在石碣镇刘屋村的十几栋出租屋里，一组组蓝色的结构监测传感器正悄然守护着租户的安全。它们来自东莞理工学院（以下简称“莞工”）广东省城市生命工程智慧防灾与应急技术重点实验室（以下简称“实验室”）研发的“天空地一体化老旧房屋安全智慧监测系统”。这套系统能敏锐捕捉房屋沉降、受力异常、形变过大、裂缝扩展、火灾事故等风险隐患，一旦发现问题，可在1分钟内发出警报，为城乡大量自建房和老旧房屋构筑起一道科技防护网。

据团队成员潘兆东介绍，东莞作为快速发展的制造业名城，城乡房屋保有量逐年增加，量大面广，情况复杂，其中自建房安全隐患尤为突出。现全市住宅用房约160万栋，老城区及农村自建房占比极高，约130万栋。

随着时间推移，这些房屋的安全风险日益增大。长期以来，基础管理薄弱的自建房坍塌和火灾事故时有发生。这直接关系到居民的切身安全、居住质量，以及社会的稳定和政府管理的效能。构建精准的常态化安全监测体系，提升房屋防灾能力和应急救援决策效率，已成为保障人民生命财产安全的迫切需求。

技术突破：“天”“空”“地”三维融合

自建房安全监测预警研究多年前就已经在国内外多个地区开展，但传统的房屋监测技术往往面临数据采集精度不足、覆盖有限、智能化程度低等挑战。实验室团队迎难而上，研发的“天空地一体化老旧房屋安全智慧监测系统”实现了关键技术突破：

“天”维度-广域扫描：系统依托莞工自建的卫星地面站，运用卫星遥感技术（包括光学变化检测和星载InSAR毫米级变形监测），获取大面积区域的地表沉降、变形等宏观数据，发现潜在风险区。

“空”维度-精准建模：搭载热成像与可见光摄像头的无人机定期巡检，利用倾斜摄影与计算视觉技术扫描房屋表面裂缝、渗水区域，构建高精度三维模型，并通过大数据与深度学习AI算法进行安全评估。

“地”维度-单体感知：在代表性房屋上安装实验室自主研发的核心设备——结构防倒塌监测盒，实时监测单体房屋的沉降、整体倾斜、墙体裂缝等关键数据，精确评估其倒塌风险，同时标定卫星遥感和无人机视觉数据。此外，应用烟雾、燃气、温度等低成本物联网传感器，构建智慧消防监测系统，实现火灾隐患实时感知与报警。

团队成员邸博表示，这种“多源数据融合”的方法超越了单一传感器的局限，能更全面、实时地掌握房屋的整体健康状态。

智能预警：动态应对灾害风险

针对广东汛期（5月-9月）强降雨易诱发地基软化、沉降、墙体开裂甚至坍塌等风险，系统开发了智能化预测模型。该模型基于实验室积累的101栋建筑监测数据、历史降雨记录、地质条件及实时传感器数据，利用贝叶斯推理与机器学习算法构建“沉降-裂缝扩展关联模型”，能预测未来72小时内的结构风险。

与此同时，系统在房屋关键承重部位（如楼梁、承重墙）部署六轴倾角传感器，实时监测倾斜角度、振动频率，并辅以地基土层含水量追踪传感器。李家叶指出：“这种智能化风险预测模型，相比过去的简单统计，在预警准确性和时效性上有了质的飞跃。”

试点实践：打造“石碣样板”

石碣镇作为东莞重要工业镇，人口密集，自建房数量庞大，安全隐患复杂。今年2月团队调研发现，当地存在结构隐患多样、道路坍塌、九小场所违规住人、电动车违规充电难管控等治理难题。邸博指出，这些问题在东莞各镇街具有一定代表性。

为解决这些问题，团队选定刘屋村为试点，与石碣镇政府达成合作：计划对全镇千余栋自建房和百余座企业厂房开展智慧监测，首批重点选取300栋老旧建筑群安装传感设备，实施防倒塌与智慧消防监测。团队已在试点建筑群中安装设备并采集数据。

闭环管理：从预警到应急

针对这些安装传感设备的建筑群，系统建立了四级风险预警机制（蓝、黄、橙、红）。一旦发现异常，将立即通过短信、微信公众号、社区广播等多渠道通知居民和管理部门，确保信息传递快速有效。收到预警后，系统会联动调用卫星遥感（InSAR技术）和无人机进行现场实时复核。若风险确认，则迅速启动应急预案，组织人员疏散或结构加固。邸博强调：“这种监测—预警—应急的闭环管理，大大提升了系统的实用性。”

该系统具有显著优势：模块化设计、标准化接口的传感器体积小巧、安装便捷安全，大幅降低了后期巡检和维护成本，便于在老旧城区和农村地区快速复制推广。邸博认为其“低成本推广优势”有助于在各地形成可复制的“技防”模式。未来团队还计划将该技术拓展至商业区、高层建筑等场景，为全市基层安全治理提供“石碣样板”。

此外，该系统的研发应用也为莞工土木工程学科注入活力。将真实工程需求融入教学与科研，学生得以掌握结构监测、数据分析及智能算法等核心技能。李家叶介绍：“学生团队基于此系统，还开发了如基于热成像的违规住人检测App等衍生应用，将融入实际工作。”该监测系统也已成为科研的重要支撑平台，助力团队在灾害预警、数字孪生等领域取得丰硕成果，成功申报省级项目，发表30余篇高水平论文，并支撑了国家重点研发计划的相关课题研究。

随着“天空地一体化老旧房屋安全智慧监测系统”在石碣镇的深入应用与不断优化，这套由莞工自主研发的“安全锁”正逐步展现其在守护城乡房屋安全、提升基层治理现代化水平上的重要价值。