黑龙江省寒地院创新结构监测新模式 确保亚冬会场馆安全稳定运行2025年哈尔滨第九届亚洲冬季运动会场馆全部由既有场馆再利用，如何保证场馆结构稳定安全、保障赛事活动正常进行是一项重要工作。黑龙江省寒地建筑科学研究院在省住建厅的领导下，奋力攻坚、大胆创新，借助物联网、自动感知和智慧分析等技术手段，创新研发首个寒地建筑安全智慧监测平台，对比赛场馆开展全方位、多层次的结构安全动态监测工作，为亚冬会顺利召开作出了重要贡献。
黑龙江省寒地建筑科学研究院是我国专业从事寒冷地区建筑科学研究的重要科研机构，科研资源禀赋优越，创新产业孵化迅速。我省是“新质生产力”概念的首提地，省寒地建科院深刻领会、全面贯彻习总关于发展新质生产力的重要论述，积极推进最新科技成果转化应用。融合数字化、网络化、智慧化技术，率先在建筑结构安全监测上破题，将创新成果高质量转化服务于亚冬会，探索建立了我省建筑结构监测系统应用新模式。
2024年4月23日，接到省住建厅交给的亚冬会场馆及相关配套设施建设保障工作任务，省寒地建科院迅速启动了场馆安全监测技术研发与高强度运行保障工作，院长李若冰担任院“亚冬会场馆安全监测项目工作组”组长，全面部署亚冬会场馆安全监测项目工作任务，紧急调集30余名科研工作者，组建一支思想站位高，技术精湛、高效协同的研发团队，团队包括技术论证、平台建设、设备调试和现场调查等4个攻坚小组。研发团队在时间紧、责任重、创新难度大的情况下，勇于担当，大胆创新，迅速投入监测系统的创新研发工作。工作组建立了例会制度完美体育，先后10余次召开项目工作组会议，听取各攻坚小组工作情况，研究解决监测工作中遇到的疑难问题，合力推动技术创新，2024年10月在各大场馆应用落地。
本届亚冬会全部使用既有场馆建筑，建筑材料老化、结构损伤以及使用状况改变和周边环境改变等问题随之显现，特别是气候环境多变，对结构安全影响更大。经过研究分析，借助物联网技术建立房屋结构安全动态监测预警机制，是保证场馆建筑结构安全行之有效的技术解决方案。省寒地建科院投入大量人力物力，由院总工程师带领技术团队全力开展技术攻关。研发团队基于建立长效监控机制、消除传统方式缺点的理念，在常规技术基础上采用物联网（IoT）+耐寒传感器技术，开发了具有独立自主知识产权的“寒地建筑安全智慧监测平台”。该平台与建筑安全管理目标高度契合、高效对接，可实现实时监测、数据分析、智能预警及建筑信息管理等关键性功能。已在圣·索菲亚教堂、省委和省政府办公楼等数十栋建筑上进行了示范应用，实现了重要危旧建筑结构安全实时监测，有效保障了雨雪、大风等极端天气以及高强度运行状况下的建筑安全。
该智慧监测平台实现了人、设备与数据联动的建筑安全监测管理闭环，有效解决传统人工巡检存在的日常巡查落实难、专业人员配置难、人力成本节约难、批量监测同步难、安全隐患发现难、变形趋势分析难、问题处置跟踪难、长效机制落实难等问题。改变了以往低效低频的人工巡检监测模式，避免定期巡检间歇期间出现险情无法及时预警的危险状况，为房屋建筑安全治理提供了创新思路和新技术手段。
在省住建厅支持亚冬会场馆及相关配套设施建设工作专班指导下，省寒地建科院组织召开专家研讨会十余次，对各场馆监测项目、监测频率、预警等级、数据处理等方面持续优化完善，及时解决监测过程中遇到的突出性技术难题，使监测成果的科学性、准确性、适用性不断提高，真正做到精益求精，臻于至善，思行并进。在监测过程中，亚冬会场馆改造施工进度和附属设施安装状态不断变化，为此项目团队及时深入现场调查荷载工况，复核验算结构承载力，同时紧盯监测数据，确保亚冬会场馆主体结构能承受舞台、大屏及各类装饰物的附加重量。我省冬季时常风雪骤至，对大跨度场馆安全考验更为严峻，为此项目团队加强监测风速雪量，动态调整计算参数和监测预警值，精确感知结构安全状况，为场馆清冰清雪，保障运行提供信息支撑。
