2025年11月13日，深圳中建院建筑科技有限公司研发中心负责人单庆飞在深圳核博会核电数字·生态·科技论坛，筑牢工程质量基石 助力核电安全运维专题环节发表《基于BIMBase的工程结构全生命期监测预警与健康运维云平台》主旨报告。
报告围绕基于 Bein Base 的工程结构全生命周期监测预警与健康运维云平台，说明核电结构健康监测对保障安全运行、老化管理和延寿评估具有关键意义。当前核电监测面临人工采集效率低、数据孤岛、系统扩展性不足和设备寿命不匹配等挑战，数字化集成监测平台可通过多源数据融合、智能诊断、可视化管理和全生命周期档案提升运维能力。报告最后提出未来应融合人工智能、数字孪生、高耐久传感器、无线传输和标准化建设，推动核电监测向预测性健康运维发展。
关键点
1. 报告主题与结构（00:33）
报告主题是基于 Bein Base 的工程结构全生命周期监测预警与健康运维云平台，内容包括结构健康监测的重要性、核电领域面临的挑战、新一代关键技术支撑、数字化集成监测平台的价值以及未来技术方向展望。
2. 核电是战略性清洁能源（01:21）
核电被定位为清洁高效、稳定可靠的战略性能源，是实现双碳目标、保障国家能源安全、推动科技进步和产业升级的重要路径。报告引用中国核能发展报告二零二五，指出我国核电总体规模居世界第一，在运行、在建及核准建设机组合计达到一百零二台，并连续十八年保持世界第一。
3. 安全壳完整性决定核电安全底线（03:07）
核电安全壳是核电站最后一道实体安全屏障，其结构完整性直接关系到极端事故下能否包容放射性物质、防止外泄。在四十到六十年甚至更长的生命周期中，安全壳会受到材料老化、预应力损失、环境变化、地震和台风等因素影响，可能出现混凝土裂缝、钢筋锈蚀等问题，因此结构健康监测成为保障核电安全运行和验收的关键手段。
4. 全生命周期在线监测推动主动预警（04:08）
核电全生命周期实时在线健康监测有助于将结构安全管理从被动应对转向主动预警，为核电结构健康延寿提供科学判断依据，并满足国家法规对核电动力厂调试和安全运行的强制性要求。
5. 核电监测指标具有多参数和全方位特征（04:40）
核电结构监测包括变形监测、材料响应监测、裂缝与缺陷监测、温度监测等内容。报告强调，核电监测内容与安全目标强相关，是多参数、全方位、全寿期的复杂系统工程，可为掌握结构健康状态、发现问题、老化管理和延寿评估提供可靠数据支撑。
6. 当前核电监测面临多重瓶颈（06:35）
核电监测领域的挑战包括数据采集依赖人工跑点读数，效率低、连续性差且易出现人为错误；数据管理中存在多元异构数据、信息孤岛和价值挖掘不足；系统扩展性和智能化不足，部分系统依赖进口设备且封闭僵化；设备老化、维护困难以及监测设备寿命与核电长期运营寿命不匹配，制约全生命周期健康运维。
7. 新一代技术为监测预警提供支撑（08:58）
报告提出光纤传感、数字化建模与仿真、数据分析与预警、数字化集成监测平台等关键技术可支撑核电监测。光纤传感具备抗电磁干扰、抗腐蚀和分布式测量优势；模型与有限元技术可支持三维可视化和力学仿真；灰色模型、多项式拟合、卡尔曼滤波等算法可用于趋势预测和预警。
8. 数字化集成监测平台是智慧大脑（10:30）
报告将数字化集成监测平台定位为提升核电工程健康监测效能的神经中枢和智慧大脑。平台应融合传感技术、分析方法和运维管理，集成感知、传输、存储、分析、预警和管理能力，实现多元异构数据整合、智能诊断精准预警、可视化流程化管理以及全生命周期管理。
9. Bein Base 平台的研发与功能架构（12:43）
中国建研院自二零二二年起以数字化课题专项支撑打造集成化数字化监测平台，该平台依赖自主研发的 Bein Base 平台。报告称 Bein Base 连续三年入选中央企业科技成果目录，平台目标是统一工程从设计、施工到运维的信息，将传统事后补救式运维提升为数字化事前预测预警。
10. 平台采用模块化架构与数据中台（14:24）
