报告导读：本报告从国内桥梁健康监测系统行业政策环境及发展、研发动态、供需情况、重点生产企业、存在的问题及对策等多方面多角度阐述了桥梁健康监测系统行业市场的发展，并在此基础上对桥梁健康监测系统行业的发展前景作出了科学的预测，最后对桥梁健康监测系统行业投资潜力进行了分析。

制作单位：肇庆市彦心商务咨询服务有限公司（彦心咨询）

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第1章：桥梁健康监测系统综述及数据来源说明

1.1桥梁监测类型、设备及技术综述

1.1.1桥梁检测的必要性

桥梁监测是指对于桥梁的各项技术指标进行检测和分析的一项技术手段。对于监测数据的分析和处理有助于正确判断桥梁在使用中的安全性能，及时发现桥梁存在的问题并进行相应的处理和维修。桥梁监测的基本目的是保证桥梁在使用中的安全性能，实现桥梁的长期稳定运行。

1.1.2桥梁检测类型及特点

桥梁监测方法主要包括传统检测和现代检测两大类。传统检测主要是通过人工观测、统计分析等方法进行，具有经验性和现场感性的特点；现代检测则是通过自动化技术手段，对于桥梁的各项技术指标进行实时监测和数据分析，具有科学性和精确性的特点。

传统检测方法主要包括外观检测、塔倾斜检测、荷载试验、静力分析、模型试验等方面。其中，外观检测是指对于桥梁的表面状况进行观测和分析，主要包括表面破损、锈蚀、开裂等问题的检测和分析；塔倾斜检测是指对于桥梁的塔身进行倾斜度的检测，以判断挥发、上下荷载等因素对于塔身的影响；荷载试验是指对于桥梁进行荷载试验，以检测桥梁的承载能力和变形情况；静力分析是指通过结构力学原理进行桥梁结构的解析分析；模型试验是指通过建立具有真实结构比例的模型进行桥梁的试验和研究。

现代检测方法主要包括振动监测、应变检测、温度检测、光学测量、无损检测等方面。其中，振动监测是指对于桥梁进行振动检测，以检测桥梁的振动特性和结构动力特性；应变检测是指对于桥梁进行应变检测，以检测桥梁的应力分布和变形情况；温度检测是指对于桥梁进行温度检测，以检测桥梁的变形和热应力等问题；光学测量是指利用光学测量仪器对于桥梁进行形变检测，以检测桥梁的变形情况；无损检测是指利用无损检测仪器对于桥梁进行各项技术指标的检测，如裂纹、变形、腐蚀等问题的检测和分析。

1.1.3桥梁检测的主要内容

桥梁监测的侧重点主要包括桥梁的结构安全、荷载效应、服务状态、环境状态等方面。其中，结构安全是桥梁监测的核心内容，主要包括桥梁的结构强度、稳定性、耐久性等方面的检测和分析；荷载效应是指桥梁承受荷载的效应，主要包括荷载响应、变形、振动等方面的检测和分析；服务状态是指桥梁在使用中的运行状态，主要包括损伤、疲劳、变形、塑性等方面的检测和分析；环境状态是指桥梁所处环境的影响状况，主要包括温度、湿度、风荷载等方面的检测和分析。

1.1.4桥梁检测设备和技术

（1）常用的桥梁检测设备

1.、无损检测设备：无损检测设备是一种常用的桥梁检测设备，它可以在不损坏桥梁结构的情况下进行检测。例如，超声波无损检测设备可以利用超声波来检测桥梁内部的结构缺陷。

2.、超声波检测设备：超声波检测设备是一种常用的桥梁检测设备，它可以通过发出超声波来检测桥梁内部的结构缺陷。这种设备可以有效地检测出桥梁内部的小缺陷，并对其进行修复。

3.、红外线检测设备：红外线检测设备可以检测桥梁结构中的温度分布，从而确定结构中的热缺陷。这种设备还可以检测桥梁结构中的裂缝和腐蚀等问题。

4.、激光雷达检测设备：激光雷达检测设备是一种先进的的技术，它可以生成高精度的三维地图，用于检测桥梁结构中的缺陷。这种设备可以快速地扫描整个桥梁结构，并提供精确的三维数据。

5.、无线传感器网络：无线传感器网络是一种新的技术，它可以布置在桥梁结构中，用于实时监测桥梁的结构状况。这种技术可以提供实时的数据，帮助工程师更好地了解桥梁的结构状况。

