주요한 그룹으로 분류할 수 있다. 두 측정장치는 현대의 변형감시에서 매끄럽게 조합할 수 있다.

 측지 측정 장치는 1 차원, 2 차원 또는 3 차원에서 지리적 참조 (모니터링 영역 외부의 설정된 위치에 상대적) 변위 또는 움직임을 측정한다. 여기에는 토탈 스테이션, 레벨, InSAR, 및 글로벌 내비게이션 위성 시스템 수신기와 같은 기기의 사용이 포함된다.
 지반 공학 측정 장치는 외부 지리 참조없이 변위 또는 움직임 및 관련 환경 영향 또는 조건을 측정한다. 이 같은 장비의 사용이 포함 신율, 피에조 미터, pressuremeters, 우량계, 온도계, 기압계, 틸트 미터, 가속도계, 지진계 등

사용처 
다음 사용처에 변형 모니터링이 필요할 수 있다.

 댐
 도로
 터널
 교량 및 육교
 고층 및 역사적 건물
 기초
 건설 현장
 채광
 산사태 지역
 화산
 정착지
 지진 지역

행동 양식 
변형모니터링은 수동 또는 자동 중 하나이다. 수동 변형 모니터링이란 센서 또는 기기를 수동으로 조작하거나 수집한 데이터를 변형 모니터링 기기에서 수동으로 다운로드하는 것이다. 소프트웨어 및 하드웨어 요소 그룹의 자동 변형 모니터링 동작으로 일단 셋업이 되면 기능을 하기 위해 인간의 입력이 필요 없다.

모니터링 시스템에 의해 수집 된 데이터의 변형 분석 및 해석은이 정의에 포함되지 않는다.

자동화 된 변형 모니터링을 위해서는 기기가 기지국과 통신해야한다. 사용되는 통신 방법은 다음과 같다.

 전송 케이블 ( RS-232, RS-485, 광섬유 )
 LAN (Local Area Network)
 무선 LAN ( WLAN )
 이동 통신 ( GSM, GPRS, UMTS )
 WiMax

규칙성 및 일정 
모니터링의 정기성과 시간 간격은 모니터링 대상 어플리케이션과 오브젝트에 따라 고려해야 한다. 물체는, 고속으로 고주파인 움직임과 천천히 한 움직임 양쪽 모두를 받을 수 있다. 예를 들어, 트래픽과 바람의 영향으로 몇 초 간격으로 브릿지가 진동하고 구조 변화에 따라 서서히 변동될 수 있다.

 규칙 성 : 수동 모니터링의 경우 일, 주 또는 년의 범위와 자동 모니터링 시스템의 경우 연속이다.
 측정 간격 : 몇 분의 1 초에서 몇 시간까지의 범위이다.

변형 분석 
변형해석은 측정된 변위가 응답을 보증하기에 충분한 중요성을 가지는지 여부를 판정하는 것에 관한 것이다. 변형 데이터는 통계적 유의성을 확인한 후에 특정 한도에 비추어 확인하고, 특정 한도를 밑도는 움직임이 잠재적인 위험을 시사하고 있는지 여부를 확인할 필요가 있다.

소프트웨어는 센서로부터 데이터를 취득하고 측정 결과에서 의미 있는 값을 계산하고 결과를 기록하고 문턱을 넘었을 경우에 책임자에게 통지할 수 있다.그러나 인적작 사람은 해당 이동에 대한 적절한 대분에 대하여 예를 들어 현장 검증, 구조물 수리 등의 사후 대응, 정지 프로세스, 차단 프로세스, 현장 대피 등의 사후 대응 등을 고려해야 한다

같이 보기 
 변형 조사
 공학 지질학
 경사 안정성
 구조적 상태 모니터링

참고 문헌 

 문학, B. Glisic 및 D. Inaudi (2008). 구조 상태 모니터링을 위한 광섬유 방법 . 와일리.ISBN 978-0-470-06142-8
 문학, John Dunnicliff (1988,1993). 현장 성능 모니터링을 위한 지반 계측 . 와일리.ISBN 0-471-00546-0

추가 자료 

 American Surveyor, 고도 모니터링 (페이지 6-12) 
 
 북미 최대 구리 광산, 자동 광산 모니터링 통합 시스템 
 사면 불안정 위험 관리에 SSR (Slope Stability Radar) 사용, AusIMM Bulletin, 2008년 1월 / 2 월
 Douglas S. Roy, PE, M.ASCE 및 Pierre Gouvin, AMASCE의 자동 전동 토탈 스테이션의 응용 및 제한 사항
 The American Surveyor (2007년 10월)-24/7 구조 모니터링 
 결합 된 GNSS 위성 수신기 및 로봇 토탈 스테이션을 사용하여 열린 구덩이 광산 모니터링
 Trimble 4D Control, Trimble Survey Controller, Trimble S8 Total Station 백서, Trimble 2007을 사용한 엔지니어링 솔루션
 단일 주파수 GPS를 통한 RTK 및 후 처리 모니터링의 발전
 Nachweis von Turmbewegungen mit einem Multisensorsystem
 홍콩 교량의 실시간 운동학 모니터링
 FIG 2001-최신 모니터링 시스템 소프트웨어 개발
변형
측량학