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36 亿美元增长到325 亿美元，在 2025 年至 2037 年的预测期内，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，这促使人们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 年报告将美国基础设施评级评为 C 级，其中 42% 的桥梁已有 50 年历史。因此，2021 年两党基础设施法案拨款 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件日益频繁，凸显了对严格先进的监测系统的需求，以确保结构稳定性并防止人员伤亡。结构健康监测 (SHM) 有助于发现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，SHM 系统在交通运输、能源和公共基础设施等高风险地区和行业中的应用日益广泛。在 2021 年佛罗里达州瑟夫赛德公寓楼倒塌事故造成 98 人死亡后，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测。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项目：国家和国际政策法规正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SHM试点项目。
- 传感器、物联网和人工智能技术的进步：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结构健康监测（SHM）系统的准确性和成本效益。这些技术正在将结构健康监测（SHM）的应用扩展到各种新领域，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多座主要桥梁和隧道的裂缝和振动异常。
结构健康监测市场的主要技术创新
在人工智能、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推动下，SHM 市场正在经历快速发展。这些技术进步显著提高了不同行业 SHM 系统的精度、运营效率和预测能力。下表列出了一些采用技术创新的顶级公司或地区。
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技术趋势 |
行业采用和影响 |
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人工智能和机器学习 |
27% 的 SHM 系统用于预测分析和早期故障检测。 |
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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。 |
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无人机检查 |
利用热成像和高分辨率成像实现更快、更安全的视觉检查。 |
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区块链 |
通过透明、防篡改的记录保存来保护 SHM 数据。 |
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物联网集成 |
通过连接的传感器进行实时监控可以更快地对结构问题做出反应。 |
全球结构健康监测市场中 SHM 市场的 AI 和 ML 趋势
人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 正在通过实现更快、更准确的异常检测和维护预测来改变 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用于结构仿真、供应链优化和数字孪生（预测实时性能的虚拟模型）。这些创新提高了检查速度、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。
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公司 |
人工智能与机器学习集成 |
结果 |
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Civils.ai |
英国桥梁数据的人工智能模拟 |
桥梁健康评估速度提高 44% |
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森西夫 |
无线节点中的机器学习用于异常检测 |
检测速度比手动方法快 32% |
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牵牛星 |
深度学习用于振动模式识别 |
故障检测准确率提高30% |
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六角AB |
用于 SHM 传感器供应链优化的 AI |
物流成本降低20% |
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斯特拉恩斯特拉斯特 |
用于海上维护规划的预测性人工智能 |
维护计划优化 36%，停机时间减少 |
限制
- 高昂的初始成本和集成复杂性：市场上最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存在技术难度和破坏性。这些高昂的前期成本可能会限制其应用，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 |
|---|---|
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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 |
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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 SHM 系统、无线 SHM 系统）
有线结构健康监测系统 (SHM) 凭借其卓越的数据准确性和可靠性，预计到 2037 年底将在结构健康监测市场中占据 60% 的份额。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性、不间断性。由于其能够支持密集的传感器网络并提供不间断电源，使其成为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）
由于迫切需要监测桥梁、隧道和水坝等老化结构，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。世界各国政府正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结合提高了实时监测能力，使SHM系统更加高效且更具成本效益。自然灾害发生频率的上升以及对灾害恢复能力的重视，进一步凸显了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包括以下部分：