（2）桥梁监测的应用技术

桥梁监测应用技术主要包括传感器技术、云计算技术、无线网络技术等方面。其中，传感器技术是指通过安装传感器对于桥梁的各项技术指标进行检测和分析，数据经过传感器传输后，可以对于桥梁的状况进行实时监测和动态分析；云计算技术是指将桥梁监测数据上传至云端，实现对于数据的统一管理和分析；无线网络技术是指通过无线传输技术对于桥梁监测数据进行传输和管理，实现对于数据的实时采集和处理。

1.2桥梁健康监测系统界定

1.2.1桥梁健康监测的目的及意义

桥梁健康监测系统可以为使用者提供桥梁结构的损伤识别、承载能力、剩余寿命测算服务，帮助工程技术人员提前发现桥梁结构病害，制定运营管理政策及规范，以保证桥梁的安全性和可靠性，延长桥梁的使用寿命。除此之外，桥梁健康监测系统根据所获得的桥梁结构响应信息，可以验证结构分析模型、计算假定和设计方法的适用性和正确性，为桥梁设计建造方法与相应标准改进研究提供参考。桥梁健康监测系统凭借对桥梁结构的实时监控及智能化评估，将在桥梁管养工作中发挥重要的作用。

1.2.2桥梁健康监测系统的定义

桥梁健康监测系统根据现场测定的桥梁结构响应信息，通过具有评估功能的各种软硬件系统对桥梁结构安全性进行诊断和评价。一个完整桥梁监测系统需要具备数据采集、数据储存、数据传输、数据评价、实时预警等方面的功能。因此，桥梁健康监测系统由传感器系统、数据采集与传输系统、评估系统等组成。同时根据桥梁健康监视系统的应用范围和技术复杂度，可以将其分类为不同类型：传统监视系统、分布式监视系统、基于物联网（IoT）的系统、结构健康管理系统（SHM）等。

1.2.3桥梁健康监测主要内容

1、施工阶段的健康监测内容

大跨桥梁结构由于在施工阶段受到施工荷载或自然环境因素的影响而使结构变形或受力与成桥状态的设计要求不符，因此为确保施工中桥梁结构的安全和保证结构物的外形和内力状态满足设计要求，需在施工中对其进行健康监测。其监测的主要内容有：

（1）几何形态检测。主要是获取已经完成的结构实际几何形态参数，如高程、跨度、结构或缆索的线形、构造物的变形和位移等。

（2）桥梁结构的截面应力监测。这是桥梁施工阶段安全监测最重要的内容，包括混凝土应力、钢筋应力和钢结构应力的监测，它是桥梁施工过程的安全预警系统。

（3）索力监测。大跨径桥梁采用斜拉桥和悬索桥等缆索承重结构越来越普遍，斜拉桥的斜拉索、悬索桥的主缆索及吊索的索力是设计的重要参数，也是桥梁安全监测的主要监测内容。

（4）预应力监测。主要对预应力筋的张拉真实应力、预应力管道摩阻导致预应力损失以及永久预应力值进行监测。

（5）温度监测。对大跨径桥梁，特别是斜拉桥或悬索桥，其温度效应十分明显，斜拉桥的斜拉索随温度变化的伸缩，将直接影响主梁的标高；悬索桥主缆索的线形也将随温度而变化，此时对温度进行监测十分必要。

（6）下部结构的监测。对于斜拉桥和悬索桥等特大型桥梁，其构筑物基础分布集中，荷载集度通常非常大，因而必须对地基的内外部变形、地锚的应力以及主塔桩基的轴力等进行监测。

2 运营阶段的健康监测内容及使用的传感器

（1）荷载监测。包括风、地震、温度、交通荷载、声荷载等。所使用的传感器有：风速仪——记录风向、风速进程历史，连接数据处理系统后可得到风功率谱；温度计——记录温度、温度差时程历史；动态地称——记录交通荷载流时程历史，连接数据处理后可得交通荷载谱；强震仪——记录地震作用；摄像机——记录车流情况和交通事故等。

（2）表面形貌监测。监测桥梁各部位的静态位置、动态位置、沉降、倾斜、线形变化、位移、裂纹、斑点、凹坑等。所使用的传感器有：位移计、倾角仪、GPS、电子测距器（EDM）、数字像机等。

