浅谈物联网技术在智慧古建监测领域中的应用

主要对当前古建筑监测领域中涉及到的传感器静力水准仪、双轴倾角传感器、三轴加速度计、温湿度记录仪等设备类型及参数进行概述说明,结合古建筑安全监测评估体系对古建筑监测需要的感知终端设备进行概括总结,对古建筑监测中心、监测通信网络架构,通过分析古建筑沉降、具体点位倾斜、周边水位沉降、周边环境监测,古建筑本体振动变化等内容进行剖析论述。同时结合当前5G物联网技术发展,进一步对物联网技术在智慧古建监测领域中的应用的必要性和广泛性进行论述。

结构健康监测系统在木结构古建筑中的应用

文物木结构古建筑是一个国家文化的重要组成部分,代表着民族文化的自信与传承。然而由于长时间受到环境和人为侵蚀,木结构古建筑易遭到损坏。为更好地保存好木结构古建筑以及其代表的文化内涵,对其结构安全监测提出了迫切的需求,近年来对木结构古建筑的安全监测方法也得到了快速的发展。分别介绍了虚拟重建、红外热成像、地面激光雷达、超声波监测、光纤传感等技术的原理及在木结构古建筑监测中的应用,并总结了其各自的优势与劣势。针对木结构古建筑采光不足问题,总结了光导系统,尤其是光纤光导照明系统对自然光的引入,该类照明系统具有清洁、安全的特点,避免了烛火、电类照明系统为木结构古建筑带来的火灾风险。

古建筑保护中的数字化技术分析

我国的古建筑保护工作和技术实践,和发达国家相比还稍显落后,古建筑保护工作的技术应用有着一定的发展空间。在信息化、数字化时代,利用数字化技术,加强古建筑保护工作的实践研究,在数字化技术、数字信息管理方面,应建立完善的系统,从技术层面提高古建筑保护工作的有效性。分析数字化技术在古建筑保护中的应用优势,总结古建筑保护中数字化技术的应用要点。

基于计算机视觉方法的古建筑变形监测

针对古建筑整体变形和局部变形监测需要,提出基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统。考虑到古建筑变形微量、缓变,监测过程相机布设受限等特点,引入张正友相机标定法消除相机光轴需垂直目标的局限性,实现将任意倾斜图像转至三维坐标系进行分析,并利用亚像素插值技术提高了监测精度,测试的归一化精度达到99.5%。利用该系统分别进行了实验室振动台缩尺古建筑模型的二维平面振动监测、北京故宫博物院咸福宫井亭简化模型静态监测试验,以验证该系统用于古建结构变形监测的可行性。结果表明:基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统可用于古建筑受长期荷载和偶然荷载下结构变形的无损监测,其支持有靶标和无靶标两种变形监测;在偶然荷载下有、无靶标结构变形监测误差均小于8%,在长期荷载下有靶标结构变形监测误差小于4%。