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突发!楼房沉降事件再敲警钟!毫米级监测如何为城市建筑安全“上保险”?

2025-06-23
民太安保险公估

突发!楼房沉降事件再敲警钟!

毫米级监测如何为城市建筑安全“上保险”?

 

6月16日下午4时50分,深圳某区一栋4层自建房突发剧烈异响。“像地震一样的轰鸣声”,现场居民回忆道。该楼房墙体撕裂出2米长裂缝,缝隙可插入手指,楼体肉眼可见倾斜。政府紧急疏散25栋楼783名居民,调集50名巡查人员布设95个监测点24小时值守。值得注意的是,600米外的同区域去年3月曾发生货车陷坑事故,而2.5公里处今年1月也出现3米深路面塌陷。

 

"看不见的危机"——毫米级形变如何摧毁一栋楼?

本次发生沉降的楼栋,裂缝从地基向上蔓延,这正是累积性形变的典型特征。

传统监测盲区:人工巡检无法识别初期毫米级位移(如每年1-2mm沉降);

爆发式恶化:深圳雨季土壤含水饱和后,微小裂缝可能在72小时内扩展十倍;

成本黑洞:仅本次事件已动用95个监测点+50人团队,封控损失超千万。

 

城中村自建房——城市安全的"灰犀牛"

同时该楼栋也正是典型的无规范设计自建房:

地基薄弱:无地质勘探,直接建在回填土上,薄弱地质极易引发不均匀沉降;

密度致命:自建房社区密度高,楼间距不足2米,单栋沉降易引发链式反应;

监测真空:病害发育已久,对长期暴露的隐患视而不见,监测真空是致灾真正源头。

 

民太安“土地神”监测方案:三层防御体系破局

 

基于InSAR技术+无人机激光雷达+AIoT预警的天空地一体化网络

 

一、技术核心:三维立体监测体系的精准赋能

基于成熟的城市建筑安全应急经验和技术体系,民太安通过多源数据融合与分层赋能,构建了一套覆盖宏观、中观和微观的三维立体区域及建筑监测体系。在宏观层面,利用InSAR合成孔径雷达干涉技术对同一区域不同时间的卫星雷达影像进行相位差分析,全天候实现城市级毫米级地表沉降与建筑形变监测;中观层面运用无人机机载激光点云技术,对高风险区域进行多期扫描,建立三维模型并量化沉降幅度,精度达厘米级;微观层面监测则结合倾斜摄影三维重建与数字孪生档案,并辅以风险传感体系,实时捕捉单体建筑的毫米级形变与环境参数,构建闭环预警体系,全方位赋能城市安全管理。

 

二、监测场景:全尺度风险防控的实战应用

1、 宏观区域监控

针对城市全域或地质灾害高发带,民太安利用 InSAR 技术进行大面积沉降趋势分析,精度可达毫米级,监测覆盖面广,全天候作业且不受气象影响。

影像采集:定期获取多轨道雷达影像,覆盖目标城市或高风险带;

相位差分析:对不同时间影像进行相位解缠与差分运算,提取地表与构筑物微小位移;

时序建模:结合历史数据构建趋势模型,识别持续累积或新发形变;

风险区划与预警:基于形变速率与阈值规则,划定高风险区并触发宏观预警。

应用案例:民太安对丽水全境完成地表沉降普查,提取历史高程数据(2023年1月-2024年12月)进行相位差分析,形成沉降分布图。

2、 中观片区筛查

对地铁沿线、在建工程、老旧聚居区等重点片区,民太安通过激光点云三维建模,定期或按需布设航线,实现高密度点云采集,通过比对不同航次间的模型,快速识别区域性沉降梯度。

高精度机载LiDAR数据采集:利用无人机搭载多回波激光雷达,获取分辨率可达厘米级的三维点云。

多期点云配准与变化检测:采用ICP算法、体素滤波、地面提取等方法,对不同时间点的点云进行高精度对齐与差异分析。

形变提取与建模分析:

地表沉降分析:计算同一地表位置多期高程变化,生成沉降等值图;

房屋形变分析:提取建筑结构点云变化,识别形变趋势、倾斜程度与开裂风险。

智能化风险判读与图谱输出:结合GIS系统输出风险图层、形变量图谱与监测报告。

应用案例:民太安对深圳某地铁沿线上方地表和建构筑物进行了周期性激光点云扫描,将点云数据进行分类比对,形成沿线地表沉降分布图以及周边建筑形变风险分布图。

3、 微观建筑监测

针对高风险单体建筑,民太安通过数字孪生建模、红外墙面检测与多维物联网传感,实现对基础沉降、裂缝扩展与倾斜变形的毫米级实时监测与预警。

数字孪生建档:针对高风险单体建筑(如自建房、老旧小区重点楼栋),民太安采用无人机倾斜摄影获取多角度影像,生成高精度三维模型,建立数字孪生档案,形成可视化交互界面。

风险传感器体系:

沉降传感器、静力水准仪、无线裂缝计、无线倾角传感器监测基础沉降、裂缝扩展、整体倾斜;

雨量计、温湿压传感器采集环境变量,为形变分析提供背景数据;

边缘计算网关实现本地数据初步处理与异常检测,保证数据可靠性与低时延。

墙面红外监测:针对高风险单体建筑墙面隐患,民太安采用无人机机载红外热成像仪定期对建筑全方位扫描,利用AI视觉识别技术快速分析墙面渗漏水或浅层空洞、裂缝等病害。

多维度监测与预警:

安全保障、防患未然:全天候实时监测,精准捕捉建筑物倾斜、裂缝、沉降等异常,基于阈值与智能算法,及时发出预警,确保现场及早防范;

数据驱动、科学决策:监测数据汇聚云端,可视化大屏与移动端App同步展示,支持沉降云图、裂缝扩展图、倾斜剖面图等多维度分析,为维修加固、改造升级提供量化依据;

全生命周期管理:数字孪生档案与实时数据联动,支持建筑安全评估报告自动生成,助力日常运维与应急处理,构建长效监测与风险管理闭环。

 

三、服务价值:从数据监测到安全决策的全链条赋能

精准预警前置:结合毫米级监测与智能算法,实现沉降、裂缝、倾斜等异常的早期发现,提前发出预警,有效防患未然。

资产健康监护:通过数字孪生和多源数据融合,实时掌握建筑结构变化与沉降动态,为维修加固与结构优化提供科学依据,延长资产使用寿命。

管理高效协同:可视化决策平台集成多源数据与自动化报告,实现多部门信息共享与联动指挥,提升应急响应速度与管理效率。

决策智能赋能:基于大数据分析与可视化趋势洞察,为城市规划、在建项目与运维管理提供精准数据支撑,推动决策科学化与智能化。

可持续风险闭环:全周期监测与风险评估闭环机制,涵盖灾前监测、灾中预警与灾后评估,助力构建城市防灾减灾长效体系。

 

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