（3）结构的强度监测。监测桥梁的应变、应力、索力、动力反应（频率模态）、扭矩等。所使用的传感器有：应变仪——记录桥梁静动力应变、应力，连接数据处理后可得构件疲劳应力循环谱；测力计（力环、磁弹性仪、剪力销）——记录主缆、锚杆、吊杆的张拉历史；加速度计——记录结构各部位的反应加速度，连接数据处理后可得结构的模态参数。

（4）振动监测。监测结构的振动、冲击、机械导纳以及模态参数等。

（5）性能趋向监测。监测结构的各种主要性能指标等。

（6）非结构部件及辅助设施。监测支座、振动控制设施等。

对于不同的监测对象，由于影响其工作性能的控制因素不同，所以监测的物理参数各不相同。同一物理参数对不同的结构又具有不同的灵敏度，所以效果也不同。因此，桥梁结构健康监测中监测对象的选择是至关重要的一步。通常对于大型桥梁结构而言，常以振动监测、荷载监测、强度监测和表面形貌监测为主要目标，且通常选择灵敏度高的特征参数或几种参数联合使用作为监测对象。完善的桥梁健康监测系统可以验证桥梁设计理论、施工质量，监测结构局部和整体服役状态、监测结构损伤、抗力衰减及其演化规律，识别结构损伤及其位置。进行桥梁安全性、耐久性评定与预测以及桥梁安全事故预警等等。但在相当长的时期内，桥梁结构健康监测系统还不能完全取代传统的人工检查，而只是配合人工检查，但对于大跨桥梁来说，有了可靠的桥梁结构健康监测系统，至少可以缩小人工检查的范围，加快损伤识别的速度。

1.2.4桥梁健康监测系统示意图

先进的桥梁健康监测系统主要包括各类软硬件系统，其中各类高性能智能传感元件、信号采集与通讯系统（包括无线传感网络）、综合监测数据的智能处理与动态管理系统、结构实时损伤识别、定位与模型修正系统、结构健康诊断、安全预警与可靠性预测系统是关键部分。桥梁健康监测系统是利用一些传感器（包括光纤传感器、压电传感器、电磁伸缩材料制成的传感器、GPS、静力水准仪，风速风向仪等）来读取桥梁各部分结构的温度、应变、位移、风速、风向、加速度、车辆载荷、吊杆／斜拉索拉力、主缆拉力等参数，通过网络将这些数据传输到桥梁监控室的数据处理设备上，由专用的数据处理设备和处理方法来对信号进行存储、处理、分析和显示，最终显示给用户的是一段时间内连续采集的各个数据。各方专家会同桥梁设计部门可以对某些数据设立警戒值，当某个数据超过了相应的警戒值，系统会主动报警，提醒管理人员及时做出反应。

图表：桥梁健康监测系统结构图

资料来源：彦心咨询整理，2025年8月

1.3桥梁健康监测系统市场监管&标准体系

1.3.1桥梁健康监测系统监管体系

桥梁健康监测系统行业的行政主管部门包括交通运输部、工业和信息化部等。交通运输部负责国家桥梁运行监测和应急处置协调工作，承担综合交通运输统计工作，监测分析交通运输运行情况，发布有关信息。工业和信息化部负责对全国软件产业实行行业管理和监督，其主要职责包括制定并发布软件产品测试标准和规范；指导并监督、检查全国各地的软件产品管理工作；授权软件产品检测机构，按照中国软件产品的标准规范和软件产品的测试标准及规范，进行符合性检测等。

1.3.2桥梁健康监测系统现行标准

据工标网统计，中国桥梁健康监测系统相关标准共有19项，其中现行标准17项，作废标准2项，各项现行标准情况如下：

图表：中国桥梁健康监测系统相关标准情况

资料来源：工标网以及彦心咨询整理，2025年8月

第2章：中国桥梁健康监测系统发展现状及规模

2.1中国桥梁健康监测系统政策（Policy）环境分析

2.1.1国家层面桥梁健康监测系统政策规划汇总

2020年以来，交通运输部陆续印发了《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》、《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》、《关于开展在役干线公路基础设施与安全应急数字化试点工作》等政策，支持桥梁监测领域的发展。

