為身體進(jìn)行體檢，在疾病診斷、健康風(fēng)險評估及提高健康意識等方面具有重要作用?！安恢皇俏覀兊纳眢w需要體檢，房屋建筑、橋梁隧道、邊坡礦坑等也需動態(tài)監(jiān)測其傾斜、位移、沉降等變形趨勢，這樣可以提前干預(yù)治理，降低事故風(fēng)險，保護百姓的生命和財產(chǎn)安全?！鄙钲诒倍吠ㄐ趴萍加邢薰径麻L時文忠告訴記者。

成立于2011年的深圳北斗通信科技有限公司，主要從事北斗衛(wèi)星地面應(yīng)用領(lǐng)域信息系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品開發(fā)，不僅開發(fā)了異動通、異動儀等終端設(shè)備，還設(shè)計出低成本、高集成、強兼容物聯(lián)感知的戶外異動風(fēng)險監(jiān)測系統(tǒng)，用于建筑、橋梁、隧道、邊坡、礦坑壩、塔桿等形變和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實現(xiàn)傳感、采集、傳輸、分析、推送、處置一體化閉環(huán)管理。

截至目前，公司1萬多臺監(jiān)測設(shè)備已累計覆蓋監(jiān)測物2000多個，服務(wù)器監(jiān)測文圖及數(shù)據(jù)量達(dá)100千兆以上。經(jīng)過10多年發(fā)展，北斗通信公司已成為北斗短報文衛(wèi)星通信、授時定位及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，被評為國家高新技術(shù)企業(yè)、國家雙軟認(rèn)證企業(yè)和深圳市專精特新企業(yè)。

動態(tài)監(jiān)測預(yù)警

在深圳市寶安區(qū)石巖公學(xué)教學(xué)樓頂?shù)?個角上，安裝著1臺略小于A5紙、厚度為5厘米的灰色盒子。這個不起眼的盒子就是北斗通信公司自主研發(fā)的異動儀，可24小時動態(tài)監(jiān)測樓體健康狀況。

“房子會‘變老’，也會造成安全隱患。截至2022年底，我國城鎮(zhèn)既有房屋中建成年份超過30年的接近20%，意味著這些房屋開始步入‘中老年’?！睍r文忠介紹，當(dāng)前，我國正在構(gòu)建全生命周期房屋安全管理長效機制，提高房屋安全監(jiān)管水平。

全生命周期房屋安全管理的第一步是對房屋健康狀況進(jìn)行監(jiān)測評估?！皞鹘y(tǒng)的人工巡查難以實現(xiàn)‘體檢’廣覆蓋，且傾斜、沉降、振動等細(xì)微變化靠人眼難以做到精準(zhǔn)識別和動態(tài)監(jiān)測，而智慧化手段的運用能讓監(jiān)測更加科學(xué)、高效和便捷?！北倍吠ㄐ殴究偨?jīng)理焦玉海說，北斗通信綜合運用北斗定位、守時授時、物聯(lián)網(wǎng)傳感等技術(shù)，自主研發(fā)出兼具傾角儀、振動儀、崩塌儀、位移計、沉降儀、溫度計、濕度計和數(shù)據(jù)采集器8款監(jiān)測設(shè)備功能的北斗異動儀，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確采集各類建筑物的各項數(shù)據(jù)。

“高精度監(jiān)測的實現(xiàn)，得益于北斗衛(wèi)星高精度定位以及精確到納秒級的授時能力?！苯褂窈１硎?，北斗異動儀集成了高精度北斗定位模組，可精確測量設(shè)備間的位移。

目前，北斗異動儀已在浙江麗水、廣東佛山等地的居民住宅、校園、古建筑、文化館和產(chǎn)業(yè)園區(qū)落地安裝。作為主動防范安全風(fēng)險的重要工具，北斗異動儀形成“可感、可視、可控、可持續(xù)”的建筑監(jiān)測管理，為感知安全隱患提供了智慧支撐。

