
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
VŨ NGỌC QUANG
NGHIÊN CỨU KẾT HỢP THIẾT BỊ TRẮC ĐỊA VÀ CẢM
BIẾN TRONG QUAN TRẮC DỊCH CHUYỂN CÔNG TRÌNH
GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA BẢN ĐỔ
Hà Nội – 2025

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Trắc địa công trình, Khoa
Trắc địa bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học:
PGS. TS Nguyễn Việt Hà
PGS. TS Trần Đình Trọng
Phản biện 1: GS. TSKH Hoàng Ngọc Hà
Hội Trắc địa, Bản đồ, Viễn Thám Việt Nam
Phản biện 2: PGS. TS Lê Đức Tình
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Phản biện 3: PGS. TS Hồ Thị Lan Hương
Trường Đại học Giao thông vận tải
Luận án được bảo vệ tại hội đồng đánh giá luận án cấp trường
họp tại Trường Đại học Mỏ-Địa chất vào hổi…..giờ, ngày
….tháng…năm…...
Có thể tìm hiểu luận án tại:
Thư viện Quốc gia
Thư viện Trường Đại học Mỏ-Địa chất

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thông tư 37/2018/TT-BGTVT “Quy định về quản lý, vận hành
khai thác và bảo trì công trình đường bộ” có quy định rõ về các bộ
phận công trình cần thiết phải thực hiện công tác quan trắc gồm các
kết cấu chịu lực chính của công trình như nhịp, mố, trụ, tháp trụ, vỏ
hầm. Các nội dung về quan trắc được quy định bao gồm biến dạng lún,
nứt, nghiêng, chuyển vị võng với thời gian và số lượng được quy định
chi tiết trong các tài liệu [2,3]. Về mặt cung cấp các giải pháp quan
trắc, PGS. TS Tống Trần Tùng đã tổng kết rằng phần lớn là được cung
cấp bởi các đơn vị nước ngoài như VSL, Freysinet, NiponKoe,
Cementys, Socotec...điển hình là các công trình như cầu Nhật Tân, cầu
Trần Thị lý, cầu Bính, cầu Rạch Miễu và hiện có tồn tại một số bất cập
trong quản lý, khai thác, lưu trữ dữ liệu quan trắc.
Về mặt thiết bị, do đặc thù kết cấu vô cùng phức tạp của các kết
cấu lớn trên các tuyến cao tốc, đặc biệt là công trình cầu lớn nên thiết
bị được sử dụng trong quan trắc rất đa dạng nhằm đánh giá đầy đủ các
phản ứng của công trình cầu trong quá trình khai thác, sử dụng dưới
ảnh hưởng của các tác động như tải trọng bản thân, tải trọng động, các
điều kiện ngoại cảnh.
Về mặt kết nối, truyền dữ liệu, tác giả Lương Minh Chính cũng
đã tổng kết dựa trên thực tiễn các công trình cầu đã được triển khai
quan trắc theo phương pháp SHMS.
Các nghiên cứu, tổng kết đi trước đã phần nào cho thấy sự tiến
bộ trong công tác quan trắc, giám sát công trình tự động. Tuy nhiên
thiếu chủ động trong công tác quản lý chất lượng và đánh giá, dự báo
tính an toàn của công trình. Luận án với đề tài “nghiên cứu kết hợp
thiết bị trắc địa và cảm biến trong quan trắc dịch chuyển công trình
giao thông đường bộ” có tính phù hợp trong bối cảnh thực tiễn đã và

2
đang diễn ra ở Việt Nam và xu hướng phát triển các thiết bị tự động
trong quan trắc công trình cầu, phù hợp với xu hướng và yêu cầu
chuyển đổi số nói chung và chuyển đổi số trong lĩnh vực đo đạc, quan
trắc nói riêng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Kết hợp thiết bị GNSS và thiết bị cảm biến gia tốc trong quan
trắc thời gian thực công trình cầu;
Đồng bộ hóa dữ liệu GNSS-RTK và dữ liệu cảm biến gia tốc về
mặt thời gian và không gian trong quan trắc công trình cầu.
Kết hợp dữ liệu GNSS-RTK và dữ liệu cảm biến gia tốc để xử
lý hậu kỳ với bài toán Kalman nhằm nâng cao độ tin cậy.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Là dịch chuyển của công trình giao thông
trong đó tập trung hướng tới công trình cầu là đối tượng có yêu cầu và
mức độ phức tạp cao nhất.
Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi khoa học là kết hợp thiết bị GNSS,
thiết bị cảm biến gia tốc và ứng dụng IoT cho quan trắc dịch chuyển
công trình cầu trong giai đoạn vận hành, khai thác, bảo trì; phạm vi
không gian là cầu dây văng Nhật Tân.
4. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu tổng quan tình hình phát triển các giải pháp và công
nghệ quan trắc dịch chuyển áp dụng trong các công trình hạ tầng giao
thông đường bộ nói chung và công trình cầu nói riêng.
Nghiên cứu ứng dụng giải pháp kết hợp thiết bị GNSS và cảm biến
trong quan trắc công trình cầu theo hướng thời gian thực (real-time) với
các thiết bị IoT, đáp ứng nhu cầu chuyển đổi số trong công tác trắc địa
công trình cùng với xu hướng và yêu cầu chuyển đổi số nói chung của xã
hội.

3
Nghiên cứu khả năng xác định các đại lượng dịch chuyển trong
quan trắc công trình cầu với kết cấu nhịp từ dữ liệu GNSS và cảm biến
gia tốc với giải pháp khoa học phù hợp đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
Nghiên cứu đánh giá khả năng của cảm biến gia tốc MPU trong
xác định các đặc trưng dao động tự nhiên của kết cấu, một thông số
quan trọng trong đánh giá trạng thái an toàn của kết cấu
5. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, nghiên cứu sử
dụng các phương pháp chính sau:
Phương pháp chuyên gia:
Phương pháp nghiên cứu thực địa:
Phương pháp thống kê và phân tích dữ liệu:
Phương pháp phân tích và so sánh:
Phương pháp thực nghiệm:
Phương pháp ứng dụng công nghệ thông tin:
6. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm thứ nhất: Kết hợp thiết bị GNSS và cảm biến gia
tốc cùng với hệ thống IoT quan trắc dịch chuyển thời gian thực công
trình giao thông các giai đoạn vận hành và bảo trì giải quyết bài toán
chủ động trong quan trắc tự động, đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số trong
lĩnh vực xây dựng nói chung và lĩnh vực quan trắc nói riêng.
Luận điểm thứ hai: Đồng bộ hóa dữ liệu đo GNSS và cảm biến
gia tốc về không gian, thời gian , xử lý kết hợp dãy trị đo đã đồng bộ
hóa theo mô hình của bài toán Kalman nâng cao độ tin cậy của kết quả
quan trắc.
7. Các điểm mới của luận án
Đã kết hợp thiết bị GNSS và thiết bị cảm biến gia tốc phục vụ
quan trắc công trình thời gian thực với công trình cầu.