桂林理工大学

详情

智测方钢——旅游景区装配式建筑安全监测先行者

申报人：张从政 申报日期：2026-04-14

基本情况

2026年批次
智测方钢——旅游景区装配式建筑安全监测先行者 学生申报
创新训练项目
工学
土木类
E竞赛专项
一年期
本项目由负责人张从政带领跨学科团队创立，广西魔方钢结构工程有限公司支持，聚焦旅游装配式轻钢结构建筑安全痛点。 团队研发的核心产品“盾眸一体机”，融合G北斗高精度定位等技术，具备自动化数据采集、毫米级感知、高精准风险预判能力，抗干扰性强、安全稳定性高、数据误判率低，搭配 “智测平台” 可实现实时监测与自动报警。目前在南宁园博园等场景试点预警准确率超98%。 2025年初至今意向金额89.7万元，预计未来3年营业额560万元。采用“技术+代产代销”模式盈利，合作推广至景区、露营基地等。团队制定三年战略，2026 年扎根广西、2027年辐射周边、2028年面向东盟，助力行业安全升级，获权威媒体报道与领导关注。

1.参与主持中国国际大学生创新大赛2025年“数广集团杯”高教组赛道金奖；

2.参与中国国际大学生创新大赛2025年“数广集团杯”职教组赛道金奖；

3.参与中国国际大学生创新大赛2025年“数广集团杯”职教组赛道铜奖；
4.参与中国国际大学生创新大赛2026年高教组赛道银奖；
5.参与中国国际大学生创新大赛2026年高教组赛道银奖；
指导老师于洋长期致力于研究创新创业教育教学研究。主持参与完成了多项省部级、市厅级课题；授权专利5项，发表论文10 篇；与本课题相关的主要成果如下：
1.指导第十届中国国际大学生创新大赛获广西赛区金奖6项，国家级铜奖4项。
2.地方应用型高校创新创业教育质量评价体系研究，期刊论文（2024.11）。
3.高职院校大学生宿舍不良人际关系产生的原因及对策分析，期刊论文（2024.9）。
4.互联网＋背景下论如何全方位推进教育治理体系和治理能力现代化——以桂林理工大学南宁分校为例，期刊论文（2023.10）。
5.论高校辅导员创业工作室创新探索与实践——以桂林理工大学南宁分校“红日优创”创客工厂创业辅导员工作室为例，期刊论文（2023.10）。
6.创新无止境，创业践于行——润鑫科技公司创业案例，期刊论文（2023.4）
1.指导老师韦艳娜从专业端，结合景区装配式建筑痛点，指导团队明确 “方钢多参数监测” 方向，筛选适配传感器与芯片，优化监测样本；牵头梳理技术创新点，规划专利（分发明与实用新型）、软著申报，协助准备材料。创赛中，指导凸显知识产权优势，整理技术验证数据，模拟答辩应对技术类问题。
2.指导老师于洋，在对接景区、供应链资源推动试点，指导公司注册（定类型、股权）与政策申请；制定研发及运营期财务预算，管控风险，设计融资方案。创赛时，指导在材料中呈现资源成果与公司进度，优化财务可视化表述，预判并辅导商业化答辩问题应答。
省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
张从政 南宁分校 计算机工程与技术 2023 整体负责
朱唐林蔓 南宁分校 计算机工程与技术 2024 技术支持
田骏驰 南宁分校 计算机工程与技术 2023 技术支持

