结构健康监测 (SHM) 市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（硬件、软件和服务）、按应用（桥梁、水坝、隧道、建筑物、体育场）以及到 2035 年的区域见解和预测

结构健康监测 (SHM) 市场概述

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结构健康监测 (shm) 市场预计 2026 年价值 52.3 亿美元，到 2035 年最终达到 253.9 亿美元，2026 年至 2035 年复合年增长率稳定为 19.2%。

在基础设施投资增加、保护规则和传感器技术进步的推动下，结构健康监测 (SHM) 市场正在快速增长。 SHM 系统使用传感器、记录采集系统和预测分析来实时评估房屋、桥梁、水坝和飞机的结构完整性。防灾需求的不断增长，加上全球基础设施的老化，刺激了市场需求。政府和行业正在采用健康管理来提高保存效率、降低运营费用并加强公共保护。主要市场细分包括压力较大的 Wi-Fi SHM 结构，Wi-Fi 解决方案因其价值效益和易于安装而获得认可。北美和欧洲引领市场，而亚太地区由于城市化和基础设施扩建而出现大幅增长。主要参与者包括西门子、GEOKON、Campbell Scientific 和 National Instruments。人工智能、物联网和数字孪生等新兴技术进一步推动创新，使 SHM 成为预测性维护和机会控制的重要工具。

COVID-19 的影响

由于 COVID-19 大流行期间交付链中断以及建设和维护投资减少，结构健康监测 (SHM) 行业产生了负面影响

全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的，与大流行前的水平相比，所有地区的市场需求都低于预期。复合年增长率的上升反映了市场的突然增长，这归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平。

COVID-19 大流行对结构健康监测 (SHM) 市场产生了不良影响，扰乱了交付链，推迟了基础设施项目，并减少了建设和维护投资。封锁和旅行规定减缓了 SHM 机器的安装速度，同时预算限制导致政府和私营部门推迟或最大限度地减少基础设施支出。制造业停工和劳动力短缺同样阻碍了传感器的生产和部署。经济放缓还影响了 SHM 技术的研发投资。虽然市场在大流行后证实了弹性，但最初的部分需求下降，特别是在运输、房地产和航空航天等行业。

俄罗斯-乌克兰战争的影响

由于俄罗斯-乌克兰战争期间基础设施项目的延误和供应链中断，结构健康监测（SHM）市场产生了负面影响

俄罗斯-乌克兰战争对结构健康监测 (SHM) 市场份额产生了负面影响，扰乱了全球供应链、增加了材料费用并推迟了基础设施项目。战争导致金融不稳定，整个受影响地区的生产和保护投资减少。对俄罗斯的制裁和外汇监管导致重要 SHM 组件的短缺，包括传感器和语言交换结构，影响了制造和部署。此外，电价上涨和通货膨胀迫使政府和私营公司优先考虑国防和重要基础设施，而不是健康管理的进步。地缘政治的不确定性还导致研究和开发资金减少，减缓了健康管理技术的国际创新和采用。

最新趋势

人工智能、物联网和数字孪生技术推动市场增长

结构健康监测 (SHM) 市场的最新趋势围绕人工智能、物联网和数字孪生技术，增强实时事实分析和预测保护。 Wi-Fi 传感器网络 (WSN) 的集成因其成本效益和易于部署而受到关注，减少了对复杂布线结构的依赖。边缘计算是任何其他新兴时尚，允许在传感器层面进行实时信息处理，减少延迟和带宽使用。基于云的完全 SHM 答案的采用也在不断增长，从而允许进行远程监控和分析。此外，系统研究算法正在改进异常检测，使 SHM 系统更加准确和高效。对可持续基础设施跟踪的需求不断增加，与国际绿色建筑项目保持一致。此外，光纤传感器的改进正在提高结构评估的精度。市场还见证了基于无人机的安全健康监测（SHM）检查的蓬勃发展，提供了更安全、更快速的结构审查，特别是针对桥梁、高层建筑和风力发电机。

