结构健康监测市场规模
结构健康监测市场预计将从2025年的19亿美元扩大到2026年的20.9亿美元,2027年达到23亿美元,到2035年进一步增长到49.6亿美元,2026-2035年复合年增长率高达10.1%。市场增长是由于对桥梁、建筑物、水坝和交通网络的实时基础设施安全评估的需求不断增长而推动的。对智能基础设施、老化资产管理和灾害预防战略的投资不断增加,正在加速采用。传感器技术、物联网监控系统、数据分析和预测性维护解决方案的进步正在提高准确性和可靠性。人们越来越重视经济高效的维护、监管合规性和长期资产绩效,这正在支持全球市场的持续扩张。
美国结构健康监测市场正在经历显着增长,预计在预测期内将继续扩大。随着基础设施现代化投资的增加以及对关键结构安全性和寿命的日益关注,对结构健康监测解决方案的需求预计将会上升。该市场是由实时监控和预测性维护的需求驱动的,以确保桥梁、建筑物和其他基础设施的稳定性,以及采用先进的传感器技术和数据分析平台。
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结构健康监测 (SHM) 涉及使用先进的传感器、数据分析和监测技术来确保基础设施的安全和使用寿命。随着对更安全、更高效和可持续基础设施的需求不断增长,SHM 系统越来越多地部署在土木工程、航空航天和能源等各个领域。这些系统有助于检测桥梁、建筑物和水坝等结构损坏或故障的早期迹象,从而能够及时进行干预。随着基础设施老化的增加,SHM 在降低维护成本和防止灾难性故障方面发挥着关键作用,从而推动市场增长。
结构健康监测市场趋势
在技术进步和不断增长的全球基础设施需求的推动下,健康管理市场正在经历快速增长。一个关键趋势是将物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和机器学习等先进技术集成到 SHM 系统中。这些技术可以实现实时数据收集、预测性维护和更高效的决策,从而提高结构的性能和更长的使用寿命。例如,大约 25% 的 SHM 系统现在采用人工智能进行预测分析,从而可以在潜在故障发生之前更准确地检测到它们。
无线传感器网络也越来越受欢迎,使得 SHM 解决方案更具成本效益且更易于安装。大约 30% 的新 SHM 部署现在使用无线技术,消除了复杂的布线需求并降低了维护成本。另一个增长趋势是向可持续基础设施的转变。 SHM 通过延长现有结构的使用寿命并最大限度地减少更换或大规模维修的需求,为可持续发展做出贡献。这一趋势正在日益受到关注,超过 40% 的新健康管理项目专注于确保生态友好型建筑和基础设施的耐用性和效率。
此外,新兴经济体的市场正在显着扩张,特别是在亚太地区,快速的城市化正在推动基础设施投资的增加。中国和印度等国家正在为新建基础设施采用 SHM 系统,其中超过 20% 的此类开发项目采用了先进的监控解决方案。 SHM系统与智慧城市的集成也在不断增加,这些技术有助于监测城市基础设施的健康状况,为城市的整体安全和可持续性做出贡献。
结构健康监测市场动态
SHM 市场受到一系列因素的影响,这些因素既促进了其增长,也带来了挑战。一个主要驱动因素是对基础设施维护的需求不断增加,特别是在全球范围内老化的结构继续构成安全风险的情况下。例如,在美国,大约 40% 的桥梁已有 50 年以上的历史,需要经常检查和维护,这刺激了对 SHM 系统的需求。传感器技术、数据分析和云计算方面的技术进步正在增强 SHM 功能,使公司能够更轻松、更经济地采用这些系统。
另一方面,也存在市场限制,包括 SHM 系统的初始实施成本较高,这可能会阻止规模较小的公司或资金较少的组织投资这些解决方案。此外,管理 SHM 系统生成的大量数据仍然是一个挑战。随着越来越多的基础设施项目采用 SHM 技术,数据管理的复杂性不断增加,需要强大的软件解决方案和熟练的人员。尽管面临这些挑战,对 SHM 解决方案的需求仍在持续增长,特别是在安全至关重要的领域,例如航空航天和能源。
市场增长的驱动因素
"基础设施老化"
结构健康监测市场的主要驱动力之一是监测老化基础设施的需求不断增长。随着世界上很大一部分基础设施达到预期使用寿命,监控系统对于确保其持续安全至关重要。例如,美国超过 40% 的桥梁已有 50 多年的历史,这就产生了对 SHM 解决方案来防止故障的需求。随着基础设施维护成本的上升,这一因素是一个关键的增长动力,而 SHM 系统提供了一种经济高效的方式来延长这些资产的使用寿命。
市场限制
"实施成本高"
实施 SHM 系统的初始成本仍然是广泛采用的重大障碍,特别是对于中小型企业 (SME)。购买传感器、安装监控系统和维护相关的高昂成本可能会令组织望而却步,尤其是那些预算有限的组织。这一挑战在新兴市场尤其明显,这些市场的基础设施投资可能已经受到预算限制。然而,早期故障检测和降低维护成本所带来的长期成本节省通常证明了初始投资的合理性。