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技术 |
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最终用途 |
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成分 |
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奉献 |
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应用 |
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Vishnu Nair
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结构健康监测行业：区域概要
北美市场分析
由于在基础设施开发和维护方面投入大量资金，预计到2037年北美市场将占据38.2%的份额。市场扩张的动力源于对桥梁、水坝和隧道等老化基础设施的迫切监测需求，这些需求有助于确保公共安全并优化维护计划。人工智能、物联网和无线传感器系统的集成提升了实时监测能力，使结构健康监测系统更加高效且经济高效。例如，伊利诺伊州结构健康监测项目在开发用于实时监测民用基础设施的低成本无线传感器网络方面取得了显著成效，体现了该地区对该领域创新的决心。
在美国，由于基础设施老化，结构健康监测市场有望实现显著增长，这需要准确、实时的监测来防止灾难性故障。美国陆军工程兵团等政府部门的举措在开发能够持续提供关键基础设施部件状况信息的传感器方面发挥了重要作用。此外，近期的行业发展，例如Kinemetrics与美国国家仪器公司（National Instruments）合作，利用先进的数据分析技术增强监测技术，凸显了美国政府致力于整合尖端解决方案，以增强基础设施韧性的决心。
亚太市场分析
预计亚太地区在2025年至2037年间将占据25%的强劲份额，这得益于城镇化进程和对高质量基础设施日益增长的需求。该地区的领先国家，例如印度、日本和韩国，正在投资基础设施建设，包括桥梁、建筑和隧道。这支持使用结构健康监测系统来确保基础设施的安全稳定。此外，自然灾害和结构性问题的增多凸显了实时监测的重要性。例如，在日本，频繁的地震和自然灾害促进了结构健康监测技术（SHM）在保护高耸建筑结构方面的应用。此外，智慧城市的发展也促使人们将结构健康监测系统纳入现代城市规划。
得益于现代化基础设施建设和严格的安全法规，中国的安全监测市场正在蓬勃发展。包括“一带一路”倡议在内的旨在推进基础设施现代化的政府政策，推动了安全监测系统在大型建设项目中的快速应用。这提高了这些关键基础设施的安全性和耐用性。此外，建筑行业在经济中发挥着关键作用，促使公共和私营部门都纷纷采用先进的监测技术。通过优先考虑主动维护和实时数据分析，中国正在增强其基础设施的可靠性和使用寿命。
主导结构健康监测市场的公司
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- 公司概况
- 商业策略
- 主要产品
- 财务表现
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域影响力
- SWOT分析
该市场拥有众多全球参与者，每家都拥有独特的优势。西门子股份公司和 Nova Metrix LLC 等领先企业提供集成 SHM 解决方案，并配备先进的传感器和分析技术。美国国家仪器公司和 Acellent Technologies 等创新企业专注于实时硬件和软件改进。COWI A/S 和 SIXENSE 等欧洲公司提供工程和专业的 SHM 服务，而 Structural Monitoring Systems Plc.（澳大利亚）和 Element Materials Technology（英国）等公司则提供利基监测和认证解决方案。在技术创新和日益增长的基础设施安全需求的推动下，市场正在快速发展。以下列出了引领该市场的全球顶级公司。
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公司名称 |
国家 |
预计市场份额（%） |
|
西门子股份公司 |
德国 |
13% |
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Nova Metrix有限责任公司 |
美国 |
12% |
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美国国家仪器公司 |
美国 |
10% |
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Acellent 技术公司 |
美国 |
8% |
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坎贝尔科学公司 |
美国 |
7% |
|
COWI公司 |
丹麦 |
XX% |
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结构监测系统有限公司 |
澳大利亚 |
XX% |
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霍廷格·布吕尔和克亚尔 (HBK) |
德国 |
XX% |
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Digitexx 数据系统公司 |
美国 |
XX% |
|
Geocomp 公司 |
美国 |
XX% |
|
Kinemetrics公司 |
美国 |
XX% |
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六合会 |
法国 |
XX% |
|
GeoSIG 有限公司 |
瑞士 |
XX% |
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RST仪器有限公司 |
加拿大 |
XX% |
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元素材料技术 |
英国 |
XX% |
以下是结构健康监测市场中每家公司所涵盖的领域：
最新发展
- 2025年2月，在IMAC 2025大会上，西门子展示了其在增强振动测量技术方面的突破性研究成果。西门子团队介绍了一种先进的虚拟点变换 (VPT) 方法，该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在斯坦福大学举办的结构健康监测国际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，并展示了其对老化直升机机队的实时监测能力，彰显了Acellent致力于推进结构健康监测（SHM）技术在航空航天应用领域的发展。
- Report ID: 173
- Published Date: Jun 19, 2025
- Report Format: PDF, PPT
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