“数据驱动腐蚀在线检测与智能诊断系统”是以传感器元件、数据采集器、腐蚀数据库可视化平台为核心技术的首个腐蚀大数据在线监测与智能诊断系统。此系统通过传感器元件收集近10种环境因子与腐蚀数据信息，并由数据采集器采集数据将数据传送到共享云端数据库，腐蚀与环境因子数据实时无线接收，内置基于腐蚀大数据理论的数据挖掘算法处理，实现腐蚀监测信息动态可视化，从而实现为各种工程建设提供腐蚀安全监测、在线评估、诊断及预警等服务，提高了材料实施腐蚀防治措施效率，为工程在设计建造时的选材、选址、环评提供了科学依据，为解决当前材料腐蚀失效助力。

  高通量腐蚀传感器元件

包括腐蚀传感器元件、污染物传感器元件、温度及相对湿度传感器元件。腐蚀传感器元件材料可以针对性采用铜及铜合金、银及银合金、镍及镍合金、金及金合金、锡及锡铅合金、铝、镀锌钢材等被广泛应用于电子设备中金属材料，腐蚀传感器元件采用简单的插接方式，随环境腐蚀逐渐损耗，在失效时可便捷更换。传感器元件可依据各型装备电子产品中电子元器件、印制电路板（PCB）、设备的支撑和框架等器件和结构的不同，制备成封装、涂敷和开放等不同类型的传感器元件，如图所示：

  高精度多通道数据采集器

主要由微电流模块和MCU控制板两主要部分组成。如图所示，腐蚀传感器测得的微电流信号，经仪表运算放大器放大50倍后，再经有源滤波器滤波器后，送到AD转换芯片进行AD模拟/数字进行转化。MCU控制板采集到的数据信号会将采集的数据储存在ACM采集器内置的TF卡上，并通过无线GPRS以间隔500 ms主动往外发送数据至云端。最终用户可以通过计算机将云端储存的数据下载下来进行数据处理。采集精度可达到pA级别。提供外置电源供电及电池供电两种设备。采集间隔为30分钟的电池设计寿命为3年。用户在现场可快速更换电池。硬件通过2G/4G无线通讯技术或超低功耗LoRa通讯技术，对数据进行传输至云数据库或本地私有化数据库。

腐蚀数据库可视化平台

可视化平台提供大数据采集模块、大数据数据库管理模块、数据可视化模块及数据智能分析模块。大数据采集模块负责监测终端设备数据的采集与上传，大数据库管理模块通过对数据清洗后入库，对数据进行分类管理；数据可视化提供腐蚀数据的成图及腐蚀速率与环境因子的变化曲线，数据挖掘模块提供专业的数据分析模型，对采集的数据之间关联性进行分析，并对腐蚀及安全状态进行评估及预警。

传感器元件高通量、高便捷性

腐蚀传感器元件尺寸小（毫米级）且重量轻（毫克级）寿命长，采用简单的插接方式，随环境腐蚀逐渐损耗，在失效时可便捷更换。

数据采集器高精度、高频次、多通道、长寿命

高频次：数据采集每分钟一次，通过2G/4G无线通讯技术或超低功耗LoRa通讯技术传送数据至网关，一天可采集上万条数据。

多通道：具备双通道、多通道模式，可同时采集4种材料的环境腐蚀信息，可进行耐蚀新材料快速评价。

高精度：采用零电阻电流计及微电流数据采集卡对数据进行采集，采集精度达到pA级别，比挂片方法提高约百万倍，可轻松监测传统手段无法发现的腐蚀现象。

可视化平台多系统、大数据量

全球最大的腐蚀数据库，年收集数据量由传统挂片方法的KB级提高到TB级，扩大109倍；全国各地腐蚀与环境因子数据实时无线接收，内置基于腐蚀大数据理论的数据挖掘算法，实现腐蚀监测信息动态可视化，便于腐蚀智能诊断和预警。

建筑物防水监测预警与智能管理系统

建筑物防水工程能够使其在设计耐久年限内，防止雨水及生产生活用水的渗漏和地下水的侵蚀，确保建筑物结构和室内设施不受损害，为人们提供一个舒适和安全的生活空间环境。防水工程的质量好坏直接影响房屋建筑的使用功能和寿命，关系到人民生活和生产能否正常进行。然而，由于地域环境差异大，防水施工质量参差不齐，防水材料品质不一，管理难度大等原因，当前并没有形成有效的技术对建筑物防水工程的好坏进行直接评估，只能依靠人工巡检和群众上报等手段对施工完成的建筑物渗水情况进行提醒和处理，不仅浪费人力物力，效率低下，反应迟缓，还给人们的生活生产活动带来极大的不便。

建筑物防水监测预警与智能管理系统是“数据驱动腐蚀在线监测与智能诊断系统”在建筑物防水工程领域的成功应用，并根据用户需求量身打造的智能管理系统。

建筑物防水监测预警与智能管理系统用于建筑物渗水情况监测，包括地下室、地下车库、地下仓库等地面的渗水高度、渗水时间和渗水具体地点，实现了建筑物防水工程的三级监测与自动报警功能；同时连续采集、记录并无线传输监测位置局部微环境的温度、相对湿度、Cl-浓度和腐蚀电流等参数信息，进行后台智能管理与大数据分析。实现了建筑物渗水情况的连续实时在线监测及预警，能够对渗水地点和时间进行精准定位，提高了防水治理措施效率，建立了建筑物从施工到使用过程中的全防水过程的智能管理数据库，为保障人们生产生活环境的舒适性提供了可靠支撑。