市场机会
"智慧城市的扩张"
智慧城市的发展为健康管理市场提供了重大机遇。随着城市化进程的加快和城市规模的不断扩大,将健康管理系统集成到城市基础设施中可以提高安全性和效率。在智慧城市中,SHM系统可以实时监控桥梁、道路、建筑等关键基础设施的健康状况,确保快速响应潜在风险。目前,全球约 15% 的智慧城市项目都采用了 SHM 技术,随着城市致力于提高可持续性和安全性,这一趋势预计将会增加。
市场挑战
"熟练劳动力短缺"
SHM 系统的采用需要一支熟练的员工队伍,能够管理和分析复杂的数据,并确保监控系统的正确安装和维护。然而,缺乏在健康管理技术方面具备必要专业知识的专业人员。大约 30% 实施 SHM 系统的公司表示在寻找合格人员来管理这些技术方面面临挑战,这可能会延迟这些解决方案的部署。解决劳动力的技能差距对于市场的持续增长至关重要。
细分分析
结构健康监测(SHM)市场可以根据类型和应用进行细分,每种市场都有助于提供多种可用于监测和确保结构安全的解决方案。按类型划分,市场分为有线系统和无线系统,每种系统都为各种应用提供独特的优势。有线系统通常提供稳定可靠的性能,而无线系统则提供灵活性且易于安装。在应用方面,SHM 解决方案应用于各个领域,包括民用基础设施、航空航天、国防和采矿。每个部门都利用 SHM 技术来监控和维护关键结构的完整性,从桥梁和建筑物到飞机和采矿设备。
按类型
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有线: 有线 SHM 系统是市场上最成熟、最可靠的选择之一,约占市场份额的 60%。这些系统涉及将传感器连接到数据收集和分析设备的物理布线。它们以其稳定性、高精度和一致的数据传输而闻名。由于传感器和数据存储单元之间直接连接,与无线系统相比,有线系统不易受到干扰和信号丢失。这些特性使有线 SHM 系统成为桥梁和隧道等大型基础设施项目的理想选择,在这些项目中,持续、实时的监控对于确保安全性和可靠性至关重要。尽管安装成本较高,但在需要高数据精度和永久安装的环境中,有线系统是首选。
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无线的 : 无线 SHM 系统约占 40% 的市场份额,并因其灵活性和成本效益而越来越受欢迎。这些系统使用 Wi-Fi、蓝牙或蜂窝网络等无线通信方法将数据从传感器传输到监控系统,无需复杂的布线。无线系统对于难以进入的结构或无法安装电缆的偏远地区特别有利。它们还易于安装,从而减少了设置时间和成本。无线 SHM 的普及预计将继续增长,特别是在监控远程桥梁、海上平台和需要快速且侵入性较小的安装的小型基础设施等应用中。
按申请
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民用基础设施: 民用基础设施领域引领结构健康监测市场,约占市场份额的 35%。 SHM 系统广泛用于监测桥梁、大坝、隧道和建筑物等关键基础设施。在民用基础设施中,SHM 可确保这些资产的结构完整性,防止灾难性故障并延长其使用寿命。随着基础设施的老化和维护需求的增长,对 SHM 解决方案的需求正在显着增加。在基础设施老化的国家(例如美国和欧洲),安全问题至关重要,采用健康管理技术已成为城市规划和发展的关键部分。
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航空航天: 航空航天是 SHM 系统的另一个重要应用,约占市场的 20%。该领域的健康监测技术用于监测飞机和航天器的结构完整性,确保它们在整个生命周期中保持安全运行。随着人们对航空旅行安全性的日益关注以及现代飞机的日益复杂性,SHM 系统对于及早发现潜在故障、改进维护计划和减少停机时间至关重要。 SHM 系统在航空航天领域的集成还有助于预测组件的剩余使用寿命,使维护更加高效且更具成本效益。
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防御: 国防部门占据约 10% 的 SHM 市场,利用 SHM 系统监控军事设备、车辆和基础设施。这些系统对于确保坦克、装甲车和军用桥梁等军事资产的安全和战备状态至关重要。国防工业使用 SHM 技术来监测磨损、检测恶劣条件下使用后的结构损坏,并预测何时需要维修。随着国防军对其装备和基础设施进行现代化改造,安全健康管理的集成度预计将会增加,特别是在战场或冲突地区等高风险环境中。