结构健康监测 (SHM) 市场细分

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按类型

根据类型，全球市场可分为硬件、软件和服务。

• 硬件:结构健康监测（SHM）市场的硬件部分包括传感器、统计采集结构和实时跟踪所必需的通信设备。加速度计、应力计、光纤传感器和倾斜计等传感器在检测结构应变、振动和织物疲劳方面发挥着至关重要的作用。无线传感器网络 (WSN) 因其易于设置且与标准应力结构相比具有成本效益而赢得了声誉。此外，物联网 (IoT) 技术的进步正在改善传感器连接性，从而实现远距离跟踪。对耐用和超高精度硬件添加剂的强烈需求正在推动对优质传感器材料和绿色环保设备的研究。智慧城市和可持续基础设施项目的不断普及也推动了健康管理硬件的扩张。尽管面临高昂的前期费用和信息集成问题等困难，但持续的技术改进和政府对基础设施投资的改善预计将推动全球健康管理硬件的增长。

• 软件和服务:软件和服务部分对于结构健康监测 (SHM) 系统中的记录处理、预测分析和选择至关重要。 SHM 软件利用机器学习 (ML)、人工智能 (AI) 和云计算来调查传感器记录、发现异常并预测能力结构性灾难。数字双技术正在成为一个关键趋势，允许对结构进行虚拟模拟以进行危险评估。基于云的平台可实现远程监控、实时信号和自动保存调度，从而提高性能和性价比。服务包括设置、改造、培训和咨询，确保最有利的 SHM 系统整体性能。政府和行业越来越依赖健康管理即服务 (SHMaaS) 模式，从而减轻资本投资负担。然而，统计安全问题和集成复杂性等挑战仍然存在。随着城市化和基础设施现代化的发展，对优质 SHM 软件和产品的需求预计将会上升，从而在全球范围内提供更加智能、预测和自动的结构跟踪解决方案。 

按申请

根据应用，全球市场可分为桥梁、水坝、隧道、建筑物、体育场。

• 桥梁:桥梁是重要的基础设施添加剂，需要不间断跟踪以确保一定的安全性和韧性。桥梁中的 SHM 系统使用应变计、加速度计、GPS 传感器和光纤来发现应力、振动和载荷变化。实时信息采集和基于人工智能的完全预测性保护可帮助您避免结构性灾难和豪华维护。随着北美和欧洲等地区旧桥网络的不断增长，各国政府正在投资 SHM 技术来装饰保护。对与物联网传感器和基于云的分析相结合的智能桥梁的需求日益增长，进一步推动了市场的增长。挑战包括过高的安装费用和影响传感器整体性能的恶劣环境条件。然而，无线传感器网络（WSN）和基于无人机的全面检查正在提高性能。金门大桥 SHM 机器等主要任务展示了跟踪答案的重要性。由于极端天气和超载而导致的桥梁倒塌数量不断增加，凸显了在桥梁区域采用优质健康管理的迫切需求。

• 水坝:水坝是危险过度的系统，需要不间断的监控以防止出现问题，从而可能导致灾难性的后果。大坝中的健康监测系统利用地震传感器、测斜仪、压力计和光纤传感器来跟踪水应力、地面运动、渗漏和结构应力。这些传感器可以及早发现裂缝、泄漏和织物退化，确保及时维护和预防灾难。气候贸易引发的洪水和极端气候事件正在增加全球大坝对健康管理解决方案的呼声。政府和水管理部门正在采用人工智能驱动的预测性维护结构来美化保护并优化运营。基于云的完全健康监测解决方案可以对大型水坝系统进行远程监控，从而降低人工检查费用。然而，统计集成和传感器在恶劣环境条件下的稳定性仍然存在挑战。全球对水力发电时代的认识不断增强，进一步推动了大坝中健康管理的采用，确保了可持续的电力生产和基础设施的弹性。

