结构健康监测作为一种对在役工程结构进行损伤识别的技术,广泛应用于多行业、多领域。在结构健康监测对大型化构件监测能力、网络化监测模式和无线化监测手段的迫切需求下,为了解决监测系统大范围检测、精细化检测以及大数据无线传输的难题,突破结构健康监测技术现状的局限性,本文提出了基于多通道超声导波的监测方案。一方面,超声导波无损检测技术具有检测范围大、检测能力强等诸多优点,但仍存在大型构件特征定位精度低、特殊结构能量衰减严重等不足,而超声导波结合相控阵、多通道技术,能通过实时的主动聚焦技术实现更大检测范围的同时,实现精细化检测,提高特征定位精度和导波信号信噪比;另一方面,大型化、网络化、无线化的监测背景、以及多通道的引入对监测传感网络的成本、存储传输、续航以及监测系统的实时性带来了巨大挑战,为此本文也提出了 一种基于压缩感知的导波数据压缩与重构方案。因此,在研发多通道超声导波仪器系统的基础上,针对具有代表性的板类构件和管类构件实现基于多通道超声导波主动聚焦技术,以及导波数据压缩重构方案,论证方案的有效性和可行性。具体研究内容包括:第一章,绪论。介绍了结构健康检测的广泛应用和趋势,提出多通道超声导波的技术优势和导波监测数据压缩的迫切需求,为后续的研究指明了方向。综述多通道超声导波技术和导波数据压缩技术的国内外发展现状,同时指明论文研究内容和组织架构。第二章,介绍了多通道超声导波技术相对于单通道超声导波技术的区别和优势,并在此基础上,研发多通道超声导波仪器,并对不同通道之间的相对时延精度、声场能量线性可控以及一致性进行实验研究,为后文多通道超声主动聚焦技术奠定基础。第三章,针对板类构件和管类构件展开主动聚焦技术的理论研究,搭建聚焦实验平台,验证聚焦技术对不同构件的局部能量的增益,以及对缺陷的检测精度和定位能力的提高。第四章,概述了传统的数据压缩方法,分析了基于压缩感知的数据压缩的优势和可行性,并展开对压缩感知理论研究,为后续导波数据压缩重构方案的提出奠定了基础。第五章,提出基于压缩感知的导波数据压缩与重构方案,分别从嵌入式系统的数据压缩、波形字典构建和重构算法三个方面设计方案,并实验论证了可行性。第六章,总结了本论文的研究内容和成果,并对后续研究方向进行了展望。