电子与通讯装备腐蚀监测预警与智能管理系统

环境介质引起的腐蚀失效，是破坏电子装备可靠性的关键性病害，电子与通讯装备腐蚀监测预警与在线诊断是判断电子装备的服役行为、评估电子与通讯装备安全状态、分析其面临的潜在威胁及辨别缺陷的一种关键性技术。复杂多变与极端自然环境，腐蚀规律复杂，缺乏长期可靠的腐蚀评价技术，是电子与通讯装备失效的主要影响因素。对电子电工材料的腐蚀监测仍然依靠传统的暴晒技术,缺乏现代的监测技术，无法实时掌握电子线路及电工设备的腐蚀状态。

根据“数据驱动腐蚀在线监测与智能诊断系统”技术研发的先进电子与通讯装备腐蚀监测预警与智能管理系统可连续采集、记录并无线传输监测位置局部微环境的温度、相对湿度、表面的霉菌、污染物浓度、电子电工材料的腐蚀电流及累计腐蚀量，对电子与通讯装备服役环境的严酷程度及其腐蚀速率实时监测。建立了电子与通讯装备服役过程中的全寿命过程数据库，实现了电子与通讯装备在线安全健康评估、诊断及预警，提高了电子与通讯装备实施腐蚀防治措施效率。

桥梁腐蚀大数据评估与在线诊断系统

由材料腐蚀引发的桥梁垮塌事故时有发生，因此材料腐蚀是贯穿桥梁从设计到服役全寿命必须考虑的关键问题。以往的桥梁材料腐蚀诊断采用实物取样或片段化挂片方法获取数据，存在数据量少，数据积累周期长，环境因素耦合性差等特点，不能及时反映桥梁材料腐蚀行为的演化规律与机理，诊断准确率不高。另外，新桥梁在设计建造时，选材、选址、环评过程中需要深入了解现场多项环境影响因素，依据现有现场挂样方法，也存在耗时周期长，材料腐蚀和环境因素数据极少等问题，这给桥梁设计建造带来较大的先天未知及不确定性。其主要原因是缺乏桥梁材料腐蚀大数据在线监测与评估技术。,缺乏现代的监测技术，无法实时掌握电子线路及电工设备的腐蚀状态。

“数据驱动腐蚀在线监测与智能诊断系统”在桥梁腐蚀监测成功应用，用于钢结构桥梁安全性监测，包括单层、单跨或多跨、双坡、单坡或多坡度钢梁主结构及各种斜拉索内部绞线的腐蚀监测。通过连续采集、记录并无线传输监测位置局部微环境的温度、相对湿度、表面污染、桥梁钢的腐蚀电流及累计腐蚀量，实现了实时连续桥梁服役环境的严酷程度以及桥梁钢结构的腐蚀速率的大数据在线监测，建立了桥梁材料从设计到选材、到服役过程中的全寿命过程数据库。

博物馆腐蚀监测预警与智能管理系统

妇好青铜偶方彝于1976年出土于河南省安阳市殷墟妇好墓，为商后期的青铜器，现收藏于中国国家博物馆。国家文物局2002年至2005年开展的“全国馆藏文物腐蚀损失调查”结果显示，50.66%的馆藏文物存在不同程度的腐蚀损害，重度以上腐蚀的馆藏文物有230余万件（占16.5％），如不采取有效措施，有可能造成数以亿元计的损失。经近几年的大气污染治理，2012年国家博物馆所处的北京市二氧化硫总排放量为102000吨，二氧化硫浓度虽有下降但环境污染仍较为严重，在此环境中，导致博物馆藏品受损现象呈明显加剧趋势，文物收到破坏与威胁，金属加速腐蚀。因此，增强博物馆藏品的保护意识，采取有效监测措施，排除和预防环境对文物的破坏是当务之急。,缺乏现代的监测技术，无法实时掌握电子线路及电工设备的腐蚀状态。

根据馆方需求，研发了博物馆腐蚀监测预警与智能管理系统，对妇好青铜偶方彝进行智能腐蚀监测，并对长期获取的监测数据，进行连续的档案记录，，该数据记录也是文物病害诊断的第一首资料，是保护处理和评估的重要参数。

大气环境腐蚀性在线监测与智能管理系统

实验地点位于加查县安绕镇，隶属于西藏自治区南地区，加查县位于西藏自治区东南部、雅鲁藏布江中游，县政区分布于雅鲁藏布江南北两岸。其东、北与林芝市的朗县、工布江达县接壤；西接桑日、曲松两县；南与隆子县毗邻。加查县地处冈底斯山——念青唐古拉山与喜马拉雅山大地构造单元之陷凹地带，地貌区域为藏南谷地。地貌区划为喜玛拉雅高山亚区多河流地带，地势西高东低，全县平均海拔约4000米，雅鲁藏布江河谷地带海拔在3100米－3500米之间，县城所在地安绕镇仲巴街海拔为3240米。加查县属于属高原温带半干旱季风型气候区，光照充足，辐射强，日温差大，雨季集中，冬春季干燥多风。年均气温8.9℃，年日照2750小时，年均降水492.7毫米，集中在5月，占全年降水量的93%，无霜期149天。自然灾害主要有洪水、冰雹、霜冻、干旱、病虫害等，其中洪水是主要的自然灾害。冰雹年均3次，集中在7～8月。

大气环境腐蚀性在线监测与智能管理系统能够对雅鲁藏布江附近的大气环境因素进行实时监测，同时通过记录不同材料在此区域的腐蚀速率，为桥梁、铁路等基础设施的选材提供一手资料。