“我國房屋建筑智慧化監(jiān)測還處于起步階段。從實踐來看，觸發(fā)預(yù)警的項目并不多，但大家逐漸形成監(jiān)測預(yù)警意識，這將為未來開展風(fēng)險防范和管理打下堅實基礎(chǔ)。”時文忠告訴記者，房屋建筑健康監(jiān)測體系的首要任務(wù)是識別易于出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害的“敏感建筑”，重點關(guān)注對象為老舊危房；其次為受深基坑施工、工業(yè)或工程振動影響或地形地質(zhì)條件較差的場地實時智能監(jiān)測，可防止均勻沉降、傾斜、裂縫甚至倒塌等情況發(fā)生。

建起災(zāi)害防線

動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集只是第一步，房屋建筑健康監(jiān)測體系的最終目標(biāo)是建立起安全監(jiān)測的長效管理機制，實現(xiàn)風(fēng)險“感知—識別—預(yù)警—確認(rèn)—整治”的閉合鏈條管理，讓潛在風(fēng)險區(qū)域安全預(yù)警管理實現(xiàn)高效管控。

在北斗通信公司會議室的大屏幕上，記者看到，北斗戶外異動云平臺展示著部署在邊坡、橋梁、塔桿等檢測物上的溫度、濕度、傾斜、位移、振動等信息。這塊大屏幕可以盡覽監(jiān)測點的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和動態(tài)變化，方便管理者進(jìn)行環(huán)境健康智能化管理。

“城市內(nèi)澇、泥石流、山體塌方、山洪等次生災(zāi)害對大型水利設(shè)施、公路橋梁、礦坑壩、電網(wǎng)桿塔等設(shè)施均有潛在威脅。”焦玉海說，傳統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測主要通過群測群防的手段，以人工實地勘察獲取災(zāi)害體的狀態(tài)信息，以經(jīng)驗分析判斷災(zāi)害體的穩(wěn)定狀況。這種方式不僅需要大量的人力、物力和財力，而且預(yù)警效率低，很難實現(xiàn)連續(xù)實時監(jiān)控和及時預(yù)報。

“我們自主研發(fā)的北斗戶外異動云平臺信息系統(tǒng)，將終端設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳輸至云端服務(wù)器后，系統(tǒng)內(nèi)置的智能算法會自動分析處理數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值和規(guī)則進(jìn)行判斷，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或超過警戒線，系統(tǒng)會自動觸發(fā)預(yù)警機制，通過短信、微信、電話等方式通知相關(guān)人員?！苯褂窈８嬖V記者，系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程訪問和控制，管理人員無論身處何地，都能通過手機或電腦查看監(jiān)測點實時數(shù)據(jù)和歷史記錄，系統(tǒng)還可以生成趨勢圖、分析報告等，幫助管理人員掌握監(jiān)測對象的運行狀態(tài)和變化趨勢。

“我們部署的監(jiān)測系統(tǒng)包含基于北斗的異動儀監(jiān)測終端、高精度監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及PC客戶端和移動端APP，主要監(jiān)測傾角、沉降、位移、振動、崩塌等狀態(tài)。”北斗通信公司技術(shù)總監(jiān)呂建峰說，一次臺風(fēng)引發(fā)的強降雨后，監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報警閾值，系統(tǒng)自動發(fā)出黃色、橙色預(yù)警，連續(xù)幾天監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測墻體有繼續(xù)變形趨勢，管理方得到警報信息后啟動應(yīng)急預(yù)案，派出巡檢人員進(jìn)行現(xiàn)場處理，避免危害發(fā)生。

“以往建筑及公共設(shè)施的健康監(jiān)測過程中，測沉降用沉降儀、測振動用振動儀、測崩塌用崩塌儀，獨立的設(shè)備和孤立的技術(shù)不僅增加設(shè)備使用和專業(yè)人員投入成本，數(shù)據(jù)孤島化也讓后續(xù)決策處理更加滯后?！睍r文忠表示，高集成化動態(tài)監(jiān)測實現(xiàn)全天候、不間斷的監(jiān)測，大幅提高監(jiān)測效率、監(jiān)測準(zhǔn)確性和可靠性的同時，打破數(shù)據(jù)孤島，使各類監(jiān)測數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，便于高質(zhì)量提取數(shù)據(jù)要素，幫助決策者縮短響應(yīng)時間，增強風(fēng)險管控協(xié)同能力，提高管控治理效率和效果。