• 隧道:由于结构退化、渗水和地震活动的危险，隧道，特别是用于运输和水控制的隧道，需要持续监测。隧道中的健康监测采用岩土传感器、光纤传感器和加速度计来检测裂缝、变形和地面运动。人工智能驱动的分析和实时跟踪系统为隧道维护提供早期预警，减少命运扭曲的风险。投资地下地铁系统、高速公路隧道和铁路隧道的国家正在采用健康管理 (SHM) 来提高安全性和使用寿命。无线传感器网络（WSN）因其易于在复杂的地下环境中部署而闻名。亚太地区和欧洲越来越多的隧道建设项目正在推动市场繁荣。然而，恶劣的地下条件、高湿度和受限的可达性对健康管理的实施提出了苛刻的要求。基于无人机的检查和机器人监控结构的进步正在提高效率，使 SHM 成为全球现代隧道基础设施保护的重要组成部分。

• 建筑物:建筑物的结构健康跟踪对于检测布料疲劳、地震效应和环境压力至关重要。高耸的建筑、商业综合体和古代纪念碑越来越依赖于智能传感器、基于人工智能的分析和物联网集成来进行实时评估。智能建筑 SHM 解决方案包括振动传感器、应变仪和温度传感器，确保地震多发地区和风力过大地区的安全。在基础设施建设中采用数字孪生使工程师能够模拟应变场景，从而增强维护计划。各国政府正在执行更严格的建筑安全规则，同样促进了健康管理的采用。然而，过高的设立费用和统计管理挑战仍然是障碍。利用 SHM 时代改造旧建筑的势头越来越大，以确保坚固性并符合最先进的安全标准。对可持续建筑的日益重视同样利用了对健康管理的需求，因为智能跟踪系统可以优化保护，减少能源消耗，并增强建筑抵御环境风险的能力。

• 体育场馆:体育场馆拥有数百个动态的场所，需要稳定的监控以在整个活动过程中提供一定的保护。体育场馆中的 SHM 系统使用加速度计、振动传感器、应力计和倾斜计来跟踪在拥挤的人群运动、极端天气和地震活动下的结构稳定性。人工智能推动的预测性保护有助于了解钢铁和城市结构中的应变因素，防止事故发生。世界各地的大型体育活动场馆，包括奥运会场馆和 FIFA 世界杯场馆，正在整合 SHM 以遵守严格的保护规则。无线传感器网络 (WSN) 正在获得认可，无需复杂的接线即可实现高效监控。用于现场表演、体育运动和公共集会的多功能体育场日益流行，进一步增加了对实时 SHM 解决方案的需求。然而，存在实施费用过高、结构布局复杂等挑战。无人机检查和虚拟双重技术的未来改进预计将提高体育场 SHM 性能，确保卓越的整体性能和观众保护。

市场动态

市场动态包括驱动因素和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。

驱动因素

加大基础设施投资提振市场

结构健康监测（SHM）市场增长的一个因素是全球基础设施开发投资的不断增长，这是结构健康监测（SHM）市场的一大动力。全球政府和私营部门正在为智能城市、桥梁、隧道、水坝和高层建筑分配大量预算，这增加了对实时监控解决方案的需求。随着北美和欧洲等地区基础设施的老化，SHM可能迫切需要做出一定的保护、坚固性并降低保护价格。国际发展中地区，特别是亚太地区和中东地区，正在大力投资交通网络、地铁、高速公路和大型建设项目，进一步推动健康管理市场的发展。由于天气变化、自然故障和织物疲劳而导致的基础设施问题，扩大了对预防性保护的认识，使健康管理成为一个重要的答案。帮助智能基础设施和数字化转型的政府指南和指导方针正在加速 SHM 技术的采用，确保全球范围内更安全、更可持续的城市改善。