图表：2020年以来桥梁健康监测系统行业相关政策汇总

资料来源：彦心咨询整理，2025年8月

2.1.2重点政策解读：《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》

1、实施范围

公路在役和在建单孔跨径500米以上的悬索桥、单孔跨径300米以上的斜拉桥、单孔跨径160米以上的梁桥和单孔跨径200米以上的拱桥﹐原则上均纳入实施范围。新建公路桥梁符合以上条件的，按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）等标准规范要求，做到系统建设同时设计、同时施工、同时验收。鼓励各地结合实际情况，将其他公路桥梁纳入实施范围。

2、工作目标

到2021年底，完成11座试点桥梁系统建设，制定出台《公路桥梁监测技术规范》（以下简称《规范》）。到2022年底，基本建成长大桥梁结构数据平台（以下简称数据平台），已建成的单桥系统和省内长大桥梁结构健康监测平台（以下简称监测平台）开始运行并接入数据平台。到2023年底，基本建成数据平台、监测平台和全国统一标准的系统，实现结构状况实时监测﹑数据自动采集分析、结构状况评估等功能，为桥梁日常运行和养护管理工作提供支撑。

3、工作安排

按照“试点先行、统一标准、分级建设、联网运行”工作步骤，压茬、并联推进，全面做好实施工作。

（一）部对在役公路桥梁按结构型式、跨径进行梳理，形成在役公路长大桥梁清单。组织技术单位编制《公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南》（以下简称《指南》），指导试点期间系统设计、安装、验收﹑维护和数据采集、分析、处理和保护。各省级交通运输主管部门对照清单，抓紧开展各项准备工作，核实清单中桥梁信息，深入评估系统建设条件、技术现状、应用效果，编制实施计划，于2021年4月底前向部提交准备工作报告。对于清单中拟不纳入实施范围的桥梁应说明原因并提供必要的评估论证材料，对于符合实施范围但未纳入清单的要予以增补。部将确定最终纳入实施范围的桥梁。

（二）综合考虑桥型、系统新建和改造等因素，确定河北、辽宁、江苏、浙江、安徽、广东、江西、湖北、贵州、四川在役的11座桥梁作为系统建设试点，数据平台和监测平台建设前期工作同步启动。试点桥梁所在省份交通运输主管部门组织桥梁管养单位根据《指南》要求，按照“一桥一策”制定试点桥梁系统建设具体方案。部组织技术单位对试点省份交通运输主管部门、公路管理机构﹑桥梁管养单位及相关企业相关人员进行宣贯培训，组织开发监测平台模板提供各地免费使用。组织技术单位对试点工作进行跟踪指导，在试点单位和省份评估总结的基础上，结合其他已开展桥梁结构健康监测的实践经验，完成《规范》制定，统一系统建设﹑维护标准和平台建设行业标准，并选择试点效果好的公路桥梁进行全国现场经验交流。

（三）各省级交通运输主管部门负责组织本辖区桥梁系统新建、改造以及监测平台建设、联网、运行等工作;桥梁管养单位负责在役桥梁系统建设，桥梁建设单位负责在建﹑新建桥梁系统建设。要根据《规范》等相关标准指南，制定系统和监测平台建设具体方案。部委托技术支持单位同步开展数据平台及配套设施建设工作，建立健全协调及日常监测机制。数据平台纳入国家综合交通运输信息平台。部省两级数据应当在交通运输部数据资源共享交换平台上实现数据汇聚和共享应用。系统建设工作要加强与公路桥梁长期服役性能研究、公路长大桥梁相关野外科学观测研究基地建设工作相结合，推动数据共享与利用。要制定时间表、路线图，具备条件的抓紧建设，尽早建成发挥成效。力争2023年12月底前，完成各单桥系统构建、监测平台和数据平台建设，联调成网试运行。进行网络安全性、稳定性、可靠性测试，开展特殊事件演练。

（四）部会同省级交通运输主管部门、桥梁管养单位、桥梁建设单位组织对联网试运行开展评估、总结，不断完善系统，实现稳定运行。省级交通运输主管部门、桥梁管养单位要建立系统运行管理机制，制定管理规定，发布操作手册，培训系统维护人员，完成系统验收。2024年6月底前，系统正式投入运行，省级交通运输主管部门对辖区实施工作进行评估总结，部对全国实施工作进行总结。

2.2中国桥梁健康监测系统技术进展

2.2.1科研创新成果&转化

1、专利申请

统计数据显示，2025年8月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索关键词，得出2019-2024年我国桥梁健康监测系统相关专利申请数量如下图表所示。其中，2024年我国桥梁健康监测系统相关专利申请数量为424个。

