“數據驅動腐蝕在線檢測與智能診斷系統”是以傳感器元件、數據采集器、腐蝕數據庫可視化平臺為核心技術的首個腐蝕大數據在線監測與智能診斷系統。此系統通過傳感器元件收集近10種環境因子與腐蝕數據信息，并由數據采集器采集數據將數據傳送到共享云端數據庫，腐蝕與環境因子數據實時無線接收，內置基于腐蝕大數據理論的數據挖掘算法處理，實現腐蝕監測信息動態可視化，從而實現為各種工程建設提供腐蝕安全監測、在線評估、診斷及預警等服務，提高了材料實施腐蝕防治措施效率，為工程在設計建造時的選材、選址、環評提供了科學依據，為解決當前材料腐蝕失效助力。

  高通量腐蝕傳感器元件

包括腐蝕傳感器元件、污染物傳感器元件、溫度及相對濕度傳感器元件。腐蝕傳感器元件材料可以針對性采用銅及銅合金、銀及銀合金、鎳及鎳合金、金及金合金、錫及錫鉛合金、鋁、鍍鋅鋼材等被廣泛應用于電子設備中金屬材料，腐蝕傳感器元件采用簡單的插接方式，隨環境腐蝕逐漸損耗，在失效時可便捷更換。傳感器元件可依據各型裝備電子產品中電子元器件、印制電路板（PCB）、設備的支撐和框架等器件和結構的不同，制備成封裝、涂敷和開放等不同類型的傳感器元件，如圖所示：

  高精度多通道數據采集器

主要由微電流模塊和MCU控制板兩主要部分組成。如圖所示，腐蝕傳感器測得的微電流信號，經儀表運算放大器放大50倍后，再經有源濾波器濾波器后，送到AD轉換芯片進行AD模擬/數字進行轉化。MCU控制板采集到的數據信號會將采集的數據儲存在ACM采集器內置的TF卡上，并通過無線GPRS以間隔500 ms主動往外發送數據至云端。最終用戶可以通過計算機將云端儲存的數據下載下來進行數據處理。采集精度可達到pA級別。提供外置電源供電及電池供電兩種設備。采集間隔為30分鐘的電池設計壽命為3年。用戶在現場可快速更換電池。硬件通過2G/4G無線通訊技術或超低功耗LoRa通訊技術，對數據進行傳輸至云數據庫或本地私有化數據庫。

腐蝕數據庫可視化平臺

可視化平臺提供大數據采集模塊、大數據數據庫管理模塊、數據可視化模塊及數據智能分析模塊。大數據采集模塊負責監測終端設備數據的采集與上傳，大數據庫管理模塊通過對數據清洗后入庫，對數據進行分類管理；數據可視化提供腐蝕數據的成圖及腐蝕速率與環境因子的變化曲線，數據挖掘模塊提供專業的數據分析模型，對采集的數據之間關聯性進行分析，并對腐蝕及安全狀態進行評估及預警。

傳感器元件高通量、高便捷性

腐蝕傳感器元件尺寸小（毫米級）且重量輕（毫克級）壽命長，采用簡單的插接方式，隨環境腐蝕逐漸損耗，在失效時可便捷更換。

數據采集器高精度、高頻次、多通道、長壽命

高頻次：數據采集每分鐘一次，通過2G/4G無線通訊技術或超低功耗LoRa通訊技術傳送數據至網關，一天可采集上萬條數據。

多通道：具備雙通道、多通道模式，可同時采集4種材料的環境腐蝕信息，可進行耐蝕新材料快速評價。

高精度：采用零電阻電流計及微電流數據采集卡對數據進行采集，采集精度達到pA級別，比掛片方法提高約百萬倍，可輕松監測傳統手段無法發現的腐蝕現象。

可視化平臺多系統、大數據量

全球最大的腐蝕數據庫，年收集數據量由傳統掛片方法的KB級提高到TB級，擴大109倍；全國各地腐蝕與環境因子數據實時無線接收，內置基于腐蝕大數據理論的數據挖掘算法，實現腐蝕監測信息動態可視化，便于腐蝕智能診斷和預警。

建筑物防水監測預警與智能管理系統

建筑物防水工程能夠使其在設計耐久年限內，防止雨水及生產生活用水的滲漏和地下水的侵蝕，確保建筑物結構和室內設施不受損害，為人們提供一個舒適和安全的生活空間環境。防水工程的質量好壞直接影響房屋建筑的使用功能和壽命，關系到人民生活和生產能否正常進行。然而，由于地域環境差異大，防水施工質量參差不齊，防水材料品質不一，管理難度大等原因，當前并沒有形成有效的技術對建筑物防水工程的好壞進行直接評估，只能依靠人工巡檢和群眾上報等手段對施工完成的建筑物滲水情況進行提醒和處理，不僅浪費人力物力，效率低下，反應遲緩，還給人們的生活生產活動帶來極大的不便。

建筑物防水監測預警與智能管理系統是“數據驅動腐蝕在線監測與智能診斷系統”在建筑物防水工程領域的成功應用，并根據用戶需求量身打造的智能管理系統。

建筑物防水監測預警與智能管理系統用于建筑物滲水情況監測，包括地下室、地下車庫、地下倉庫等地面的滲水高度、滲水時間和滲水具體地點，實現了建筑物防水工程的三級監測與自動報警功能；同時連續采集、記錄并無線傳輸監測位置局部微環境的溫度、相對濕度、Cl-濃度和腐蝕電流等參數信息，進行后臺智能管理與大數據分析。實現了建筑物滲水情況的連續實時在線監測及預警，能夠對滲水地點和時間進行精準定位，提高了防水治理措施效率，建立了建筑物從施工到使用過程中的全防水過程的智能管理數據庫，為保障人們生產生活環境的舒適性提供了可靠支撐。