传感器和物联网技术的进步扩大了市场

传感器、人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 方面的技术进步正在彻底改变结构健康监测 (SHM) 市场。无线传感器网络（WSN）、光纤传感器和人工智能推动的分析的改进具有更理想的信息准确性、实时监控和预测维护能力。基于无线和云的 SHM 解决方案因其费用效益、易于部署以及广泛的访问能力而变得越来越出名。机器控制算法和人工智能驱动的分析可以实现预测性故障检测，从而降低危险和维护成本。虚拟孪生技术的集成允许对系统进行数字建模，帮助工程师模拟应力条件并优化保存策略。侧面计算的日益普及同样改善了实时决策。随着对计算机化和智能跟踪结构的需求不断增长，对高效、耐用和智能 SHM 解决方案的需求日益增长，以确保更好的基础设施弹性和国际保护。

制约因素

高昂的初始投资和维护成本可能会阻碍市场增长

结构健康监测（SHM）市场中最重要的限制因素之一是高昂的初始实施价格。 SHM系统需要先进的传感器、信息采集结构、基于云的分析以及人工智能驱动的软件程序，使得安装和保存变得非常奢侈。许多发展中地区和小规模基础设施任务发现实施健康管理解决方案在财务上很困难。此外，通过 SHM 发电改造现有基础设施可能非常复杂且成本高昂，从而阻碍了大规模采用。连续监测和校准的要求增加了长期维护费用，增加了经济负担。组织还需要熟练的专业人员来解释 SHM 事实，从而导致额外的培训和工作费用。尽管 SHM 可以帮助您避免结构性故障并最终降低恢复费用，但高额的预先投资仍然是最大的障碍，限制了采用，尤其是在价格敏感的市场。  

机会

智慧城市和数字基础设施的不断采用为市场上的产品创造机会

智慧城市和数字化转型的兴起为结构健康监测（SHM）市场带来了巨大的增长机会。世界各国政府正在对智能基础设施、支持物联网的跟踪结构和人工智能驱动的预测性保存进行投资，从而推动了对 SHM 解决方案的需求。城市化主要是高层建筑、大型桥梁和地铁网络的发展，所有这些都需要实时监控以确保保护和坚固。基于云的 SHM 解决方案允许远程基础设施管理，与智能城市任务保持一致。此外，数字双时代允许当局模拟和优化改造计划，从而提高绩效。 5G 网络和 Wi-Fi 传感器网络 (WSN) 的采用还可以通过实现更快、更可靠的统计数据传输来补充 SHM 人才。随着城市的目标变得更具弹性、可持续发展和技术先进，健康管理将在确保结构安全、优化保护价格和提高全球城市基础设施韧性方面发挥重要作用。

挑战

数据集成和网络安全风险可能是消费者面临的潜在挑战

结构健康监测 (SHM) 市场中最苛刻的情况之一是信息集成和网络安全危险。 SHM 系统会生成大量实时传感器记录，需要与云系统、人工智能驱动的分析和现有基础设施管理结构无缝集成。然而，事实不一致、互操作性问题和缺乏标准化协议给实现轻松集成带来了限制。此外，随着无线传感器网络 (WSN)、物联网设备和基于云的完全 SHM 解决方案变得越来越普遍，对统计隐私、黑客攻击和网络威胁的担忧也与日俱增。未经授权访问重要基础设施信息可能会导致安全漏洞，这使得网络安全成为 SHM 解决方案公司的首要任务。公司需要花钱购买安全统计加密、防火墙和人工智能驱动的危险检测，以确保可靠且防篡改的监控结构。克服这些苛刻的情况需要发电提供商、政府和网络安全专家之间的合作，为未来开发坚固、稳定和标准化的 SHM 解决方案。

结构健康监测 (SHM) 市场区域洞察

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• 北美

北美在美国结构健康监测（SHM）市场中占据主导地位，其中美国由于其老化的基础设施、严格的安全法规以及对智慧城市的高投资而在采用方面处于领先地位。该地区政府为桥梁、隧道、水坝和超高层住宅的健康管理（SHM）提供的资金激增，以防止结构性故障。由 National Instruments、GEOKON 和 Campbell Scientific 组成的主要参与者推动技术进步，其中包括基于人工智能的完全预测性维护和支持物联网的传感器。加拿大也在投资健康管理，主要投资于发展可再生能源和交通运输领域。整个北美地区对 Wi-Fi 和基于云的完全 SHM 解决方案的呼声日益高涨。