图表：2019-2025年8月我国桥梁健康监测系统相关专利申请数量

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2025年8月

2、专利公开

统计数据显示，2025年8月从国家知识产权局专利检索及分析系统中检索关键词，得出2019-2025年8月我国桥梁健康监测系统相关专利公开数量如下图表所示。其中，2024年我国桥梁健康监测系统相关专利公开数量为523个，截至2025年8月我国桥梁健康监测系统相关专利公开总数量为2870个。

图表：2019-2025年8月我国桥梁健康监测系统相关专利公开数量

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2025年8月

3、热门申请人

统计数据显示，截至2025年8月中国桥梁健康监测系统相关专利申请人专利数量统计如下图表所示：

图表：中国桥梁健康监测系统相关专利申请人专利数量统计

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2025年8月

4、热门技术

统计数据显示，截至2025年8月中国桥梁健康监测系统相关热门技术专利类型（IPC分类）数量统计如下图表所示：

图表：中国桥梁健康监测系统相关热门技术专利类型（IPC分类）数量统计

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2025年8月

2.2.2最新研究技术动态

国家知识产权局统计信息显示，近年来中国桥梁健康监测系统相关专利技术创新情况如下图表所示：

图表：近年来中国桥梁健康监测系统相关专利技术情况（部分）

数据参考来源：国家知识产权局以及彦心咨询整理，2025年8月

2.2.3新一代信息技术的应用

随着新一代信息技术迅速发展和深入应用，城市信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破，我国智慧城市已经上升到国家的经济、科技战略层面。桥梁作为城市交通运输的重要组成部分，桥梁信息化、智能化是智慧城市建设的必然延伸，也受到越来越多城市的关注和应用。

传感器技术：通过布设在桥梁结构上的传感器，实时监测桥梁的结构状况、荷载状态和环境参数等。这些传感器可以提供精确的数据，帮助监测人员及时发现结构异常和损伤，采取相应的维修措施。

数据分析与预警系统：利用人工智能和大数据分析技术，对桥梁监测数据进行实时分析和处理。基于预设的模型和算法，可以实现桥梁健康状态的实时评估和预警，及时预测潜在问题，减少事故风险。

远程监测与管理平台：通过建立远程监测与管理平台，监测人员可以随时远程访问桥梁的监测数据，并进行远程控制和管理。这种智能化的管理方式，不仅提高了监测效率，还降低了人力和时间成本。

2.3中国桥梁健康监测系统发展历程

2.3.1第一阶段：探索尝试（SHMS1.0时代）

清华大学秦权教授2000年2月发表于《中国公路学报》上的“桥梁结构的健康监测”是国内较早的桥梁监测领域的综述性文章。文中列举了16座安装了监测系统的桥梁，其中国内1座，即江阴大桥。江阴大桥监测系统是英国flint公司给设计安装的，但国内大桥管理者接管桥梁监测系统后很难将其运营起来。除了江阴大桥外，虎门大桥、汀九桥、青马控制区三座桥梁也是较早一批安装设计监测系统的桥梁。

在此阶段，监测系统建成后后续系统运维跟不上或者没有运维，造成花巨额经费建成的系统很快瘫痪； 业主对此类项目不熟悉，项目前期策划不够，造成预算不合理，招标过程中投标单位技术方案五花八门，而最终有可能选择了价高质低的中标单位；无论是业主单位还是投标单位对合同结构和项目建设模式重视程度不足，造成责权利模糊，数据归属权和使用权未加规定，系统后续运维不足等问题；未能从桥梁养护管理大的框架下对监测系统有客观的认知。总体上系统数据未能或者未能充分用于桥梁养护管理决策。

这个阶段桥梁监测系统特点是：

1、追求通过监测系统实现结构损伤识别，绝大部分桥梁监测领域科研研究均聚焦于这个领域，并以损伤识别的理念指导系统设计，虽然工程应用效果不理想，虽然损伤识别有不同的理论分支，但是各家是往这个方向努力的；

2、重视系统硬件集成和时间同步性设计；

3、各类监测项目的采集与控制硬件和软件彼此独立；

4、重视监测信号的动态采集。

2.3.2第二阶段：全面发展（SHMS2.0时代）

在此阶段，桥梁监测类项目如雨后春笋般冒了出来。这个阶段也出现了各种类型的实施主体单位，有工程单位、设计院、高校，还有传感器厂家，当然也有后来成立的专门做监测系统的公司。

