空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术

建筑业

本科技成果“空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术”经过两年研发与示范应用，整体技术成熟度达到工程化验证阶段，已具备稳定运行、可复制推广和产业化转化的基础。成果形成了天基InSAR宏观变形监测、无人机精细巡检、地面物联网实时采集、多源数据智能融合以及三维可视化展示的完整技术体系，关键软硬件系统均通过实际场景运行验证。 在技术性能方面，时序InSAR城市优化算法能够实现毫米级区域形变探测，点云重建精度达到厘米级；地面传感器基于NB-IoT低功耗传输实现长期在线监测，设备灵敏度达到0.05mm。系统平台采用模块化架构，具备设备管理、数据处理、趋势分析、风险预警和三维可视化等功能，响应时间小于0.5秒，支持300人以上并发访问，已达到工程化使用标准。 成果已在地铁沿线、道路沉降带、热力管线周边和典型老旧建筑等场景开展示范应用，验证了系统在复杂城市环境中的稳定性与适用性，实现了对地表沉降、构件位移、裂缝扩展等多类风险的连续监控与预测，为城市管理部门提供了有效支撑。示范运行结果表明，平台能够显著减少人工巡检成本，提升风险识别速度和预警准确性，具备在更大范围推广的价值。 当前成果已完成主要产品形态建设，包括监测设备体系、数据处理流程与云平台软件，具备部署化、标准化、可扩展的技术条件。随着示范应用的积累，成果已进入面向行业落地和商业化推广的关键阶段，在城市道路、桥梁、地铁、地下空间等领域均具有广阔的应用前景，为后续规模化转化奠定了良好的技术基础。

为推动“空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术”成果在更大范围内的工程化应用和产业化落地，成果转化需依托具备一定资源基础和行业能力的合作单位开展联合推进。在资金方面，合作方需提供用于项目实施、设备部署、系统集成及后续运维的必要经费支持，用于支撑监测设备采购、平台二次开发、示范区建设及人员投入等工作。若开展规模化示范应用，建议合作方设立专项投入或配套资金，以保证技术持续运行与迭代。 在场地与试点空间方面，合作单位需提供能够开展监测应用的试点区域，如道路、桥梁、地铁、管网、老旧建筑等市政基础设施场景，并协助完成相关场地的协调、施工许可、设备安装位置安排及现场管理，为技术落地提供真实可用的应用环境。 在设备条件方面，合作方需具备基本的现场布设条件及配套能力，包括传感器安装支点、供电条件、网络接入环境，并在必要时提供无人机作业空域协调、现场安全保障等支持；大型数据量的单位需具备基础服务器或云资源，以便部署监测平台和数据存储。 在人员配置方面，合作方需安排具备工程管理或运维管理经验的现场对接人员，协助设备布设、数据核查、系统使用与反馈；同时需配备一定数量的信息化或技术人员参与系统运维，以便与研发团队共同完成平台优化、数据分析与风险研判等工作。 总体而言，合作单位应具备一定的资金保障能力、基础设施管理需求、试点场地资源及技术协同能力，从而共同推进成果的工程化应用与规模化推广，实现双方在技术创新与城市安全治理方面的协同增效。

可国（境）内外转让

本科技成果“空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术”具有显著的经济效益和社会效益，通过转化推广可在城市基础设施安全监测、风险治理和智慧化管理中发挥重要作用。在经济效益方面，成果以自动化监测替代传统人工巡查，可显著降低人工巡检成本、减少重复作业，提高资源利用率；通过提前预警基础设施沉降、变形和病害，可避免重大事故造成的直接经济损失与停运成本；依托平台化服务模式，可形成设备销售、系统集成、监测服务、数据分析及数字孪生平台等多元化收益，具备持续扩展和区域化复制推广能力，预期整体转化产值可达到较高水平。 在社会效益方面，成果能够显著提升城市基础设施的安全韧性，实现对道路、桥梁、地铁、管网及老旧建筑的连续监测和风险预警，从而减少突发事件发生概率，保障人民群众生命财产安全。基于智能监测和数据驱动分析，合作地区可建立更科学的巡检制度和风险治理体系，提升城市管理精细化和智能化水平。通过减少传统监测方式中频繁开挖、重复施工等环节，成果转化还能降低能源消耗和环境扰动，实现绿色、高效、低碳的监测模式。同时，成果推广将促进智慧城市、数字孪生城市建设，对行业技术进步、标准制定和人才培养具有带动作用，具备良好的公众价值与长期社会影响力。

空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术

北京市西城区人民政府

本科技成果来源于北京市西城区财政科技专项《空天地一体化市政基础设施结构安全智慧监测技术》项目。项目围绕北京等超大城市在道路、桥梁、地铁、热力管网及老旧建筑等基础设施长期服役过程中存在的变形难发现、风险难预警、管理难精细等实际问题，通过两年的研发与示范应用，构建了一套覆盖“卫星宏观监测—地面传感器实时监控—智能分析预警—三维可视化展示”的空天地一体化智慧监测技术体系，为城市基础设施全生命周期安全管理提供了系统化、可落地的技术支撑。 本成果的核心技术原理是基于多源监测手段的协同感知与智能分析。天基监测采用改进型时序InSAR技术，对城市复杂散射环境进行了针对性优化，利用连续卫星雷达影像实现毫米级地表形变探测，为地铁沿线、道路沉降区、热力管线周边等提供大范围、持续性的变形背景场。空基监测通过搭载可见光、激光雷达和热红外传感器的无人机实现自动巡检，结合三维点云重建和深度学习算法实现裂缝、渗漏、构件病害及异常温度场的自动识别与量化，为重点区域提供高精度、可追溯的精细化检测能力。地基监测基于NB-IoT物联网传感网络，利用低功耗连续监测技术实现沉降、倾斜、裂缝等结构响应的实时采集，并结合信号增强、断点续传、智能滤波等机制保证在地下或弱信号环境下依然具备稳定的数据获取能力。 本成果的关键技术指标均通过示范应用验证。InSAR变形探测精度达到毫米级,地面传感器灵敏度达到0.05mm，系统平台响应时间小于0.5秒。成果已在地铁线路、热力管线和城市道路等场景中完成多区域示范应用，，形成成熟的技术路线、软硬件系统与应用模式，具有良好的工程适用性与推广基础。 该成果具有广泛的应用前景和重要的经济社会价值。其可为城市基础设施安全监管提供连续、精细、可量化的监测能力，有助于减少人工巡检成本，提前发现地面沉降、结构损伤等潜在风险，提高城市运行安全水平。通过智能预测和精准预警，可有效降低突发事件发生率，支撑城市应急响应与风险治理体系建设。成果具备在北京市乃至全国超大城市推广的可复制性，同时也可与智慧住建、应急管理、数字孪生城市和城市运行管理平台深度融合，具有显著的产业化潜力和长期应用价值。