全球结构健康监测市场趋势，预测报告 2025-2037
结构健康监测市场规模预计将从美元增长 36亿 至美元 325亿 ，在预测期内，即2025年至2037年，复合年增长率将超过18.5%。2025年，结构健康监测行业规模估计为3.9817亿美元。
全球基础设施老化和老化加剧是推动市场发展的主要因素。全球许多国家都面临着隧道、桥梁和建筑物老化的挑战，这促使各国加大对结构健康监测 (SHM) 系统的投资，以便及早发现结构问题。在美国，美国土木工程师学会 (ASCE) 2021 年的报告将美国基础设施评级为 C 级，其中 42% 的桥梁已有 50 年历史。因此，为应对这一挑战，2021 年的《两党基础设施法》拨款 400 亿美元用于桥梁维修，其中一部分专门用于开发先进的结构健康监测 (SHM) 技术。
自然灾害和引人注目的结构倒塌事故日益频繁，凸显了建立严格的先进监测系统以确保结构稳定性并防止人员伤亡的必要性。SHM 有助于检测结构应力或损坏的早期预警信号，从而防止灾难性故障并挽救生命。因此，在交通运输、能源和公共基础设施等高风险领域和行业，SHM 系统的采用正在日益增长。 2021年，佛罗里达州瑟夫赛德公寓楼倒塌事故造成98人死亡。此后，佛罗里达州和纽约州等美国各州提议对超过一定年限的建筑进行强制性结构检查和监控。这鼓励住宅和商业房地产领域采用结构健康监测（SHM）。
结构健康监测行业的增长动力和挑战
增长动力
- 政府法规和基础设施投资计划：国家和国际政策法规正在迫使公共和私人利益相关者实施结构监测系统，以确保符合安全标准。许多国家正在强制进行结构检查，并鼓励整合SHM解决方案。欧盟指令（EU）2020/1057规定，跨欧洲交通网络（TEN-T）内的桥梁和交通基础设施必须符合严格的安全和检查规范。因此，德国和法国已根据这些政策部署了试点SHM项目。
- 传感器、物联网和人工智能领域的技术进步：无线网络、人工智能驱动的预测分析和实时云监控系统的创新极大地提高了SHM系统的准确性和成本效益。这些技术正在将SHM的应用扩展到新的领域，包括智慧城市、海上平台和高层建筑。 2023年，华为与深圳市政府合作推出了基于人工智能的结构健康监测（SHM）系统，该系统利用5G、云计算和人工智能技术，实时监测300多座重点桥梁和隧道，并实时检测裂缝和振动异常。
结构健康监测市场的主要技术创新
结构健康监测市场正在经历快速发展，这得益于人工智能、物联网 (IoT)、无线传感器网络、无人机巡检和区块链等尖端技术的采用。这些技术进步显著提高了各个行业结构健康监测系统的精度、运行效率和预测能力。下表列出了一些采用技术创新的顶级公司或地区。
| 技术趋势 | 行业采用及影响 |
| 人工智能和机器学习 | 27% 的 SHM 系统采用该技术进行预测分析和早期故障检测。 |
| 无线传感器网络 | 32% 的新系统采用该技术，降低了安装和维护成本。 |
| 无人机检查 | 利用热成像和高分辨率成像技术，实现更快、更安全的视觉检查。 |
| 区块链 | 通过透明、防篡改的记录保存，确保结构健康监测 (SHM) 数据安全。 |
| 物联网集成 | 通过连接的传感器进行实时监控，可以更快地响应结构问题。 |
全球结构健康监测市场中结构健康监测 (SHM) 市场的人工智能和机器学习趋势
人工智能和机器学习正在通过实现更快、更准确的异常检测和维护预测，改变结构健康监测 (SHM)。像 CNN 这样的深度学习模型可以处理应变和振动信号等复杂数据，从而及早发现潜在故障。领先的公司正在将人工智能应用于结构仿真、供应链优化和数字孪生（一种预测实时性能的虚拟模型）。这些创新提高了检测速度、准确性和合规性，同时减少了停机时间和运营成本。以下是一些示例。
| 公司 | 人工智能与机器学习集成 | 成果 |
| Civils.ai | 基于英国桥梁数据的人工智能模拟 | 桥梁健康评估速度提高 44% |
| Senceive | 无线节点中的机器学习用于异常检测 | 比手动方法检测速度提高 32% |
| Altair | 用于振动模式识别的深度学习 | 故障检测准确率提高 30% |
| Hexagon AB | 用于SHM 传感器供应链优化 | 物流成本降低 20% |
| Strainstall | 用于海上维护计划的预测性 AI | 维护计划优化 36%，停机时间减少 |
限制因素
- 高昂的初始成本和集成复杂性：市场上最重大的挑战之一是高昂的初始成本和复杂的系统集成。实施全面的 SHM 系统涉及与先进传感器、数据采集单元、通信基础设施、软件平台和熟练劳动力相关的费用。此外，将这些系统整合到现有基础设施中可能在技术上存在困难且具有破坏性。这些高昂的前期成本可能会限制其采用，尤其是在中小型资产所有者或资金有限的地区。此外，尽管通过降低风险和优化维护，长期来看投资回报可观，但可能不会立即显现。
结构健康监测市场：关键见解
| 报告属性 | 详细信息 |
|---|---|
|
基准年 |
2024 |
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预测年份 |
2025-2037 |
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复合年增长率 |
18.5% |
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基准年市场规模（2024年） |
36亿美元 |
|
预测年度市场规模（2037 年） |
325亿美元 |
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区域范围 |