促進(jìn)廣泛應(yīng)用

智能化動態(tài)監(jiān)測應(yīng)用場景廣泛，但要實現(xiàn)大面積鋪設(shè)，在各領(lǐng)域構(gòu)建強有力的安全守護線，還要解決廣覆蓋面臨的高成本投入、安裝運維及用能用電等多重難題。

“目前應(yīng)用最廣泛的一款監(jiān)測硬件設(shè)備就是通過專利技術(shù)解決了在小內(nèi)存空間內(nèi)修改軟件參數(shù)、實現(xiàn)遠(yuǎn)程指定控制等問題，實現(xiàn)設(shè)備軟件實時在線自動更新，使其具備自我診斷、自我修復(fù)功能，提高了運維效率，降低了成本。”時文忠說，技術(shù)團隊還在產(chǎn)品設(shè)計上下功夫，采用模塊化設(shè)計，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)通信及傳感器技術(shù)，使監(jiān)測設(shè)備集多指標(biāo)測量于一體，具備高性能、多功能、低成本特點及占地面積小、安裝運維便捷的優(yōu)勢，為規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

焦玉海舉例說：“如果在一個監(jiān)測項目上分別部署崩塌儀、傾角儀、振動儀、數(shù)據(jù)采集器等8個監(jiān)測儀器，費用在1萬元以上。而我們設(shè)計的‘八合一’北斗異動儀兼具8個設(shè)備的監(jiān)測功能，成本僅為8個監(jiān)測儀器的30%左右，加上節(jié)約的現(xiàn)場部署、運維成本，綜合成本下降近70%。”

監(jiān)測設(shè)備需要長期持續(xù)供電，在某些偏遠(yuǎn)或特殊環(huán)境下，供電常常是一大難題。“我們采用通信協(xié)議技術(shù)使監(jiān)測終端實現(xiàn)綠色用能，這也是設(shè)備實現(xiàn)免布線應(yīng)用的關(guān)鍵?！苯褂窈８嬖V記者，監(jiān)測設(shè)備搭載著一塊高容量儲能電池，能滿足設(shè)備3個月的用電需求，設(shè)備表面安裝的太陽能光伏板可在3天內(nèi)為電池充滿電，90%以上的用能可以依靠光伏發(fā)電。

解決設(shè)備固定問題則是北斗通信公司遇到的另一個難題。“由于監(jiān)測的振動、位移等數(shù)據(jù)指標(biāo)非常精細(xì)，為了避免設(shè)備自身振動影響監(jiān)測的精準(zhǔn)度，設(shè)備要安裝得十分穩(wěn)固?！苯褂窈Ｕf，技術(shù)團隊在設(shè)備安裝支架的形態(tài)和材料選擇上反復(fù)實驗和改進(jìn)，迭代10代以上。

北斗通信公司還與高校及科研院所深度合作，打通“基礎(chǔ)研究—技術(shù)研發(fā)—行業(yè)應(yīng)用”全鏈條，共同推動建筑物動態(tài)安全監(jiān)測的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新及管理創(chuàng)新。據(jù)了解，公司先后獲得軟件下載方法和低功耗物聯(lián)網(wǎng)通信方法等6項授權(quán)發(fā)明專利、7項實用新型專利、32項軟件著作權(quán)、13項商標(biāo)、1項實用新型專利及1項外觀專利。

時文忠表示，隨著各領(lǐng)域監(jiān)測應(yīng)用需求越來越廣泛，安全管理數(shù)字化、信息化技術(shù)不斷成熟，已逐步形成政府引導(dǎo)和市場主導(dǎo)相結(jié)合的安全管理發(fā)展機制。公司要加速完善監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，進(jìn)一步提升公共安全監(jiān)測及風(fēng)險防范能力，為守護百姓生命財產(chǎn)安全提供科技助力。（經(jīng)濟日報記者 楊陽騰）