新華社石家莊6月26日電(記者白林、黃昱璋、張瑋華)在山海關(guān)長城北翼城,一個(gè)四足機(jī)器人在認(rèn)真地“巡查”。它試圖精準(zhǔn)捕捉到長城本體發(fā)生的變化。
記者看到,這個(gè)機(jī)器人身上搭載智能傳感器、高清攝像頭、激光雷達(dá)等設(shè)備。它能夠精準(zhǔn)識(shí)別長城表面裂縫、磚體缺失等病害。巡查后,它通過AI圖像識(shí)別技術(shù)快速定位問題并形成反饋,有效替代人工完成危險(xiǎn)、繁重的巡檢任務(wù)。
“機(jī)器人每次巡查約半小時(shí),一旦發(fā)現(xiàn)問題,我們及時(shí)將機(jī)器人完成的巡檢報(bào)告發(fā)給相關(guān)部門,以便及時(shí)開展加固修復(fù)工作?!焙颖笔〉刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì)高級工程師、巖土創(chuàng)新中心主任劉亮說,“為提高長城日常巡查效率與質(zhì)量,我們推出巡檢機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)長城巡檢模式的智能化升級?!?/p>
山海關(guān)位于河北省秦皇島市東北部,始建于1381年?!皟删╂i鑰無雙地,萬里長城第一關(guān)?!边@是對山海關(guān)特殊地理位置的傳神描繪。600多年來,山海關(guān)經(jīng)歷了無數(shù)烽火硝煙。狼煙遠(yuǎn)去,如今它是中國最具代表性的明代長城之一。
按照“保護(hù)第一、搶救為主、合理利用、加強(qiáng)管理”的原則,秦皇島市山海關(guān)區(qū)多年來在真實(shí)完整保護(hù)長城及附屬的文物、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上,除險(xiǎn)加固、合理利用,進(jìn)行活化傳承。2021年以來,劉亮團(tuán)隊(duì)依托“長城國家文化公園建設(shè)”項(xiàng)目對山海關(guān)長城進(jìn)行科技保護(hù)。
在“天下第一關(guān)”鎮(zhèn)東樓,一項(xiàng)名為“光纖沉降與含水量變形監(jiān)測”的科技項(xiàng)目引人關(guān)注。
“這項(xiàng)技術(shù)可利用光纖傳感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測長城墻體結(jié)構(gòu)變化,提前預(yù)警墻體開裂或沉降,為搶險(xiǎn)加固爭取時(shí)間。”劉亮說,他們將分布式光纖傳感器沿文物地基和地基土壤關(guān)鍵部位鋪設(shè),利用光纖傳感原理,對文物遺址的細(xì)微變形和沉降進(jìn)行監(jiān)測;一旦監(jiān)測到變形速率或沉降量超過預(yù)警閾值,系統(tǒng)將立即發(fā)出警報(bào),以便工作人員及時(shí)采取措施,避免因地基沉降、墻體變形引發(fā)文物損毀等災(zāi)害問題。
山海關(guān)磚砌體長城長期受風(fēng)蝕、雨蝕困擾。記者日前在山海關(guān)長城南涂莊豁口看到,絲狀藍(lán)藻如同為長城穿上一層天然“防護(hù)服”,有效抵御雨水沖刷和風(fēng)化侵蝕。
6月16日,劉亮向山海關(guān)一處夯土長城噴灑微生物溶液。新華社記者 白林 攝劉亮介紹,絲狀藍(lán)藻通過藻絲與長城的土體顆粒緊密包裹、纏繞,并分泌多糖膠結(jié)土顆粒,在夯土表面形成具有一定強(qiáng)度和韌性的空間網(wǎng)狀生物土壤結(jié)皮,可對長城形成保護(hù);針對一些裂縫的區(qū)域,特定微生物代謝活動(dòng)可在夯土孔隙中生成碳酸鈣晶體,填充裂縫、加固土體結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)和長期監(jiān)測,該技術(shù)大幅提升了長城磚的抗風(fēng)化、抗雨水侵蝕能力,降低了磚體酥化、剝落風(fēng)險(xiǎn),為磚砌體長城的長久保存提供了技術(shù)支撐。
在山海關(guān)長城南涂莊豁口,記者還看到了一個(gè)監(jiān)測站。監(jiān)測站部署了溫濕度傳感器、降雨量監(jiān)測儀、風(fēng)速風(fēng)向儀等設(shè)備,對影響長城保存狀況的大氣環(huán)境因素進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集;同時(shí),利用攝像頭等設(shè)備,對夯土墻體的雨蝕過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
“通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),所有監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心,運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和AI算法,能夠精準(zhǔn)預(yù)測環(huán)境變化對夯土長城的影響趨勢,為預(yù)防性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)?!眲⒘琳f。
記者從山海關(guān)區(qū)旅游和文化廣電局獲悉,劉亮團(tuán)隊(duì)開展的“山海關(guān)長城保護(hù)技術(shù)研究”項(xiàng)目為科技賦能長城保護(hù)提供了有益探索,取得了顯著成效。2019年以來,山海關(guān)區(qū)圍繞長城國家文化公園建設(shè)投入文物保護(hù)資金超7700萬元,完成關(guān)城北至旱門關(guān)段長城保護(hù)維修等8項(xiàng)重點(diǎn)工程,推動(dòng)山海關(guān)長城的預(yù)防性科技保護(hù)。
今年,山海關(guān)區(qū)計(jì)劃投入2929萬元實(shí)施北翼城遺址保護(hù)等5項(xiàng)工程,以項(xiàng)目建設(shè)為抓手,通過科技賦能不斷提升文物保護(hù)效果,推動(dòng)文物治理模式從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型向現(xiàn)代數(shù)據(jù)型轉(zhuǎn)變,提升文物治理的效率和水平。