徐汇区用建筑安全管理智慧系统保护红色建筑

  日前从上海市徐汇区住房保障和房屋管理局获悉，一种建筑安全管理智慧系统将应用于永嘉路291弄中共江苏省委机关旧址、复兴西路147号柯灵故居等红色建筑和历史保护建筑，利用数字化技术为这类建筑的安全保驾护航。完成试点后，这个系统有望在全市推广应用。
  去年3月，徐汇区住房保障和房屋管理局、市历史建筑保护事务中心、上海交通大学上海市公共建筑与基础设施数字化运维重点实验室、上海建材集团节能环保科技有限公司等10家单位签署协议，在建筑维护和改造、数字化运维、城市建筑和工程设施智慧运维、城市更新等领域开展合作，进行创新性研究、技术应用、工程实施和人才培养。
  如何对历史保护建筑实施数字化管理？上海交大船舶海洋与建筑工程学院副院长杨健介绍，三方产学研合作开发出一个智慧化物联网系统，能有效监测老建筑的倾斜、开裂、过载等结构异常情况，擅自敲墙、装修等使用违规情况以及其他导致建筑损伤的灾害情况。
  这个系统由5个部分组成，已在武康大楼2019年修缮工程中试用。
  第一部分是信息感知子系统，通过在历史保护建筑上安装多种传感器，及时感知建筑的振动、位移、裂缝、变形等情况。图像采集装置能对违规使用现象明察秋毫。
  第二部分是物联网传输子系统，将传感器采集到的信息通过物联网传输协议，传输到安装在老建筑里的本地服务器，由服务器对数据进行初步清洗和压缩。经处理的数据，再传到云端。
  第三部分，数据传输到云端分析子系统后，经过机器学习训练的算法将对老建筑的大数据进行分析。过去没有采用机器学习技术时，数据分析会出现较大误差。比如对于建筑振动的分析数据来自加速度传感器，采用阈值预警，只要采集到的数据超过某个阈值域，系统就会预警。但有时，振动异常只是传感器接口松动、车辆驶过楼宇等其他情况造成的。科研团队采集了大量与建筑振动有关的历史数据，并按照造成振动的不同来源，对大数据进行分类，再对分析系统进行训练。经过这种机器学习，科研团队开发出一套能精准分析建筑振动原因的算法，误报率、漏报率大幅降低。
  第四和第五部分分别是可视化管理子系统、快速响应和管控子系统。前者已在武康大楼投入使用，这座船型建筑的应力、应变、振动、风压、温度等数据，在屏幕上一目了然。后者可接入政府“一网统管”系统，让有关部门及时了解辖区内历史保护建筑的安全情况。
  杨健说：“我们会将BIM（建筑信息模型）静态数据与建筑安全管理智慧系统的动态数据结合，打造与一幢幢历史保护建筑对应的数字孪生建筑，通过它们预测实体建筑的变化趋势。”