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采矿: 采矿业是 SHM 市场的另一个重要贡献者,约占总市场份额的 15%。采矿业中的 SHM 系统用于监测采矿设备、隧道和竖井的结构健康状况。矿山中的恶劣动态条件(例如振动、压力和腐蚀)使得 SHM 对于确保工人安全和采矿作业的寿命至关重要。 SHM 还有助于监测矿井的稳定性,以防止崩塌或地面移位等事故。随着采矿业不断扩张并寻求加强安全措施,健康管理技术的采用预计将在该领域大幅增长。
结构健康监测市场区域展望
结构健康监测市场具有多元化的区域前景,北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲等关键地区在市场发展中都发挥着至关重要的作用。每个地区都展现出独特的增长动力,例如发达经济体的基础设施老化和新兴市场的快速城市化。由于基础设施、监管要求和技术进步的差异,这些地区之间 SHM 解决方案的采用存在显着差异。随着所有地区基础设施投资的增加以及对安全和监控系统的需求的增加,预计市场将继续发展。
北美
北美在结构健康监测市场占据主导地位,约占全球市场份额的30%。该地区对健康管理解决方案的需求主要是由美国和加拿大等国家基础设施老化所推动的。在美国,大约 40% 的桥梁已有 50 年以上的历史,这凸显了对有效监测系统的迫切需要。此外,北美的航空航天和国防部门仍然是市场的主要贡献者,SHM 技术广泛应用于军事设备和飞机。政府对基础设施修复和现代化的投资,以及更严格的安全法规,是推动该地区对健康监测系统需求的关键因素。
欧洲
欧洲是结构健康监测市场的另一个关键地区,约占总市场份额的25%。与北美一样,欧洲也面临着基础设施老化的问题,特别是在英国、法国和德国等国家。欧盟一直积极采用健康管理解决方案来提高安全性并降低维护成本。该地区对可持续建筑实践的关注进一步推动了对健康管理的需求,特别是在民用基础设施项目中。此外,欧洲航空航天业(以空中客车公司等主要参与者为代表)将 SHM 系统集成到民用和军用飞机中,对区域市场份额做出了重大贡献。
亚太
亚太地区是结构健康监测市场增长最快的地区,约占市场份额的35%。该地区快速的城市化和工业化是增长的主要动力,中国和印度等国家大力投资基础设施发展。在中国,采用健康监测技术来监测新建桥梁和建筑物的情况显着增加。该地区的采矿和航空航天工业也是该市场的重要贡献者,SHM 技术越来越多地用于监控采矿设备和飞机结构。随着基础设施建设持续升温,亚太地区对健康管理解决方案的需求预计将进一步扩大。
中东和非洲
中东和非洲 (MEA) 地区约占全球结构健康监测市场份额的 10%。该地区对 SHM 解决方案的需求主要是由于监控大型基础设施项目的需要,特别是在阿联酋、沙特阿拉伯和卡塔尔等国家。这些国家正在大力投资摩天大楼、桥梁和体育场等现代基础设施,需要先进的监控系统来确保安全和性能。此外,该地区的采矿业,尤其是南非的采矿业,在 SHM 技术的采用中发挥着关键作用。随着该地区经济多元化举措的持续实施,健康管理解决方案的采用预计将会增长,特别是在建筑和能源等行业。
主要结构健康监测市场公司名单
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新星梅特里克斯
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吉康
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坎贝尔科学公司
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考维
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地理计算
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阿塞伦特
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西克斯森
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纯科技
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结构监测系统
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数码纺织
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第一个传感器
