不久前，綜藝節目《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為布達拉宮做“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建設，為斜塔裝上了“健康支持系統”，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測系統，但是它的監測內容較為單一，主要依賴人工去監測，遠沒達到實時監測、實時預警的效果。自2019年開始，蘇州文保所開始建立‘虎丘塔實時監測預警系統’，對塔體及周邊自然社會環境的各種不利因素進行實時監測、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，我們為它量身定做了一套‘體檢流程’。”趙婷介紹，這套監測預警系統可以實現“實時預測”和“實時預警”兩大功能。“通過在虎丘塔上安裝相應物聯網傳感器，可以實時采集塔體健康數據，再通過5G傳輸到云平臺，最后通過這種大數據的分析研判，24小時不間斷實時監測虎丘塔健康狀態。”

目前，虎丘塔上一共安裝了44枚傳感器，監測涵蓋了塔本體、自然環境、社會環境三個方面數據。其中，針對塔本體監測有6項，分別是塔身傾斜監測、振動監測、受力監測、塔基沉降監測、地基土體不均勻沉降監測和塔內溫度濕度監測；對自然微環境監測有5項，包括溫度、濕度、降雨量、粉塵和光照度；對社會環境主要監測游客擅自進入問題。數據顯示，自“虎丘塔實時監測預警系統”建成運行至今，系統共采集了各類監測數據150萬余次，未發現異常情況，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測系統，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，采用無標靶法掃描方式，和優化的點云數據配準技術，對云巖寺塔進行了高精度、高密度的海量點云數據采集，實現了古文物的“無接觸”測繪。超過43億個有效點云數據，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。“虎丘塔的遺產保護難點在于，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’，借助數字化模型，我們可以在虛擬空間進行模擬計算，根據實施數據對于監測預警閾值不斷進行修正。”

據了解，虎丘塔監測系統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’物聯網，其他文物的“入網”工作也在進一步推進中。“目前我們已經搭建好了蘇州市文物監測預警總平臺，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。

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