第二阶段的技术特点包括：

1、软件集成度高，往往实现了软件平台化，监测平台可以接入多座桥梁；

2、不再过度追求结构损伤识别理论的指导，从而体现为系统设计方法论层面的弱化；

3、往往针对某些参数最大值进行监测，后续数据挖掘工作少；

4、大量使用静态传感器，数据可用性有待探讨；

5、长期运维机制仍然未能很好建立，瘫痪不能用的系统时有发生；

6、仍然没有打通数据到决策的最后一公里问题。

2.3.3第三阶段：大规模建设阶段（SHMS3.0）

从时间上，把交通运输部正式发布《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》之后划分为桥梁监测发展的第三个阶段。但是，从目前各省地市看到的趋势来看，仍然在延续第二阶段的工程惯例和系统设计方法。即便如此，仍然对第三阶段桥梁监测的改进提升抱有较大的希望。看法如下：

1、如何解决长期运维机制

如果监测系统长期运维机制不能得到很好的解决，可以预见，没过几年又会出现大量的瘫痪的不能使用的监测系统。长期监测的运维主体只能是地方的单位，而不是业务面向全国的著名公司。然而有些地方公司由于经验和能力的缺失而无法承担监测系统建设实施和长期运维的职责，这一点可以通过有经验公司向地方从业单位转移知识的方式来实现，也就是业主单位一定要在系统建设之初，要求系统实施单位对业主下属企业进行培训，使得业主下属企业具备长期运维能力，并在系统建设费用和运维费用之间进行合理分配。

2、需要重视桥梁监测系统建设模式

桥梁监测系统有三种可供选择的建设模式，不同建设模式对实施单位的约束是不同的，建设-持有-提供数据模式对建设方约束力最强，推荐探索这种建设模式。如果采取建设-移交模式，业主单位一定要要求建设单位向本地单位做一定程度的工程经验转移和对本地企业人员的培训。

3、分布式监测

分布式监测是最近几年出现或者说是有的工程单位和设备供应商想尝试的合作模式。“分布式监测”包括两个层面，一个层面是从技术角度看，各个监测项目之间具有较高的独立性，设备供应商希望以专业的技术负责某监测项目，从传感器、采集及控制、数据传输和分析整个全过程，数据采集控制和数据分析可以从远程实现。另一个层面是从工程模式上，各个监测项目从传感器到数据采集到数据分析可以由专业型公司协作系统集成商来实现。

4、开源模式

在桥梁监测系统建设量突然有个较大幅度增长的时候，可能会出现短时性产能不足，产能不足使得桥梁监测系统质量很难得到保障。我们提倡桥梁监测系统的“开源模式”，在开源模式下有经验的系统建设方与系统长期运维方分享工程经验，同时带动产学研合作，使得高校研究成果能够指导监测系统建设，同时能够用于系统后续的数据挖掘。

开源模式是分布式监测的升级版，重视系统架构设计的同时，重视监测系统相关合作生态的建设。在开源模式下做到：

①解决系统建成后长期运维主体缺失的问题；

②专业的人做专业的事儿，能够大大提高系统数据分析的质量和水平；

③能够快速高质量地实施大规模桥梁集群监测系统建设和实施；

④当然，整个系统技术架构需要重新设计，以往平台+多桥的技术架构未必可行。如某城市全部几百座桥梁全覆盖，然后集成到一个信息化平台之内，运转起来是否有效，还有待观察；

⑤能够发挥企业工程优势和高校数据深入挖掘的优势，分工合作，利于桥梁监测系统技术发展走上良性方向。

5、新的监测技术的应用

如微波雷达用于桥梁动挠度和索力监测，如法国原子能机构下属企业基于振动测试研发的桥梁动挠度监测算法，如武汉理工大学研发的综合时分复用和波分复用新型光纤传感技术、声发射技术，如局部物联网通讯技术，如用于数据挖掘的贝叶斯更新技术等等。

6、回归理论指导

高校研究成果一方面用于指导桥梁监测系统设计，包括传感器类型选择和布点位置以及数据采集要求等；另一方面高校成果用于后续数据分析和挖掘，企业和高校发挥各自分工优势，使得桥梁监测系统数据得到充分的分析和应用。

7、建立桥梁健康管理大数据系统

与桥梁监测系统建设的同时，一定要建立基于BIM的特大桥数字化（而非信息化）管养系统，管养系统对于大桥养护的重要性要高于监测系统。大量的大型桥梁数字化管养系统的实施，会带动全国通用的数字化桥梁管养系统的建设和实施。

