在应对基础设施老化问题上，建筑业是否仍然错失良机？

过去十年间，超过100处民用基础设施坍塌。在全球范围内，随着建筑物达到使用寿命终点以及极端天气事件的侵袭，老化的基础设施正在逐渐损毁。

仅在美国，基础设施和技术故障就增加了800%以上，而全国十分之一的桥梁被列为“结构缺陷”。在英国，国家审计署最近的一份报告得出结论，该国的基础设施尚未做好应对气候变化带来的“严峻威胁”的准备。

欧洲发达国家的情况也大同小异，而且问题还在不断恶化。

如今，对强大、准确、可靠的监测的需求从未如此迫切。那么，技术如何帮助我们构建更具韧性的基础设施并拯救生命呢？

基础设施老化的影响

城市基础设施是社会的命脉。但老化的建筑加上不断增长的人口意味着，在许多情况下，建筑物的完整性都可能面临倒塌的风险。

气候变化的阴影日益逼近，使这个问题更加恶化。随着极端天气事件日益频繁，基础设施不得不承受其原本设计无法应对的恶劣条件。

极端高温会导致结构弯曲，冻融循环加剧会导致材料失效，而不断上升的洪水风险可能意味着以前安全的建筑物不堪重负。

从水坝和铁路到桥梁和高架桥，基础设施一旦出现故障，就会危及生命，并造成价值数十亿美元的重要资产损失。

通过监测我们结构的完整性来增强韧性，对于避免未来发生故障至关重要。

然而，尽管新技术至关重要，但我们行业的某些领域在接受新技术和实现系统自动化方面进展缓慢。相反，许多企业仍然依赖过时的监控方式，需要派遣土木工程师现场识别风险。

这种被动应对的方式存在局限性。但新技术正在推动向主动、持续、自动化监控的转变，从而能够在问题发生之前就识别出潜在问题。

基础设施安全数字化

你无法预防你没有监控的事情。值得庆幸的是，现代技术的进步意味着我们现在有能力有效地监控即使是最偏远的基础设施，收集的数据能够提供宝贵的洞察，更重要的是，能够帮助我们预防未来的故障。

这一切都离不开数字化。物联网 (IoT) 技术让我们能够持续监测大型基础设施所承受的压力和负荷，从而使其焕发生机。

您无需再派遣工程师前往现场监测结构或进行抽查。如今，借助振动计等现代技术，我们可以利用连接的低功耗嵌入式传感器实时采集数据。这些数据随后可自动上传至云端，实现全天候远程监控。

考虑到像振动分析这样的工作以前需要工程师在现场放置精确的地震传感器，收集所有原始数据，返回办公室，将数据转换为地面运动并分析所有信息，这对基础设施来说是一项颠覆性的变革。

它使土木工程师能够随时随地监测世界各地的任何建筑。它不仅可以帮助我们发现潜在的故障，还可以降低成本、减轻运营负担、协助遵守监管规定，并在投标过程中提供优势。

桥梁支撑柱的修复工作（图片来源：Наталья Удалова via Adob​​eStock - stock.adobe.com）

预防是关键

物联网监控无疑能提升企业盈利，但其真正的价值在于能够挽救生命。例如，工程师现在可以使用倾斜仪和振动仪等工具来及早发现基础设施故障，用不间断的数据和异常检测取代人工测量。

我们已经亲眼目睹了这项技术的救生潜力，倾斜仪能够

防止马来西亚柔佛州桥梁坍塌造成人员伤亡。

事发当天，两台设备探测到桥梁有移动迹象，触发了自动警报。随后，一支专家操作团队远程监控了情况，并联系当地政府疏散人员，立即封闭通往桥梁的道路。正如数据所示，一段长约25米的道路和桥梁坍塌，所幸由于自动预警系统及时发出警报，避免了人员伤亡。

这只是投资韧性和物联网技术如何帮助防范重大基础设施故障的一个现实案例。无论是桥梁坍塌、列车脱轨还是矿难，面向未来的基础设施监控都能降低项目风险并提高安全性。

保护环境（和经济）

这些新技术不仅能帮助我们挽救生命、预防事故，还能保护环境。通过避免故障，建筑和更广泛的土木工程项目可以变得更加可持续，因为维护工作可以随着时间的推移而得到有效管理。

这里还存在经济方面的考量。基础设施故障造成的损失和赔偿高达数十亿美元。目前的数字已经令人瞠目结舌，但专家预测，未来五年内，近1万亿美元的资产将面临气候变化的风险，届时这些数字可能还会更高。监测提供了一种经济有效的解决方案，有助于避免这些损失，这意味着在增强基础设施韧性方面投入的每一美元，未来都能带来丰厚的回报。

为未来而建设

无论是气候变化、人口增长，还是项目达到使用寿命终点——世界都面临着诸多基础设施挑战。一旦发生故障，代价将难以估量。但通过释放新技术和物联网设备的潜力，我们可以防患于未然，这种韧性对人类、项目和地球都大有裨益。

Andrea Bartoli 是 Worldsensing 的首席技术官。