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桥梁诊断
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西斯吉奥
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RST仪器
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埃塞尔
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新加坡地理运动
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詹姆斯·费舍尔父子公司
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霍廷格·鲍德温机械技术公司
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运动学
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铁艺工程
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雅皮德工程公司
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站点-Afla
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森舒龙
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英菲布拉科技公司
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索迪斯实验室
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设定点技术
投资分析与机会
在基础设施安全需求不断增长以及土木和机械结构主动监测需求的推动下,结构健康监测 (SHM) 市场有望显着增长。随着公共和私营部门认识到监控基础设施完整性以防止故障和降低维护成本的重要性,全球对健康管理技术的投资必将增长。
一个关键的机会在于大型项目(例如桥梁、隧道和建筑物)的 SHM 系统的扩展,其中结构状况的实时数据可以帮助延长这些关键资产的使用寿命。各个地区的政府举措越来越注重基础设施更新,预计这将进一步推动对健康管理解决方案的投资。特别是,美国和欧洲国家加大了对其基础设施现代化的投资力度,健康健康管理系统可以提供有关结构性能的宝贵见解,有助于及早发现损坏并减少昂贵的维修需求。
由于快速的城市化和不断增加的建设项目,亚太地区是另一个提供大量投资机会的地区。该地区政府和私人投资者正在寻求先进技术来降低风险并提高其建筑物、桥梁和交通网络的安全性。此外,SHM 中越来越多地采用物联网和基于人工智能的技术,为创新解决方案开辟了新领域,为利益相关者提供了利用尖端产品进入市场的重大机会。
总体而言,虽然健康管理技术的采用势头强劲,但成熟市场和新兴市场都存在投资机会。专注于数字化、智能传感器和实时监控解决方案的公司预计将受益最多,因为这些创新将继续满足建筑和基础设施领域对高效、经济高效和可靠的监控系统日益增长的需求。
新产品开发
结构健康监测市场正在经历一波创新浪潮,推出了多种新产品来增强监测系统的功能。公司正在专注于开发先进的传感器、无线通信系统和数据分析平台,这些平台可以提供更准确、实时的结构健康状况洞察。
SHM 市场的最新发展之一包括人工智能 (AI) 和机器学习算法的集成,以改进数据解释和预测分析。这些进步使公司能够开发更智能的系统,不仅可以检测潜在的结构问题,还可以在未来发生故障之前进行预测。人工智能驱动模型的使用通过提供基于历史和实时数据的见解来增强决策过程,从而实现及时的维护和维修。
此外,传感器技术的进步导致了更紧凑、更具成本效益和耐用的传感器的开发,这些传感器可以嵌入结构中,而不需要大量的安装程序。这些传感器可以连续监测应变、振动、温度和位移等关键参数,确保及早发现潜在风险。
新产品开发的另一个值得注意的趋势是无线监控解决方案的出现。这些系统无需有线连接,从而减少了安装时间和成本。它们还可以更灵活地监控难以到达或危险的基础设施区域。低功耗广域网 (LPWAN) 等远程无线通信技术的发展使得大规模 SHM 系统的部署成为可能,这些系统可以覆盖广阔的区域,而无需频繁更换电池或维护。
随着公司不断创新,SHM 市场预计多功能产品的可用性将会增加,这些产品将各种监控功能整合到一个平台中。这些系统不仅减少了对多个设备的需求,还简化了数据收集和分析过程,为用户提供了更简化的结构健康管理方法。