2.5中国桥梁健康监测系统市场规模体量

随着国内基建推进，信息和传感技术的发展，桥梁健康监测系统应运而生，该技术能够实时测取桥梁的服役状态，从而为准确评估桥梁性能提供数据与技术基础，国内桥梁健康相关领域市场不断扩容。据统计，2024年国内桥梁健康监测系统行业市场规模为42.94亿元，同比增长10.37%。

图表：2019-2024年中国桥梁健康监测系统行业市场规模

数据参考来源：彦心咨询整理，2025年8月

2.6中国桥梁健康监测系统发展痛点分析

1、重自动监测，轻人工检查

随着传感器智能化和采集设备自动化的发展，桥梁健康监测系统往往过分强调其自动监测功能，忽视了人工检查的作用。据不完全统计，在我国桥梁健康监测系统建设初期（1999.2005），只有20%左右的监测系统将人工检查纳入健康监测系统，而在近十年（2006.2015）己建成的监测系统中，这一比例上升到50%左右，但其中只有不到1/3的监测系统制定了详细人工检查策略和项目，如表1所示。从现实情况来看，单纯依靠自动监测是不够的，一是由于投资限制，自动监测测点有限，不能覆盖所有桥梁构件，甚至难以覆盖与结构安全性和耐久性相关的所有重要部位;二是由于监测技术限制，监测项目不全，如混凝土裂缝、钢构件锈蚀、支座老化等耐久性监测项目往往难以通过仪器自动监测。因此，无论从经济或技术角度来说，单纯依靠自动监测手段难以实现全面的桥梁健康监测，得到的有限监测信息不足以支撑后续的预警与评估，从而制约了监测系统作用的发挥。

2、重硬件系统，轻分析系统

国内的桥梁健康监测系统普遍重视硬件系统的建设，许多大跨度桥梁健康监测系统配备了数量众多、性能良好的传感器、采集仪、通信设备和工作站等，这些设备无疑使监测系统的硬件性能更加突出。然而，在需求尚不明确的情况下，一些监测系统的硬件建设存在盲目性和随意性，相当一部分硬件设备并未真正发挥作用，造成浪费。另外，面对桥梁恶劣的工作环境，愈发庞大的硬件设备规模也增加了系统集成和维护管理的难度，降低了监测系统的稳定性和耐久性。与硬件系统相比，我国桥梁健康监测系统在分析系统（包括算法和软件两个层面）的开发上显得相对薄弱，没有体现出与硬件系统相匹配的分析能力。对于算法层面，受制于理论的不完善和实际结构的复杂性，目前系统在海量数据处理与有效信息提取、实时预警、损伤识别、健康状态综合评估、决策与支持等方面的功能都存在缺失或不完善的情况。例如，据不完全统计，我国桥梁健康监测系统在分析中强调损伤识别的比例超过70%，而强调承载能力和疲劳寿命评估的比例仅25%左右。现实情况是，由于测点有限、环境噪声和结构复杂性等原因，目前在结构复杂的大跨度桥梁中较难实现全面的损伤识别，单纯依靠损伤识别结果也不足以评估其健康状态，且无法与关键设计指标挂钩。因此，分析系统的薄弱导致桥梁健康监测系统无法真正把握桥梁的健康状况，有限的分析结果也不够“接地气”，难以为桥梁维护、维修与管理决策提供足够的依据和指导。其次，对于软件层面，在交互界面的设计上往往不够重视，导致监测信息显示不直观、图形界面不友好，软件可扩展性差，难以让工程人员接受。

3、重单体式监测，轻集群式监测

目前己建的桥梁健康监测系统基本属于单体式监测系统，即监测系统仅针对某一特定大桥进行设计，两者具有一一对应的关系，其硬件系统不具备监测多座桥梁的能力，而集群式监测的工程实例相对较少。单体式监测是桥梁健康监测的基本形式，存在以下两点不足：一是单体式监测需建立一一对应的“监测中心”，重复投资的结果是造成资源浪费;二是单体式监测覆盖面有限且系统之间相互独立，缺乏整合和沟通，容易形成“信息孤岛”，无法为同一区域内桥梁整体安全及综合评估提供有效的技术支持。

