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，一個四足機器人在認真地“巡查”。它試圖精準捕捉到長城本體發(fā)生的變化。
記者看到，這個機器人身上搭載智能傳感器、高清攝像頭、激光雷達等設(shè)備。它能夠精準識別長城表面裂縫、磚體缺失等病害。巡查后，它通過AI圖像識別技術(shù)快速定位問題并形成反饋，有效替代人工完成危險、繁重的巡檢任務(wù)。
“機器人每次巡查約半小時，一旦發(fā)現(xiàn)問題，我們及時將機器人完成的巡檢報告發(fā)給相關(guān)部門，以便及時開展加固修復(fù)工作。”河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊高級工程師、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，我們推出巡檢機器人，實現(xiàn)長城巡檢模式的智能化升級。”
山海關(guān)位于河北省秦皇島市東北部，始建于1381年。“兩京鎖鑰無雙地，萬里長城第一關(guān)。”這是對山海關(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。狼煙遠去，如今它是中國最具代表性的明代長城之一。
按照“保護第一、搶救為主、合理利用、加強管理”的原則，秦皇島市山海關(guān)區(qū)多年來在真實完整保護長城及附屬的文物、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上，除險加固、合理利用，進行活化傳承。2021年以來，劉亮團隊依托“長城國家文化公園建設(shè)”項目對山海關(guān)長城進行科技保護。
在“天下第一關(guān)”鎮(zhèn)東樓，一項名為“光纖沉降與含水量變形監(jiān)測”的科技項目引人關(guān)注。
“這項技術(shù)可利用光纖傳感技術(shù)實時監(jiān)測長城墻體結(jié)構(gòu)變化，提前預(yù)警墻體開裂或沉降，為搶險加固爭取時間。”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，對文物遺址的細微變形和沉降進行監(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，以便工作人員及時采取措施，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，絲狀藍藻如同為長城穿上一層天然“防護服”，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；針對一些裂縫的區(qū)域，特定微生物代謝活動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，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)境因素進行實時數(shù)據(jù)采集；同時，利用攝像頭等設(shè)備，對夯土墻體的雨蝕過程進行實時監(jiān)測。
“通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至數(shù)據(jù)中心，運用大數(shù)據(jù)分析和AI算法，能夠精準預(yù)測環(huán)境變化對夯土長城的影響趨勢，為預(yù)防性保護提供科學(xué)依據(jù)。”劉亮說。
記者從山海關(guān)區(qū)旅游和文化廣電局獲悉，劉亮團隊開展的“山海關(guān)長城保護技術(shù)研究”項目為科技賦能長城保護提供了有益探索，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)投入文物保護資金超7700萬元，完成關(guān)城北至旱門關(guān)段長城保護維修等8項重點工程，推動山海關(guān)長城的預(yù)防性科技保護。
今年，山海關(guān)區(qū)計劃投入2929萬元實施北翼城遺址保護等5項工程，以項目建設(shè)為抓手，通過科技賦能不斷提升文物保護效果，推動文物治理模式從傳統(tǒng)經(jīng)驗型向現(xiàn)代數(shù)據(jù)型轉(zhuǎn)變，提升文物治理的效率和水平。