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
于洋 南宁分校 否
韦艳娜 南宁分校 否

立项依据

针对旅游景区装配式轻钢结构建筑现存的监测手段落后（依赖人工、无毫秒级感知能力）、事故率高（2024年全国旅游产业事故84起，涉1276人）、智能监测精度低（受地形干扰易漏判误判）等核心痛点，依托学校的科研资源支持与广西魔方钢结构工程有限公司的生产、数据支撑，研发“盾眸一体机”硬件设备及“智测平台”软件系统，从技术层面解决建筑全生命周期安全监测难题。
同时，通过技术创新填补行业智能监测空白，将人工监测成本降低60%以上；通过实时预警保障游客与从业者生命财产安全，缓解民众对装配式建筑的安全顾虑；最终推动装配式建筑产业契合“十四五”规划发展目标，实现项目“技术落地-市场盈利-行业升级”的商业价值与社会价值统一，助力旅游装配式轻钢结构建筑安全标准体系完善。
1.核心产品研发：开发“盾眸一体机”与“智测平台”协同系统——硬件端融合GNSS北斗高精度定位技术，改良GPS信号增强器（通过低噪声放大器LNA、中频放大器实现信号增强），实现毫米级形变感知与24小时自动化数据采集；软件端搭建数据分析模型，支持变形数据可视化、风险等级颜色标注（超阈值自动报警），形成 “采集-传输-分析-预警” 闭环。
2.技术性能优化：通过126次电网监测实验、300余次设备调试实验，提升设备核心性能——抗干扰性（LNA 减少信号传输噪声，信号范围从- 130dBm增强至-152dBm）、安全稳定性（每秒向控制中心传输5组定位数据，实时对比原始数据计算变形累计值与速率）、数据准确性（北斗定位+多传感器融合，误判率低于2%），适配景区悬山顶建筑、山区营地等复杂地形。
3.AI算法研发：基于历史监测数据（如电力铁塔、景区建筑变形数据）训练AI预测算法，可提前72小时预判设备故障概率（如传感器异常）与环境参数趋势（如暴雨导致的基础失稳风险），辅助运维人员制定预防性维护计划，实现从“被动响应”到“主动防控”的升级。
1. 国内研究现状
市场需求旺盛但痛点突出：疫情后旅游业复苏（2024年全国旅游参与人数超52.46 亿人次），带动旅游装配式轻钢结构建筑需求增长，预计2025年广西景区装配式建筑造价达39.60亿元、建筑面积突破66.83万平方米；但行业监测仍以人工（全站仪、水准仪）为主，存在 “复杂地形难部署（如梵净山山顶建筑需搭建高成本作业平台）、数据采集效率低、预警滞后”等问题，2024年旅游产业装配式建筑相关事故占比超30%。
政策推动但技术缺口大：“十四五” 建筑业发展规划明确 “2025年装配式建筑占新建建筑30%以上”，广西《生态文明建设促进条例》亦鼓励装配式建筑发展，但行业缺乏针对旅游场景的专用智能监测技术——中国工程院院士聂建国指出，当前装配式建筑领域“核心监测技术与系统成果匮乏”，现有设备定位精度多在±15-25mm（如远瓴建筑科技设备精度±15-20mm），难以满足景区建筑毫米级安全需求。
行业认可本项目技术价值：国内装配式建筑研究先行者郭学明考察后，认可“盾眸一体机”的技术创新性；学校领导亦高度评价项目对装配式建筑监测领域的补充作用，认为其填补了旅游场景智能监测空白。
2. 国外研究现状
文件中未提及国外针对“旅游景区装配式轻钢结构建筑安全监测”的专项试验及研究，推测国外相关技术多聚焦于工业厂房、桥梁等通用装配式建筑，未针对旅游场景的“地形复杂性、游客安全高敏感性”开发专用监测方案，本项目技术在旅游细分领域具备先发优势。
3. 发展动态