電子與通訊裝備腐蝕監測預警與智能管理系統

環境介質引起的腐蝕失效，是破壞電子裝備可靠性的關鍵性病害，電子與通訊裝備腐蝕監測預警與在線診斷是判斷電子裝備的服役行為、評估電子與通訊裝備安全狀態、分析其面臨的潛在威脅及辨別缺陷的一種關鍵性技術。復雜多變與極端自然環境，腐蝕規律復雜，缺乏長期可靠的腐蝕評價技術，是電子與通訊裝備失效的主要影響因素。對電子電工材料的腐蝕監測仍然依靠傳統的暴曬技術,缺乏現代的監測技術，無法實時掌握電子線路及電工設備的腐蝕狀態。

根據“數據驅動腐蝕在線監測與智能診斷系統”技術研發的先進電子與通訊裝備腐蝕監測預警與智能管理系統可連續采集、記錄并無線傳輸監測位置局部微環境的溫度、相對濕度、表面的霉菌、污染物濃度、電子電工材料的腐蝕電流及累計腐蝕量，對電子與通訊裝備服役環境的嚴酷程度及其腐蝕速率實時監測。建立了電子與通訊裝備服役過程中的全壽命過程數據庫，實現了電子與通訊裝備在線安全健康評估、診斷及預警，提高了電子與通訊裝備實施腐蝕防治措施效率。

橋梁腐蝕大數據評估與在線診斷系統

由材料腐蝕引發的橋梁垮塌事故時有發生，因此材料腐蝕是貫穿橋梁從設計到服役全壽命必須考慮的關鍵問題。以往的橋梁材料腐蝕診斷采用實物取樣或片段化掛片方法獲取數據，存在數據量少，數據積累周期長，環境因素耦合性差等特點，不能及時反映橋梁材料腐蝕行為的演化規律與機理，診斷準確率不高。另外，新橋梁在設計建造時，選材、選址、環評過程中需要深入了解現場多項環境影響因素，依據現有現場掛樣方法，也存在耗時周期長，材料腐蝕和環境因素數據極少等問題，這給橋梁設計建造帶來較大的先天未知及不確定性。其主要原因是缺乏橋梁材料腐蝕大數據在線監測與評估技術。,缺乏現代的監測技術，無法實時掌握電子線路及電工設備的腐蝕狀態。

“數據驅動腐蝕在線監測與智能診斷系統”在橋梁腐蝕監測成功應用，用于鋼結構橋梁安全性監測，包括單層、單跨或多跨、雙坡、單坡或多坡度鋼梁主結構及各種斜拉索內部絞線的腐蝕監測。通過連續采集、記錄并無線傳輸監測位置局部微環境的溫度、相對濕度、表面污染、橋梁鋼的腐蝕電流及累計腐蝕量，實現了實時連續橋梁服役環境的嚴酷程度以及橋梁鋼結構的腐蝕速率的大數據在線監測，建立了橋梁材料從設計到選材、到服役過程中的全壽命過程數據庫。

博物館腐蝕監測預警與智能管理系統

婦好青銅偶方彝于1976年出土于河南省安陽市殷墟婦好墓，為商后期的青銅器，現收藏于中國國家博物館。國家文物局2002年至2005年開展的“全國館藏文物腐蝕損失調查”結果顯示，50.66%的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害，重度以上腐蝕的館藏文物有230余萬件（占16.5％），如不采取有效措施，有可能造成數以億元計的損失。經近幾年的大氣污染治理，2012年國家博物館所處的北京市二氧化硫總排放量為102000噸，二氧化硫濃度雖有下降但環境污染仍較為嚴重，在此環境中，導致博物館藏品受損現象呈明顯加劇趨勢，文物收到破壞與威脅，金屬加速腐蝕。因此，增強博物館藏品的保護意識，采取有效監測措施，排除和預防環境對文物的破壞是當務之急。,缺乏現代的監測技術，無法實時掌握電子線路及電工設備的腐蝕狀態。

根據館方需求，研發了博物館腐蝕監測預警與智能管理系統，對婦好青銅偶方彝進行智能腐蝕監測，并對長期獲取的監測數據，進行連續的檔案記錄，，該數據記錄也是文物病害診斷的第一首資料，是保護處理和評估的重要參數。

大氣環境腐蝕性在線監測與智能管理系統

實驗地點位于加查縣安繞鎮，隸屬于西藏自治區南地區，加查縣位于西藏自治區東南部、雅魯藏布江中游，縣政區分布于雅魯藏布江南北兩岸。其東、北與林芝市的朗縣、工布江達縣接壤；西接桑日、曲松兩縣；南與隆子縣毗鄰。加查縣地處岡底斯山——念青唐古拉山與喜馬拉雅山大地構造單元之陷凹地帶，地貌區域為藏南谷地。地貌區劃為喜瑪拉雅高山亞區多河流地帶，地勢西高東低，全縣平均海拔約4000米，雅魯藏布江河谷地帶海拔在3100米－3500米之間，縣城所在地安繞鎮仲巴街海拔為3240米。加查縣屬于屬高原溫帶半干旱季風型氣候區，光照充足，輻射強，日溫差大，雨季集中，冬春季干燥多風。年均氣溫8.9℃，年日照2750小時，年均降水492.7毫米，集中在5月，占全年降水量的93%，無霜期149天。自然災害主要有洪水、冰雹、霜凍、干旱、病蟲害等，其中洪水是主要的自然災害。冰雹年均3次，集中在7～8月。

大氣環境腐蝕性在線監測與智能管理系統能夠對雅魯藏布江附近的大氣環境因素進行實時監測，同時通過記錄不同材料在此區域的腐蝕速率，為橋梁、鐵路等基礎設施的選材提供一手資料。