蘇州市文物保護管理所完成了云巖寺塔預防性保護系統(tǒng)建設

不久前，綜藝節(jié)目《國家寶藏》第三季走進布達拉宮，“國寶今生故事”的講述人分享了他們?yōu)椴歼_拉宮做“體檢”的故事。而在距離布達拉宮四千多公里的蘇州，堪稱“中國第一斜塔”的云巖寺塔也早早享受到布達拉宮“同款體檢待遇”。近日，蘇州市文物保護管理所完成了云巖寺塔預防性保護系統(tǒng)建設，為斜塔裝上了“健康支持系統(tǒng)”，實時感知云巖寺塔的“健康狀況”。

“云巖寺塔，又名‘虎丘塔’，古語稱：‘先見虎丘塔，后見蘇州城’，自古以來，虎丘塔都是蘇州的地標式建筑，也是第一批全國重點文物保護單位之一。”蘇州市文物保護管理所工程部主任趙婷告訴《科技周刊》記者，早在1979年蘇州文保所就建立了虎丘塔的第一代監(jiān)測系統(tǒng)，但是它的監(jiān)測內容較為單一，主要依賴人工去監(jiān)測，遠沒達到實時監(jiān)測、實時預警的效果。自2019年開始，蘇州文保所開始建立‘虎丘塔實時監(jiān)測預警系統(tǒng)’，對塔體及周邊自然社會環(huán)境的各種不利因素進行實時監(jiān)測、實時告警，及時提醒工作人員采取控制措施保障塔體安全。

“文物的‘心率’‘血壓’等數(shù)據受到天氣、土壤、空氣等多重因素影響，每件文物的‘病癥’都不相同。針對虎丘塔，我們?yōu)樗可矶ㄗ隽艘惶住w檢流程’?！壁w婷介紹，這套監(jiān)測預警系統(tǒng)可以實現(xiàn)“實時預測”和“實時預警”兩大功能?！巴ㄟ^在虎丘塔上安裝相應物聯(lián)網傳感器，可以實時采集塔體健康數(shù)據，再通過5G傳輸?shù)皆破脚_，最后通過這種大數(shù)據的分析研判，24小時不間斷實時監(jiān)測虎丘塔健康狀態(tài)?！?br />
目前，虎丘塔上一共安裝了44枚傳感器，監(jiān)測涵蓋了塔本體、自然環(huán)境、社會環(huán)境三個方面數(shù)據。其中，針對塔本體監(jiān)測有6項，分別是塔身傾斜監(jiān)測、振動監(jiān)測、受力監(jiān)測、塔基沉降監(jiān)測、地基土體不均勻沉降監(jiān)測和塔內溫度濕度監(jiān)測；對自然微環(huán)境監(jiān)測有5項，包括溫度、濕度、降雨量、粉塵和光照度；對社會環(huán)境主要監(jiān)測游客擅自進入問題。數(shù)據顯示，自“虎丘塔實時監(jiān)測預警系統(tǒng)”建成運行至今，系統(tǒng)共采集了各類監(jiān)測數(shù)據150萬余次，未發(fā)現(xiàn)異常情況，達到了預期的建設目標。

由于虎丘塔塔基的不均勻沉降，蘇州文保所還建立了虎丘塔變形監(jiān)測系統(tǒng)，長期觀測虎丘塔傾斜變化情況，避免塔體過度傾斜造成不可挽回的危害。趙婷解釋，團隊利用地面三維激光掃描系統(tǒng)，采用無標靶法掃描方式，和優(yōu)化的點云數(shù)據配準技術，對云巖寺塔進行了高精度、高密度的海量點云數(shù)據采集，實現(xiàn)了古文物的“無接觸”測繪。超過43億個有效點云數(shù)據，10000余張紋理照片，詳細記錄了古塔的三維幾何信息和紋理信息?！盎⑶鹚倪z產保護難點在于，它的傾斜臨界點是多少？能夠承受多少荷載？從‘被動搶救性保護’到‘主動預防性保護’，借助數(shù)字化模型，我們可以在虛擬空間進行模擬計算，根據實施數(shù)據對于監(jiān)測預警閾值不斷進行修正。”

據了解，虎丘塔監(jiān)測系統(tǒng)建設是蘇州市開啟文物預防性保護工作的一個試點，隨著虎丘塔‘連上’物聯(lián)網，其他文物的“入網”工作也在進一步推進中?！澳壳拔覀円呀洿罱ê昧颂K州市文物監(jiān)測預警總平臺，其他文物可以隨時入網，未來‘一平臺管所有’將不再是想象。”趙婷表示。

責任編輯：lq