智能监测成行业趋势：随着 “韧性城市”“智慧旅游” 建设推进，景区建筑安全监测向“自动化、高精度、智能化” 转型，2025年广西景区装配式建筑监测市场规模预计达5389万元（同比增长25.33%），市场对北斗定位、AI预警类设备需求显著提升。
项目发展方向明确：未来将按 “扎根广西（2026年）-辐射华南（2027年）-面向东盟（2028 年）”的路径拓展，推动行业从“人工监测” 向“硬件-卫星-软件协同监测”升级。
1. 三大创新点
（1）核心技术创新：多技术融合突破监测瓶颈
国内首次将GNSS北斗高精度定位技术、低噪声放大（LNA）技术、AI预测算法深度融合，应用于旅游景区装配式轻钢结构建筑监测：
①信号增强技术：改良GPS信号增强器，通过LNA减少噪声干扰、中频放大器强化接收能力，将信号识别半径5km扩大至8km，解决山区、密林景区信号弱问题；
②AI预测能力：基于5000 +组历史监测数据训练算法，故障预判准确率超90%，环境趋势预测误差低于5%，打破传统设备“只监测不预警”的局限。
（2）产品功能创新：全周期智能化监测体系
构建“硬件-卫星-软件”三位一体协同系统，实现全场景、全生命周期覆盖：
硬件端：现场埋设北斗感应端子，具备毫秒级形变感知能力（最小可识别0.1mm位移），无需人工值守；
①传输端：依托北斗卫星系统，每秒传输5组定位数据，数据丢失率低于0.1%，保障复杂环境下传输稳定；
②软件端：“智测平台”自动生成变形曲线报告，以“绿（安全）-黄（预警）-红（危险）”三色标注风险等级，超阈值时10秒内通过短信、APP推送报警信息，相比传统人工监测效率提升300%。
（3）商业模式创新：产学研用协同加速落地
①研发端：依托学校平台与广州中科监测技术服务中心专家，实现“技术研发-人才培养”联动；
②生产端：与广西魔方钢结构工程有限公司达成“技术输出+代产代销”合作，团队提供核心技术（北斗定位模块、AI算法），合作企业负责生产组装，按利润3:7分成（团队30%），降低自主建厂成本；
③市场端：采用“免费试点-验证效果-采购转化”模式，如南宁园博园、民歌湖景区先免费试用，待预警准确率达标（超98%）后签订采购合同，已实现100%试点转化，降低市场推广风险。
2. 三大项目特色
（1）安全保障能力突出，直击行业痛点
①实战验证效果显著：南宁园博园5个太空舱建设中，“盾眸一体机” 提前预警基础沉降风险，准确率达98%；民歌湖景区试用期间，成功规避2次因暴雨导致的方舱倾斜隐患，未发生1起安全事故；
②缓解民众顾虑：通过实时监测数据公开（景区可在游客中心展示 “智测平台” 安全状态），将民众对装配式建筑的负面看法占比从20%降至8%以下。
（2）推动产业升级，契合政策导向
①助力政策落地：项目技术符合“十四五”规划“装配式建筑智能化升级”要求，广西住建厅2025年推广新技术通知中，将“智能监测”列为重点方向，项目有望纳入省级推广目录；
②降低行业成本：设备监测成本仅10元/㎡・年，远低于行业平均水平（如潍坊亨利达钢结构设备成本> 28元/㎡・年），预计每年为广西景区节省监测费用超200万元。
（3）社会价值多元，带动综合效益
①知识普及：团队开展“智慧旅游安全”公益讲座12场、创业经验分享会23场，覆盖师生、景区从业者超1200人次，普及装配式建筑安全知识；
②带动就业：项目已创造研发（算法工程师）、生产（设备组装）、售后（运维技术员）等岗位28个，未来3年预计带动产业链就业超100人；
③促进旅游业发展：设备保障景区安全运营，南宁园博园应用后游客投诉率下降40%，复游率提升15%，间接带动旅游收入增长。