结构健康监测市场制造商的最新发展
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Campbell Scientific 最近推出了一款增强型振动监测传感器,旨在检测桥梁和高层建筑中的微小振动。这种新型传感器提高了灵敏度、提高了能源效率并延长了电池寿命,有助于对基础设施进行更可靠的长期监控。
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Acellent Technologies 于 2024 年推出了下一代结构健康监测系统,该系统将基于人工智能的预测分析与实时监测数据集成在一起。该系统旨在为基础设施管理者提供更准确的风险评估,并在结构性问题升级之前提供早期预警。
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Sixense 于 2023 年推出了无线 SHM 系统,该系统针对大型基础设施项目进行了优化。该系统的低功耗、长距离连接可实现大面积的无缝通信,为监测桥梁和隧道等大型结构提供更有效的解决方案。
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Pure Technologies 于 2023 年推出了一款新的管道监测产品,该产品利用先进的声学传感器来检测管道腐蚀或损坏的早期迹象。该产品可以在问题导致灾难性故障之前就发现问题,从而有助于防止泄漏并最大限度地减少昂贵的维修费用。
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Kinemetrics 于 2024 年发布了尖端的地震监测系统,旨在增强关键基础设施的抗震能力。该系统将高精度传感器与先进的数据分析相结合,为地震多发地区的结构提供实时监测和预测建模。
报告范围
关于结构健康监测市场的报告对主要趋势、发展和增长机会进行了全面分析。它涵盖了各个细分市场,包括传感器类型、监控系统、应用和地理区域,深入了解市场动态、竞争格局和技术进步。该报告按传感器技术对市场进行了细分,例如加速度计、应变计和温度传感器,并评估它们各自的市场份额百分比。报告称,由于加速度计在振动监测应用中的广泛使用,到 2024 年,加速度计将占据市场份额的近 35%。
从地域上看,北美仍然是主导市场,占据全球约 40% 的市场份额。这主要是由于对基础设施现代化的大量投资以及关键基础设施部门对健康管理技术的高采用率。欧洲紧随其后,市场份额约为 30%,这得益于对基础设施安全的强有力的监管支持以及对实时监控解决方案不断增长的需求。然而,在中国和印度等国家快速城市化和基础设施发展的推动下,亚太地区预计将出现最高增长率,预计到 2025 年市场份额将增长 25%。
| 报告范围 | 报告详情 |
|---|---|
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市场规模值(年份) 2025 |
USD 1.9 Billion |
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市场规模值(年份) 2026 |
USD 2.09 Billion |
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收入预测(年份) 2035 |
USD 4.96 Billion |
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增长率 |
复合年增长率(CAGR) 10.1% 从 2026 至 2035 |
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涵盖页数 |
127 |
|
预测期 |
2026 至 2035 |
|
可用历史数据期间 |
2021 至 2024 |
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按应用领域 |
Civil Infrastructure, Aerospace, Defence, Mining |
|
按类型 |
Wired, Wireless |
|
区域范围 |
北美、欧洲、亚太、南美、中东、非洲 |
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国家范围 |
美国、加拿大、德国、英国、法国、日本、中国、印度、南非、巴西 |