|
结构健康监测细分
技术（有线结构健康监测系统、无线结构健康监测系统）
预计到 2037 年底，有线结构健康监测系统在结构健康监测市场中的份额将达到 60%，这得益于其卓越的数据准确性和可靠性。这些系统通常使用同轴电缆和光纤等物理连接来传输数据，并确保信号传输的连续、不间断。它们能够支持密集的传感器网络并提供不间断电源，是长期持续监测的理想选择。
最终用途（民用基础设施、航空航天、能源、采矿、海事）
由于对桥梁、隧道和水坝等老化结构的监测需求迫切，预计民用基础设施领域在预测期内将占据 35% 的份额。持续的监测可以确保公共安全，防止灾难性故障，避免人员伤亡。世界各国政府都在大力投资这些技术，以遵守严格的安全规则并延长关键基础设施的使用寿命。此外，物联网、人工智能和智能传感器等先进技术的融合提升了实时监控能力，使安全健康管理 (SHM) 系统更加高效且更具成本效益。自然灾害频发以及对灾害恢复力的重视，进一步凸显了结构健康监测 (SHM) 在民用基础设施中的重要性。
我们对全球结构健康监测市场的深入分析涵盖以下细分领域：
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技术 |
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结束用途 |
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组件 |
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产品 |
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应用 |
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公司名称 |
国家/地区 |
预计市场份额 (%) |
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西门子股份公司 |
德国 |
13% |
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Nova Metrix LLC |
美国 |
12% |
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美国国家仪器公司 |
美国 |
10% |
|
Acellent Technologies, Inc. |
美国 |
8% |
|
Campbell Scientific, Inc. |
美国 |
7% |
|
COWI A/S |
丹麦 |
XX% |
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结构监测系统有限公司 |
澳大利亚 |
XX% |
|
Hottinger Brüel & Kjär (HBK) |
德国 |
XX% |
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Digitexx 数据系统公司 |
美国 |
XX% |
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Geocomp Corporation |
美国 |
XX% |
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Kinemetrics, Inc. |
美国 |
XX% |
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SIXENSE |
法国 |
XX% |
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GeoSIG Ltd. |
瑞士 |
XX% |
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RST Instruments Ltd. |
加拿大 |
XX% |
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Element Materials Technology |
英国 |
XX% |
以下是结构健康监测市场中各公司所涵盖的领域：
- 公司概况
- 业务战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域布局
- SWOT 分析
最新发展
- 2025年2月，在IMAC 2025会议上，西门子展示了其在增强振动测量技术方面的突破性研究。其团队引入了一种先进的虚拟点变换 (VPT) 方法，将振动测量的频率范围扩展了30%以上。这项创新旨在提高复杂工程项目中结构评估的准确性和可靠性。
- 2023年9月，Acellent Technologies在斯坦福大学举行的国际结构健康监测研讨会上展示了其旋翼机监测系统。该系统已在挪威武装部队投入使用，展示了其对老化直升机机队的实时监测能力，彰显了Acellent致力于推进航空航天应用结构健康监测 (SHM) 技术的承诺。
作者致谢:
- Report ID: 173
- Published Date: Jun 19, 2025
- Report Format: PDF, PPT
常见问题 (FAQ)
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