平台采用模块化设计，通过 BCSV 核心技术架构实现功能解耦，使各模块可独立设计和升级，降低开发成本。同时搭建物联网监测数据采集、存储和分析的数据中台，支持设备管理、自动预测预警、曲线预测及预警后的处置措施。
11. 平台前端支持可视化监测与预警处置（15:27）
平台提供多功能前端界面，可展示监测指标、预测预警、分类处置等内容。用户可在有网络的浏览器中查看模型、监测指标，并处理相关预警信息；主界面左侧聚焦预警分类，右侧展示重点关注的监测指标。
12. 平台成果与应用案例（16:18）
报告称该监测平台已在部分场景中获得认可，专家鉴定认为整套平台达到国际先进水平，并入选深圳市科技年鉴、安全应急先进适用技术和产品目录、首批应用场景能力清单等。应用案例包括深圳国际会展中心钢结构安装定位与运维安全监测，以及能耗调控项目；还在深圳湾体育中心、深圳大运中心、南宁机场等项目中持续推广。
13. 未来发展方向（18:27）
未来核电监测应融合人工智能和数字孪生，实现智能诊断和预测性维护；应研发高耐久传感器，解决传感器寿命与工程寿命不匹配的问题；无线传输技术可简化现场布线和实施；同时需要完善监测平台相关标准和规范，减少重复开发并提升应用反馈。
14. 结论：从被动监测走向预测性健康运维（20:06）
报告总结认为，结构健康监测是保障结构安全的重要生命线，先进数字化集成监测平台是其神经中枢和智慧大脑。通过集成感知、智能分析、可视化管理和数字化归档，可将传统分散、被动的监测模式升级为统一、主动、预测性的健康运维新模式，并为我国核电事业可持续发展提供技术保障。
时间线
00:00 - 主持人介绍报告人单静飞及报告题目，引出基于 Bein Base 的工程结构全生命周期监测预警与健康运维云平台。
00:33 - 报告人开场并说明汇报框架，依次讨论监测重要性、核电监测挑战、关键技术支撑、数字化平台价值和未来方向。
01:13 - 报告首先阐述核电在双碳目标、能源安全、科技进步和产业升级中的战略意义，并介绍我国核电规模和发展阶段。
03:07 - 报告转入核电结构安全，重点说明安全壳作为最后一道实体安全屏障在长期服役中面临老化、环境和极端事件影响。
04:40 - 报告梳理核电监测的主要指标体系，包括变形、材料响应、裂缝缺陷和温度等，强调其多参数、全方位、全寿期特点。
06:35 - 报告分析当前核电监测的主要挑战，涵盖人工采集、非连续监测、数据管理、系统智能化与扩展性、可靠性和寿命匹配等问题。
08:58 - 报告介绍能够支撑核电监测预警的新一代关键技术，并逐步将重点引向数字化集成监测平台。
10:30 - 报告集中阐述数字化集成监测平台的定位、核心能力和相较传统监测系统的价值提升。
12:43 - 报告介绍中国建研院研发的基于 Bein Base 的数字化监测平台，包括研发背景、平台目标、功能架构和模块化技术特点。
15:27 - 报告展示平台前端界面、监测指标展示和预警处置功能，并介绍平台获得的鉴定、登记、目录入选等成果。
17:11 - 报告列举平台在建筑工程与能耗管理中的应用案例及持续推广项目，并说明未来还将扩展到新能源、重点建筑、历史文化建筑和城市更新等场景。
18:27 - 报告展望未来核电监测技术方向，包括人工智能、数字孪生、高耐久传感器、无线传输和平台标准化。
20:06 - 报告总结数字化集成监测平台对结构安全和核电可持续发展的意义，并以联系方式和交流邀请结束。
AI 延伸阅读(下文由AI生成，其内容可能存在偏差，请注意甄别)：
BIMBase云平台赋能核电结构全生命周期监测预警与健康运维升级
单庆飞围绕“基于BIMBase的工程结构全生命周期监测预警与健康运维云平台”作了系统介绍，报告重点聚焦核电结构安全监测与数字化运维。核电作为清洁、高效、稳定可靠的能源形式，是实现“双碳”目标、保障国家能源安全和支撑经济社会发展的重要力量。随着我国核电进入第三代自主发展、规模化和集群化建设阶段，核电结构特别是安全壳的长期安全运行愈发关键。安全壳作为核电站最后一道实体安全屏障，其结构完整性直接关系到极端事故情况下放射性物质的包容能力，因此必须通过全生命周期监测实现从被动处置向主动预警的转变。