2.7中国桥梁健康监测系统发展策略分析

1、自动监测与人工检查相结合

在桥梁健康监测（Structural Health Monitoring，SHM）概念出现以前，桥梁的安全运营和日常维护主要依靠定期人工检查的方式并通过桥梁管理系统（Bridge Management System，BMS）进行管理，这种方式存在被动、间断、效率低等缺点。随着SHM的发展，其自动监测所具备的特点可以很好弥补传统BMS的缺陷，并与人工检查一起成为实现科学管养的重要手段。SHM应包含BMS的概念，并最终向桥梁全寿命管理（Life.cycle Management，LCM）的方向发展，三者之间的关系。在这个观点下，桥梁健康监测系统应考虑在线自动监测与定期人工检查相结合的原则，将定期人工检查模块纳入其中，采用所示的系统架构。该架构以结构预警与评估系统为核心形成两条数据流，即由传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统组成的在线自动监测数据流以及由结构构件评级系统和人工检查模块组成的定期人工检查数据流，这两条数据流分别将自动监测信息和人工检查结果输入到结构预警与评估系统中，供进一步分析与评估。定期人工检查作为实时自动监测的有效补充，将有助于更全面地了解桥梁健康状况，并可减少系统后期维护成本和数据处理压力。同时，评估结果也可反馈调节两条数据流中的数据流动，使其各自形成完整的数据流动循环。

2、硬件系统与分析系统相结合

桥梁健康监测系统的核心功能是对桥梁状态进行预警与评估，这就要求监测系统既要有合理的硬件系统，又要具备足够的分析能力，轻视分析系统而片面追求监测项目和硬件设备的做法将越来越不被桥梁管理者所接受。因此，在硬件系统方面，应坚持目标与功能主导的原则，根据监测级别（全效型、实用型、经济型）合理确定监测项目的规模以及所采用的传感器、采集仪和通信设备等，在确保达到预期功能要求的同时尽量节约投资。同时，在分析系统方面，需重视算法和软件的开发，投入足够的人力物力，重点对数据处理、实时预警、损伤识别、健康评估等算法进行研究，编制交互界面友好的软件并输出直观的、易于桥梁管理人员使用的评估结果。只有硬件系统与分析系统相互匹配，才能最终体现桥梁健康监测的价值。

3、损伤识别与承载能力/疲劳寿命等关键指标评估相结合

结构损伤识别是健康监测的重要内容，传统的桥梁健康监测系统往往强调通过有限的监测信息来判别、定位和定量结构损伤，进而评估桥梁的整体健康状况。然而，由于测点有限以及环境噪声和结构复杂性等因素的影响，目前在桥梁结构中仍较难实现全面的损伤识别。此外，损伤识别结果也未能与关键设计指标挂钩，仅对桥梁进行损伤识别不足以评估其健康状态。若过分依赖损伤识别而忽略其他评估指标，桥梁健康监测系统将很难被工程界接受。因此，从实用性角度出发，桥梁健康监测系统应着眼工程实际并贴近现行规范，在评估阶段可侧重考虑构件级别的承载能力和剩余疲劳寿命这两个最能反映结构安全性的基本设计指标。在监测数据超过阈值时，桥梁健康监测系统预警并进入评估阶段，此时一方面应重新确定桥梁构件目标可靠指标，通过构件损伤识别结果或结构退化模型更新结构模型，并根据荷载监测数据更新荷载模型，在此基础上依据概率极限状态设计原理更新活载和抗力分项系数，最终全面评估桥梁构件的承载能力;另一方面，更新疲劳车辆荷载谱，利用模拟法全面评估桥梁钢构件的剩余疲劳寿命。

4、单体式监测与集群式监测相结合

单体式桥梁健康监测系统由于重复投资和“信息孤岛”效应，难以实现对区域内的桥梁进行统一监测，发展面向区域的集群式桥梁健康监测平台将是解决目前城市桥梁管养工作问题的一个重要技术手段。该平台前端由布设在多座桥梁现场的传感器系统以及对应的嵌入式数据采集系统组成，中端通过3G/4G通信网络实现监测数据的传输与共享，后端由并行计算机集群、监测数据存储分析平台以及三维展示平台组成，实现集群式监测数据存储、处理、分析和显示等。集群式桥梁健康监测平台采用无线传输技术建立区域级监测数据处理中心，避免重复建设多个单体式监测中心，可以有效节约投资，实现资源整合、信息共享等目标。Q

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