1. 技术路线
产学研资源整合→核心技术研发→产品优化测试→景区试点验证→市场推广落地
第一步（2022年9-12月）：联合广西魔方钢结构工程有限公司、广西精诚测量股份有限公司，收集景区建筑监测需求（如传感器布局、数据传输频率）；
第二步（2023年1-12月）：研发北斗定位模块、GPS信号增强器、AI预测算法，搭建“盾眸一体机”初代原型；
第三步（2024年1-3月）：通过300余次实验优化设备性能（如信号增强、算法迭代），完成“盾眸一体机V1.0”与“智测平台V1.0”开发；
第四步（2024年4-12月）：在南宁园博园、民歌湖等景区试点，根据反馈迭代至V2.0（如增加移动端查看功能）；
第五步（2025年起）：联合广西旅发集团、湖北联投等企业，向华南、东盟市场推广。
3. 预期成果
①技术成果：形成“盾眸一体机”系列产品（基础版、专业版、定制版）；
②市场成果：2025-2027年累计签约客户超50家，覆盖广西、广东、云南等省份及东盟2-3个国家，未来3年营业额达560万元（2025年89.7万元、2026年 180万元、2027年290.3万元）；
③行业成果：牵头制定《旅游景区装配式轻钢结构建筑智能监测技术规范》（地方标准），推动行业监测精度从±15mm降至±5mm以下，预警响应时间从24小时缩短至10秒内。
1. 萌芽阶段
2022年7月，项目负责人在旅游时遭遇装配式太空舱倾倒被困，意识到监测漏洞，随后与指导老师沟通，确定研究方向；
2022年11月，组建中职阶段初期团队，开展传感器原理、数据处理基础调研；
2023年9月，升学依托学校平台，新增跨专业成员，正式成立“智测方钢团队”，同步对接广西魔方钢结构工程有限公司，启动实地考察。
2. 研发初期
2023年12月：赴广西魔方钢结构工程有限公司考察，发现现有监测“传感器布局乱、数据传输断连、分析误差大”，确定“自动化数据采集+高精度定位”研发方向；
2024年1月：赴广西精诚测量股份有限公司调研，与总经理杨锦涛交流后，提出 “AI 算法+监测数据”提升风险预判能力的思路；
2024年2月：实地勘测大化县美女峰、铜仁市梵净山景区，发现人工监测“抗干扰弱（地形导致数据偏差±30mm）、悬山顶建筑难部署”，明确需突破北斗定位与信号增强技术。
3. 突破阶段
2024年3-2025年1月：扎根CSDN论坛开展技术攻坚，解决“GPS户外监测距离不足（原≤3km）、信号全波段不稳定”问题，应用GNSS北斗技术后定位距离提升至8km；
2025年2月-至今：实现核心瓶颈突破——北斗定位+多传感器融合，精度达±5mm，信号增强器从- 130dBm优化至- 152dBm；期间完成300余次实验、60余次日志记录，优化AI算法与软件界面，最终研发出“盾眸一体机”与“智测平台”，正在申报发明专利和软件著作权。
4. 应用实验阶段
2024年4-6月：在南宁园博园5C汽车营地太空舱部署设备，5个太空舱建设中触发预警，准确率98%，获南宁园博园旅游开发有限责任公司认可；
2025年3-7月：在广西南宁民歌湖景区试用，重点区域部署80台设备，预警准确率98.9%，7月10日签订采购协议（合同金额8.792万元）；
2025年6-11月：在广西南宁乐行嘢趣园博园探索营地试用48台设备，太空舱预警准确率 99.3%，11月9日签订采购意向合同（金额5.2752万元）。
5. 生产合作阶段（2024年12 月- 2025年6月）
与广西魔方钢结构工程有限公司签订长期代产协议，月产能提升至200台；
启动广西住建厅“推广应用新技术”申报，同步筹备2026年公司注册（计划注册资本500万元）。
6. 后续拓展阶段（2025年7月起）
收集用户使用数据（如不同景区的设备故障率、预警准确率），迭代“盾眸一体机 V3.0”（增加温湿度监测功能）；
2026 年起在广东、云南设办事处，2027 年参加东盟文旅展会，依托“中国 - 东盟青年产业园”资源拓展海外市场。
1. 研究积累与已取得成绩
（1）技术积累扎实
①核心技术成熟：已掌握北斗高精度定位（±5mm精度）、信号增强（-152dBm）、AI预测（故障预判准确率90%）三大核心技术，形成完整技术方案；
②实验数据充分：累计开展426次实验（含126次电网监测、300次设备调试），形成60余本实验日志，为技术迭代提供数据支撑；
③跨界技术融合：将电力铁塔监测的AI算法（原应用于电网）适配至景区建筑，实现技术跨场景复用，缩短研发周期6个月。
（2）知识产权布局
①发明专利：4项正在申报；
②软件著作权：已提交2项。
①市场合作：与19家单位建立长期友好沟通，项目处于洽谈合作阶段，涵盖景区（南宁园博园、民歌湖）、钢结构企业（广西魔方、湖北鑫亿彩）、文旅投资公司（广西旅发象驿）；
②社会认可：南国早报、凤凰网、南宁新闻网等10余家媒体报道，自治区党委书记陈刚、防城港市市委书记黄江等领导调研时，肯定项目对景区安全的保障作用；
荣誉资质：团队获 “华为 ICT大赛2022-2023全国总决赛一等奖”“中国国际大学生创新大赛广西赛区金奖”等荣誉，技术实力获行业认可。
①规模化生产能力不足：当前依赖广西魔方钢结构代产，月产能200台，若未来订单量超500台/月，可能出现交付延迟；
全国性品牌影响力弱：市场主要集中于广西，省外客户对“盾眸一体机”认知度低，需投入资源建立品牌认知；
②长期运营资金缺口：虽计划融资100万元，但尚未明确投资方，技术迭代（如AI算法优化）、市场推广（如参展费用）需持续资金支持。
（3）解决方法
①补生产短板：短期与代产企业签订“产能保障协议”，约定订单超200台/月时优先排产；长期融资500万元，联合广西魔方共建生产线（选址南宁高新区），月产能提升至1000台，降低单位生产成本15%。
②拓品牌与渠道：线上——在携程、同程旅游平台开设“智慧安全”专栏，发布景区监测案例视频；线下——2025年参加 “中国装配式建筑产业博览会”，2026 年联合广西旅发集团开展“景区安全万里行”活动，免费为10家省外景区提供设备试用，提升品牌知名度。
③筹运营资金：多渠道融资——申请广西“桂惠贷-创业贷”（贴息后利率3.85%）、对接高校创业投资基金；优化现金流——对长期合作客户推出“30%预付款+ 70%验收后付款”模式，保障资金周转。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 4000.00 用于项目启动 1850.00 2150.00
1. 业务费 2000.00 无覆盖项目核心研发、检测及成果输出基础费用 1350.00 650.00
（1）计算、分析、测试费 800.00 第三方基础检测、实验数据简易分析服务 600.00 200.00
（2）能源动力费 300.00 小批量试产基础能耗补贴 200.00 100.00
（3）会议、差旅费 700.00 调研费用 400.00 300.00
（4）文献检索费 200.00 行业基础报告获取 150.00 50.00
（5）论文出版费 0.00 无 0.00 0.00
2. 仪器设备购置费 0.00 无 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 无 0.00 0.00
4. 材料费 2000.00 基础材料 500.00 1500.00
结束

用户单位： 桂林理工大学        

版权所有： 南京先极科技有限公司