亚冬会场馆具有室内人员密集、结构类型多样、屋盖跨度大、受风雪荷载敏感度高、附属吊挂设施较重且形式复杂等特点，各场馆均经过不同程度的装饰改造，严重影响仪器布设及监测视野，给监测工作带来了更大挑战。针对亚冬会场馆特点、服务保障要求和技术创新目标，团队分析各场馆不同的结构形式、应力状态、变形余量、风雪荷载作用等复杂情况，经过180余天的集中技术攻关，升级了结构变形监测传感器设备，使监测数据采集、传输抗干扰能力提高，设备运行完好率得到根本保证；搭建了全新的动态监测云平台并优化算法，使监测信息综合处理和大数据计算分析能力加强，预警信息报送更为及时和准确；增加了视觉感知系统，可以实现基于标记物和视觉标尺的视觉实时监测构件挠曲变形能力，使挠度变形实时监测精度提升至千分之一毫米级，最大程度掌握结构安全状况。通过自主建立的大数据算法机制和人机交互方式这些技术措施的运用，对结构倾斜、差异沉降、结构裂缝、构件挠度、构件应变、整体位移以及结构动力特性等各项结构安全指标全覆盖，各项监测精度均高于国家规范标准，监测频率最高可达到1次/分钟。实现了对建筑结构安全的全天候、全天时动态监测与预警，犹如给体育场馆安装了一双时刻警惕的“智慧之眼”。
省寒地建科院团队负责对开闭幕式主场馆、哈体院大学生滑冰馆、平房区冰壶馆、哈尔滨市冰球馆比赛馆及训练馆等5个场馆进行结构安全监测。为保障场馆安全，监测团队半年来冒着酷暑严寒，始终奋战在场馆结构安全监测的第一线，哪怕是在春节阖家团圆之时，他们也始终坚守岗位，确保监测设备稳定运行、监测数据及时上报、及时分析潜在风险，全力保障场馆结构安全。技术团队带头人通过移动终端实时接收监测数据，定期巡查现场，坚守一线与年轻人一同攀爬钢梁、调查隐患、检查设备，以顽强的毅力和坚定的信念，带领团队全力以赴，不仅完成了场馆安全保障工作，而且在实践中检验了建筑安全智慧监测技术。他们的先进事迹被新华社等媒体多次报道。
监测过程中，省寒地建科院技术团队高标准、高质量开展技术服务工作。采用精确可靠的耐寒监测传感器，经过精心安装调试，现已运行倾斜、挠度、应变等各类监测传感器共计300余台（套），设备运行完好率达到100%。在开闭幕式活动及比赛期间，场馆将承受高强度运行使用状况，结构安全面临更大挑战。为此，技术团队安排人员按不同时段轮流值守，确保自动化监测平台24小时不间断有人盯守，监测工作达到了全天候、全天时工作目标。并对监测数据进行实时归集、整理、分析，组织专家对监测数据进行研讨论证，分析结构变形趋势、安全状况，形成阶段性监测结论，每日报送相关部门。寒地智慧监测平台每分钟即传输结构倾斜、结构裂缝、构件挠度、构件应变等方面监测数据200余条，仅开赛数天期间就已分类上报监测数据万余条，存储记录数据达百万余条，有效保障了各场馆使用安全。
与此同时，省寒地建科院每天派遣专人对比赛场馆进行现场安全巡查。巡查团队由经验丰富的工程师和技术人员组成，重点检查场馆的主体结构关键构件、节点及围护墙体、附属设施等非结构构件的工作状况，确保场馆在极端天气和高强度使用条件下的安全性。巡查过程中，技术人员详细记录场馆的状态变化，并与监测平台的数据进行比对，确保监测结果的准确性和可靠性。省寒地建科院还定期对监测设备进行维护和校准，确保设备始终处于最佳工作状态。由于哈尔滨冬季气候严寒，设备在低温环境下容易出现故障，技术人员特别加强了设备的防寒防冻措施，对关键设备进行重点维护，确保其在极端天气下仍能稳定运行。
省寒地建科院还建立了有效的应急机制，制定了详细的应急预案，针对可能出现的极端天气、设备故障等突发情况，明确了处置流程和责任人，确保一旦发生问题能够第一时间向有关部门报告，快速响应、沟通协助、妥善处理。切实将“时时放心不下”的责任感转化为“事事心中有底”的行动力，这种“人防+技防”相结合的模式，为赛事期间场馆的安全运行提供了双重保障，以万全之策确保场馆安全万无一失。
黑龙江省寒地建筑科学研究院以高度的责任感和使命感，继续秉承精彩、卓越、安全的亚冬会盛会理念，以更高的标准、更严的要求，大胆创新、勇于进取，持之以恒、笃行不怠，为我省建筑结构安全做出寒地建筑科技者应有的贡献。（来源：黑龙江省住建厅微信公众号）