一、方案介绍
本方案围绕校园安全建设，针对学校楼梯扶手因年久失修、结构松动所可能引发的安全隐患，提出一套基于物联网技术的楼梯扶手松动在线监测方案。通过多维振动传感器、倾角传感器与边缘处理终端，实现对扶手结构稳固性、受力晃动状况的实时感知和智能预警，保障师生日常通行安全。

二、监测目标

三、需求分析
在老旧教学楼、人员密集区域及事故多发通道中，楼梯扶手如出现松动、脱焊等问题，将严重威胁学生安全。传统巡查模式难以实现实时监管，需建立自动化监测体系以提升响应效率。

四、监测方法
选取重点通行楼梯区域，在扶手结构关键节点安装高灵敏度振动加速度传感器与角度位移监测装置，结合物联网采集网关进行数据集中处理，并接入校园安全管理平台实现远程实时监控。

五、应用原理
通过MEMS加速度与倾角传感技术，采集扶手在学生上下楼过程中产生的细微晃动变化，通过算法分析其响应模式、频率及位移幅值，实现对扶手结构松动趋势的智能识别。同时结合历史数据趋势分析，构建健康指数模型。

六、功能特点

七、硬件清单
包含振动监测终端、倾角传感器、无线采集网关、供电电池模组、数据分析平台与预警模块。

八、硬件参数（量程、精度）
振动加速度量程：±2g～±16g；精度优于0.01g。
倾角监测范围：±90°；精度优于0.1°。
通讯方式：支持4G/NB-IoT/Wi-Fi。
供电方式：内置电池支持续航6个月以上，可选太阳能辅助。

九、方案实现
选定典型扶手监测点安装传感器，通过无线方式集中传输至校内管理平台，平台接收后实时展示振动趋势图、倾斜曲线与健康评估结果，支持自定义阈值设置，一旦超标自动报警并生成风险提示。

十、数据分析
系统持续记录扶手每日受力频率与晃动幅值，结合算法识别松动前兆，如振动频率升高、同频共振、异常冲击等，并形成可回溯数据报告，辅助学校制定维修与加固计划。

十一、预警决策
内置预警模型支持等级划分（正常/轻微/中度/重度），每级对应不同响应机制，如短信通知、平台弹窗、联动广播提示等。管理人员可依据监测数据安排现场勘查或立即处置。

十二、方案优点

十三、应用领域
适用于中小学、幼儿园、高校、培训机构等楼梯扶手场景，也可拓展至高层建筑、公寓、商场等公共空间的护栏监测。

十四、效益分析
有效预防因扶手松动导致的跌落事故，保障师生安全；节约传统巡检人力成本；提升学校数字化管理水平和应急处置能力，增强公众安全感。

十五、国标规范
参照《建筑结构荷载规范》《学校建筑设计规范》《中小学安全防范要求》《城市轨道交通安全运营管理规定》等相关标准执行。

十六、参考文献

十七、案例分享
某省重点小学在老旧教学楼扶手加装监测设备后，通过监测平台识别出三处松动点，提前修复，避免潜在事故发生。系统已推广至该校所有教学楼通道，实现校园扶手全覆盖监控。