“物聯(lián)網(wǎng)+”作為2017年科技圈最火爆的詞語，一躍成功吸引全世界眼球。“物聯(lián)網(wǎng)+”的出現(xiàn)使得萬物互聯(lián)成為了可能，隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到我們的生活中。近日，南京市利用“物聯(lián)網(wǎng)+”，為650歲明城墻精準(zhǔn)治療。
星月輪轉(zhuǎn)，為南京明城墻平添歷史風(fēng)韻，卻也侵蝕著她的血肉骨骼：植被掩映下的儀鳳門段，城磚風(fēng)化、車流密集的“龍脖子”段，城磚鼓脹、立體交通環(huán)繞的太平門段……如何為她搭脈問診、及時清除病灶，成為這座城市的課題。近日傳出消息，南京將投資3000萬元建設(shè)城墻監(jiān)測預(yù)警平臺，令人們對城墻接受“科技體檢”充滿期待。
“物聯(lián)網(wǎng)+”讓城磚會“說話”
物聯(lián)世界下的城市管理，會讓每一幢建筑擁有“智商”，從650年前走來的明城墻也不例外，一旦實現(xiàn)物聯(lián)，一磚一瓦都有可能會“說話”。“建設(shè)城墻監(jiān)測預(yù)警平臺，有兩個初衷：一是通過信息化科技手段保護城墻本體，二是完善城墻‘數(shù)據(jù)庫’助力明城墻申遺。”南京城墻保護管理中心副主任陳啟東說，該平臺建設(shè)尚未啟動，還需經(jīng)過多輪方案修改、專家論證以及招投標(biāo)等系列審批工作。但這一方案已得到國家文物局的支持，并提出多項修改意見，比如根據(jù)城墻特點，增加城墻天際線和景觀視廊、游客影響、植被種類監(jiān)測等。
這一修改意見對于南京城墻的“科學(xué)性保護”來說無疑是個啟發(fā)，增加對植被種類的監(jiān)測，將為防止根系植物入侵城磚提供數(shù)據(jù)支撐。 被風(fēng)化大半個世紀(jì)的城墻，城磚縫隙中難免會落進(jìn)灰塵、土壤，這就為植物生長提供場所。“在定淮門—挹江門、玄武門—太平門段，城墻里生出植被的情況很普遍，喬木、灌木及藤類根系發(fā)達(dá)，一旦蓬勃開來，必然會造成城磚的鼓脹、裂縫。”工作人員坦言，目前針對城墻植被生長問題，除人工割除，還沒有找到更好的辦法。
城墻監(jiān)測預(yù)警平臺建成后，還將填補世界范圍內(nèi)對磚石結(jié)構(gòu)建筑監(jiān)測的空白。南京城墻管理保護中心遺產(chǎn)檢測部技術(shù)工程師王春鵬介紹，監(jiān)測平臺的核心是利用物聯(lián)傳感技術(shù)，收集城磚病害情況，對南京城墻進(jìn)行可視化保護，一旦城墻病害部的裂隙、鼓脹、沉降等數(shù)據(jù)波動幅度接近警戒線，監(jiān)測系統(tǒng)就會實時發(fā)出預(yù)警，為文物保護修繕爭取時間。
靠巡檢密織人工監(jiān)測網(wǎng)
25日上午，記者跟隨南京城墻保護管理中心文物保護部工作人員王羿，探訪明城墻解放門-太平門段的各個重點監(jiān)測點。在解放門段往東約300米處，只見一整面城墻上規(guī)則地分布著拳頭大小的鏡面方塊，在陽光的照射下熠熠發(fā)光。如何通過這些方塊鏡面“遙望”城墻健康狀況？王羿踩了踩腳邊紅色粉筆劃出的小圖釘告訴記者，監(jiān)測人員在這個圖釘處架起全站儀，通過觀測鏡面的距離變動，可判斷城墻鼓脹情況。
這種監(jiān)測方式是明城墻目前實行的“人工巡檢”的方法之一，在全長33.6公里的明城墻上，類似的“監(jiān)測點”有650個。在玄武門段的一面城墻上，記者看到另一種“體檢器”，十多個約20厘米長的白色長條金屬，被錯落安插在城磚之間。這種拉線式“裂縫計”，利用簡單物理原理，在城磚產(chǎn)生裂縫后，被自然拉伸，巡檢人員可根據(jù)其顯示的數(shù)據(jù)變化，判斷城磚裂縫情況。
“每年6-9月是南京的汛期，也是明城墻監(jiān)測的集中期，用人工巡檢的方法采集完650個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，需要6個人跑1周。”王羿說，現(xiàn)有明城墻近10年的“數(shù)據(jù)庫”，都是依靠這樣的人工巡檢逐步擴充的。近年來，對明城墻的人工巡檢平均一年達(dá)14次左右。
為城墻提供“精準(zhǔn)治療”
“比采集收納城墻數(shù)據(jù)更重要的是，畫出城墻病害發(fā)展趨勢圖，以及一系列對其未來發(fā)展趨勢的分析研究工作。”王羿對于正在醞釀中的城墻預(yù)警監(jiān)測平臺充滿期待。
“并不是說有了平臺，我們就不巡檢了，只是這種實時數(shù)據(jù)傳輸，能幫助我們迅速、準(zhǔn)確地解決城墻問題。”王羿舉例說，明城墻“龍脖子”段，位于紫金山景區(qū)內(nèi)，緊靠快車道，且車流量密集，一旦發(fā)生城磚脫落，就有可能砸到車輛和行人。“預(yù)警系統(tǒng)如果能在城磚脫落前監(jiān)測到異常數(shù)據(jù)并發(fā)出警報，我們就能及時處置，避免這樣的危險。”王羿所說的針對城墻本體的監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體包括五種：裂隙、傾斜、位移、鼓脹和振動。每一種都需連接互聯(lián)網(wǎng)“傳感器”，在實時感應(yīng)到城磚細(xì)微變化后，形成數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_上。這些“傳感器”將替代目前所使用的鏡片測距、裂縫計等靜態(tài)測量計，讓數(shù)據(jù)自主“跑腿”，實時監(jiān)控城墻“健康”指數(shù)。
監(jiān)測預(yù)警平臺對城墻來說，就是一臺“健康監(jiān)控機”，卻又因為“嫁接”人工智能、大數(shù)據(jù)等，在采集數(shù)據(jù)的同時，還可以“算出”健康曲線，為城墻進(jìn)行“精準(zhǔn)醫(yī)療”，甚至可以預(yù)判她未來“病情”，為研究人員提早介入“干預(yù)”提供可能。王春鵬介紹，城墻本體及周邊50米緩沖區(qū)域的共計1000多項數(shù)據(jù)指標(biāo)，都將納入監(jiān)測預(yù)警范圍，當(dāng)數(shù)據(jù)采集達(dá)到一定量的積累后，就可形成南京城墻“知識庫”，對后期預(yù)判她的發(fā)展以及坍塌可能性提供科學(xué)論據(jù)，也為保養(yǎng)和修繕留出更充裕的時間。
（原標(biāo)題：“物聯(lián)網(wǎng)+”，為650歲明城墻精準(zhǔn)治療）