报告指出，核电站运行周期通常长达40年至60年甚至更久，长期服役中会受到材料老化、预应力损失、环境变化以及地震、台风等不确定因素影响，可能产生混凝土裂缝、钢筋锈蚀、预应力衰减等风险。核电结构监测因此需要覆盖变形、材料响应、裂缝缺陷和温度等多类指标，既要关注安全壳整体刚度、稳定性和沉降变形，也要掌握混凝土应变、钢筋与预应力筋应力变化、内部缺陷以及温度场变化，从而为安全运行、老化管理、验收评估和延寿决策提供可靠数据支撑。
当前核电结构监测仍面临不少现实挑战。传统方式较多依赖人工跑点读数，采集效率低、实时性不足，且在读数、记录和二次录入中容易出现人为误差。非连续监测还可能遗漏关键损伤信息，导致运维阶段数据积累不足，难以形成长期、连续、可追溯的数据资产。同时，监测数据往往分散在不同系统和格式中，信息孤岛明显，多源异构数据难以融合分析，预警机制、趋势预测和智能诊断能力也有待提升。部分系统封闭僵化、依赖进口设备，传感器寿命与核电工程长寿命运行需求不匹配，也制约了全生命周期健康运维能力建设。
面向这些问题，新一代技术正在为核电结构监测提供支撑。光纤传感技术具备抗电磁干扰、耐腐蚀、可分布式测量等优势，可用于应变、裂缝、温度等多参数全域监测；BIM模型、有限元模型和力学仿真技术则为安全壳提供三维可视化与结构受力分析基础，并可通过实测数据进行模型修正，提高评估精度；灰色模型、多项式拟合、卡尔曼滤波等算法能够支撑变形趋势预测，结合阈值预警和预测预警机制，可推动核电结构安全管理由事后判断转向提前识别、主动防控。
基于自主研发BIMBase平台建设的数字化监测云平台，正是将传感、传输、存储、分析、预警和管理能力整合起来的综合系统。该平台由中国建研院自2022年起依托数字化专项课题打造，目标是打通工程建设从设计、施工到运维管理的全生命周期信息，推动传统事后补救式运维转向数字化事前预测和预警。平台采用模块化设计，实现功能解耦和独立升级，降低开发维护成本；通过物联网数据中台完成监测数据采集、存储和分析，并支持设备管理、自动预测预警、曲线预测、预警处置以及模型查看和指标展示等功能。
在应用价值上，该平台能够汇聚不同类型传感器、不同格式和不同来源的数据，实现统一接入、统一存储和统一分析，为核电结构全场景感知提供基础。平台通过结构模型、监测指标和预警信息的可视化呈现，帮助管理人员更直观地理解结构状态，并通过预警分类、处置流程和闭环管理提升运维效率。相比传统人工、分散、被动的监测系统，BIMBase数字化监测平台更强调自动化、集成化和主动预警，有助于将分散数据转化为支撑工程决策的综合信息，形成长期结构健康档案。
报告还介绍了平台成果与实践应用。该平台经专家鉴定达到国际先进水平，并获得深圳市科技创新委员会审批登记，入选2024年度深圳市科技年鉴、深圳市安全应急先进适用技术和产品目录以及深圳市首批应用场景能力清单。在深圳国际会展中心项目中，平台服务于施工期间钢结构安装定位，并支撑运维期复杂天气条件下的结构安全使用，产生了明显社会效益；在能耗监测与调控方面，平台也应用于示范项目，助力建筑运行能耗优化和节能减排。此外，相关产业化推广已覆盖深圳建筑产业生态智谷总部基地、深圳湾体育中心、深圳大运中心、南宁机场等项目，应用场景进一步拓展到新能源、地标建筑、重点建筑、历史文化建筑、城中村改造和城市更新等领域。
面向未来，核电结构监测技术将进一步向人工智能、数字孪生、高耐久性传感器、无线传输、物联网和标准化方向发展。人工智能与数字孪生融合后，可实现结构状态实时映射、动态评估、异常识别和预测性维护；高耐久性传感器则是解决传感设备寿命与工程结构寿命不匹配问题的关键；无线传输和物联网技术有助于降低现场布线复杂度，提升部署效率和系统灵活性。与此同时，核电结构及更广泛工程建设领域仍需建立更明确的平台建设标准，通过国家、地方或行业规范减少重复开发、提升建设质量，并推动数字化监测平台在安全运维中的持续应用。