• 欧洲

在严格的建筑规范、可持续发展举措和老化的基础设施的推动下，欧洲是 SHM 市场的主要参与者。德国、英国和法国等国家正在对交通网络、桥梁、隧道和历史系统进行大力投资。欧盟对绿色基础设施和智慧城镇的认识正在推动对人工智能驱动的监控结构的需求。此外，高速铁路任务，包括英国的 HS2 和泛欧运输网络 (TEN-T)，都依赖 SHM 来提供保护和坚固性。欧洲对虚拟双重技术和 Wi-Fi 传感器网络 (WSN) 的重视正在塑造 SHM 答案的命运。 

• 亚洲

在城市化、大规模基础设施建设和日益严重的安全问题的推动下，亚洲健康管理市场正在快速繁荣。中国、印度和日本等国家在地铁、高铁、智能家居和桥梁等领域率先采用健康管理。中国的"一带一路"倡议（BRI）和印度的智慧城市使命正在增加对实时跟踪系统的需求。日本以其易受地震影响的基础设施而闻名，正在利用人工智能、物联网和地震监测解决方案来装饰结构的弹性。在政府的大力支持和私人投资的不断增长下，亚太地区健康管理市场预计将大幅发展。

主要行业参与者

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

结构健康监测 (SHM) 市场由专注于技术创新、战略合作伙伴关系和市场增长的主要企业参与者推动。包括 National Instruments、GEOKON、Campbell Scientific、Structural Monitoring Systems 和 Nova Metrix LLC 在内的领先企业正在不断推进传感器生成、基于人工智能的预测性维护以及支持物联网的 SHM 解决方案。这些玩家正在大力投资无线传感器网络 (WSN)、光纤传感器和数字孪生时代，以改善实时信息分析和自动化。此外，组织正在通过战略合并、收购以及与政府和生产公司的合作在全球范围内扩张，将健康管理融入大规模基础设施任务中。基于云的完全跟踪解决方案和人工智能推动的分析的日益普及同样遭到了市场的反对。随着对智能基础设施和可持续城市改善的需求不断增长，行业领导者专注于提供具有价格优势的高精度 SHM 解决方案，以确保全球基础设施更加安全、更具弹性和持久耐用。

顶级结构健康监测 (SHM) 公司名单

• Digitexx Data Systems, Inc. – United States
• Geocomp Corp. – United States
• Nova Metrix LLC – United States

主要行业发展

2022 年 7 月: 在技​​术创新、政府举措和基础设施安全投资不断增长的推动下，结构健康监测 (SHM) 市场正在快速发展。最大规模的发展之一是将人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 集成到 SHM 结构中，从而实现实时事实处理和预测性维护。人工智能驱动的分析有助于发现结构恶化的早期症状，减少保护费用并阻止灾难性灾难。另一个关键发展是 Wi-Fi 传感器网络 (WSN) 和光纤传感器的不断采用，这提高了监控精度，同时降低了设置复杂性。基于云的 SHM 解决方案也越来越受欢迎，允许远程监控和记录库，从而提高性能和可访问性。国际各国政府正在实施严格的保护准则，并对智能基础设施进行投资，此外还促进了健康管理的采用。例如，美国交通部增加了对桥梁和隧道监测系统的投资，而欧盟的绿色基础设施倡议则提倡可持续的健康管理解决方案。此外，基于无人机的完全健康监测检查正在成为一种游戏规则改变者，可以更快、更安全地检查桥梁、大坝和高推力房屋。虚拟孪生技术的崛起同样通过不断发展虚拟模型来实现更有利的结构分析和威胁预测，从而彻底改变企业。

报告范围

该研究包括全面的 SWOT 分析，并提供对市场未来发展的见解。它研究了促进市场增长的各种因素，探索了可能影响未来几年发展轨迹的广泛市场类别和潜在应用。该分析考虑了当前趋势和历史转折点，提供对市场组成部分的全面了解并确定潜在的增长领域。