遠程視頻監(jiān)控測量技術(shù) 以“最小干預”護福州古厝“最初的模樣”

文｜林文 鄭文 張翔 闕演明 林恒

古建筑是歷史文化的載體，一旦損毀很難復原，留下不能彌補的永久遺憾。致力成為遠程視頻監(jiān)控測量領(lǐng)域引領(lǐng)者的福建匯川物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)科技股份有限公司（以下簡稱：匯川物聯(lián)），通過自主研發(fā)的遠程視頻監(jiān)控測量技術(shù)，推動物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通訊等新一代信息技術(shù)與古建筑保護深度融合，助力福州古厝傳承閩都歷史文脈，彰顯千年古城風貌。

堅持“真實性”，為福州古厝搭建數(shù)字保護“基因庫”

古建筑保護與修復最主要的原則就是體現(xiàn)真實性。國家文物局《關(guān)于加強古建筑日常保養(yǎng)維護工作的通知》中規(guī)定：“保持古建筑的良好狀態(tài)，延續(xù)古建筑的使用壽命，最大限度地保存、延續(xù)古建筑的真實性和完整性?！?/p>

如何保證古建筑真實、完整地保留和傳承下去？科學的技術(shù)手段是關(guān)鍵。近年來，物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段已廣泛應用于古建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，先進的數(shù)字化監(jiān)測技術(shù)對古建筑保護、研究的作用愈發(fā)顯現(xiàn)。以往，古建筑監(jiān)測保護工作需要人工實地量測記錄，或在古建筑本體預埋布設(shè)接觸性傳感器，部署困難、監(jiān)測頻率低。如今，匯川物聯(lián)運用先進的遠程視頻監(jiān)控測量技術(shù)變“人防”“物防”為“技防”，遠程即可實現(xiàn)數(shù)字化、自動化實時監(jiān)測，為后期修繕還原現(xiàn)場實景提供可視化、量化依據(jù)。

圖1 3D 場景展示匯川物聯(lián)AI 測量攝像機在福州三坊七巷布設(shè)情況

在福州古厝周邊或內(nèi)部，一臺集高科技于一身的AI 測量攝像機，便是福州古厝保障“真實性”的重要支撐。這臺AI 測量攝像機看似普通，但“內(nèi)功”深厚，它是國內(nèi)首創(chuàng)含智能測繪功能的攝像機，基于匯川物聯(lián)多傳感器融合的遠程視頻監(jiān)控測量技術(shù)，能夠?qū)ΩＶ莨咆葘嵤┻h程實時非接觸式的可視化、數(shù)據(jù)化、自動化監(jiān)測，記錄每個監(jiān)測部位沉降、位移、形變等數(shù)據(jù)形成福州古厝數(shù)字保護“基因庫”，存儲在匯川古建筑遠程AI 監(jiān)測預警平臺，有效避免了過去人工監(jiān)測需要耗費大量人力且無法全天候?qū)崟r多維度測量的局限性，大大減少了數(shù)據(jù)整理、查找和復核上的人力物力投入。

圖2 林則徐故居監(jiān)測保護數(shù)據(jù)庫

最小干預、最大保留，護福州古厝“最初的模樣”

古建筑保護要遵循“最小干預”原則，盡可能減少對古建筑本體的擾動。

福州古厝中的名人故居多為木質(zhì)結(jié)構(gòu)和土石墻體，容易隨著歲月增長出現(xiàn)裂縫、發(fā)生形變，如果采取接觸式布設(shè)傳感器的方式，必然會對本體造成二次破壞。為此，匯川物聯(lián)在這些名人故居的監(jiān)測保護中，運用到自身獲福建省科技進步一等獎的核心技術(shù)，通過遠距離布設(shè)AI 測量攝像機，無需接觸本體即可實現(xiàn)遠程、全天候不間斷的監(jiān)測。同時，監(jiān)測部位的坐標變化趨勢、變化速率、監(jiān)測點比對圖片、氣象數(shù)據(jù)等監(jiān)測數(shù)據(jù)都可在匯川古建筑遠程AI 監(jiān)測預警平臺實時查看，有效避免了傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備與古建筑表面接觸造成古建筑本體受損，以及無法實時進行空間精準測量的問題，最大程度保留福州古厝“最初的模樣”。

圖3 福州上下杭歷史街區(qū)遠距離布設(shè)AI 測量攝像機，對墻體進行實時監(jiān)測

匯川物聯(lián)遠程視頻監(jiān)控測量技術(shù)得到中國工程院院士盧耀如、孫玉高度評價：“填補了遠程監(jiān)管領(lǐng)域的空白““達到國際先進水平”“具有較大的應用價值”“值得推廣”。

未雨綢繆，“預防性保護”為福州古厝加筑安全防線

日常維護勝于大興土木，災前預防優(yōu)于災后修復。福州古厝保護修繕工作依托匯川物聯(lián)的先進技術(shù)，從以前單純注重“搶救性”保護，向“搶救性”與“預防性”并重的保護方式轉(zhuǎn)變。

AI 測量攝像機就像一個“智能護工”，能夠時刻為福州古厝“體檢”，實時感知并及時發(fā)現(xiàn)“病情”。有了AI 測量攝像機，無需人員值守，當監(jiān)測部位沉降、位移、形變超過設(shè)定的閾值時，匯川古建筑遠程AI 監(jiān)測預警平臺會自動評估、分級預警。當遇到報警時，該平臺會通過短信、APP 推送等方式第一時間通知工作人員及時進行遠程實景查看復核，實現(xiàn)早識別、早預警、早發(fā)現(xiàn)、早處置，確保福州古厝景區(qū)安全穩(wěn)定運營，使建筑遺產(chǎn)一直處于良好的狀態(tài)，把隱患遏制在萌芽期，最終實現(xiàn)建筑遺產(chǎn)的全面保護。

“萬物有所生，而獨知守其根。”古建筑記錄著中華文明源遠流長的輝煌歷史，也是我們的文化之根。保護、傳承、利用好福州古厝，讓福州古厝更好地與市民、游客互動，涵養(yǎng)文化根脈，對匯川物聯(lián)來說是一份沉甸甸的歷史責任，期待福州古厝在我們的監(jiān)測保護中煥發(fā)新光彩。

圖4 AI 測量攝像機安裝調(diào)試（左），福州上下杭歷史街區(qū)實時監(jiān)測畫面（右）

圖5 通過遠距離布設(shè)AI 測量攝像機，對林則徐故居進行遠程實時監(jiān)測

圖6 利用AI 測量攝像機對林則徐故居表面的點、面位移、沉降進行遠程視頻實時監(jiān)測預警

圖7 預警提示短信