文物保護即對具有歷史價值、文化價值、科學價值的歷史遺留物采取的一系列防止其受到損害的措施。隨著社會的發(fā)展和科技的迅速提升，在文物保護中，自動化、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印等技術(shù)齊上陣，為我國文物保護事業(yè)做出巨大的貢獻。
傳感器技術(shù)助力文物保護自動化
去年5月2日，杭州六和塔進入封閉狀態(tài)，進行大規(guī)模保養(yǎng)性維護，歷時343天后，與大家闊別了近一年的六和塔，再次開塔。在這次維護工程中，傳感器成為最大的亮點。
塔內(nèi)共布設了150多個傳感器，有位移傳感器、應變傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器等，遍布塔身各個部位。
這些傳感器各有分工，分為日常監(jiān)測與應急監(jiān)測兩部分。日常監(jiān)測部分的傳感器分布在塔的各個暗層當中，主要是針對塔外木廊結(jié)構(gòu)的變化進行監(jiān)測；應急監(jiān)測的傳感器則分布在目前塔內(nèi)易出現(xiàn)脫榫、立柱變形等結(jié)構(gòu)病害的部位，觀察這些部位的病害發(fā)展情況。
所有數(shù)據(jù)，通過主光纜傳輸?shù)轿挥谒?cè)六和苑內(nèi)的主機上，技術(shù)人員通過對這些數(shù)據(jù)的跟蹤，實時了解塔木外廊的安全狀況。
通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以掌握各結(jié)構(gòu)病害的發(fā)展過程，為病害原因的分析、病害程度的評估、病害的處理和環(huán)境的控制等提供科學依據(jù)，并為六和塔在特殊氣候、特殊狀況時的應急措施制定提供科學依據(jù)。
滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)讓文物安全有新保證
從中國航天科工集團公司第三研究院獲悉，由該院慣性公司研制成功的西安驪山滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)已正式通過專家組驗收，開始投入運行，可為保護驪山風景區(qū)、華清池、兵諫亭等文物遺跡，以及附近20多個單位、兩個居民區(qū)2400多民眾的生命財產(chǎn)安全提供強有力的保障。
西安驪山滑坡規(guī)模大、坡度陡，是中外滑坡專家、學者關注的重點滑坡地區(qū)之一。西安市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站工作人員介紹說，以往采用人工監(jiān)測的方式，遇到下雨和夜間，難免形成監(jiān)控缺失。經(jīng)過1年多的施工、試運行，驪山滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)包括固定測斜儀、地表位移計、雨量計、攝像頭等19個設備分布于合適的區(qū)域，展開24小時監(jiān)控，其監(jiān)測內(nèi)容之全面、設備之先進目前均為全國少有。
驪山滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)通過對地表裂縫、深部位移、雨量雨強、地下水位、土壤含水率等參數(shù)的全自動監(jiān)測，并配備遠紅外、高清晰視頻網(wǎng)絡，實現(xiàn)地表與地下相互結(jié)合、形變監(jiān)測與視頻監(jiān)測相互配合、誘發(fā)因素與坡體變形參數(shù)相互印證。
中國航天科工三院慣性技術(shù)有限公司相關負責人透露，驪山滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)的核心傳感器均為自行研制，其固定測斜儀中用來定位定向的儀器設備精度達0.001毫米，曾在“神八”、“神九”與“天宮一號”對接時發(fā)揮重要作用。此外，技術(shù)人員還在系統(tǒng)里設置有5級預警應急響應，當形變數(shù)據(jù)達到各級預警值時，系統(tǒng)會自動報警，并將預警信息、該采取何種預防措施發(fā)給設定的責任人、監(jiān)測人。
3D打印修補破損文物
3D打印技術(shù)其實已經(jīng)被應用到國內(nèi)一些博物館的文物保護工作中。博物館里的3D打印技術(shù)主要應用在兩個方面：一是對于無法翻模或不適于翻模的文物進行復制，二是用于局部殘缺文物的修復。
“傳統(tǒng)的文物復制一般直接在文物上翻模。”不過，業(yè)內(nèi)人士稱有些復制方法會造成兩種不利影響，“首先是翻模材料殘留在文物表面，對文物造成污染；其次塑形與文物不能達到百分之百的一致。”
“結(jié)合三維掃描技術(shù)的3D打印可以很好地解決這些問題。”業(yè)內(nèi)人士解釋，首先使用三維掃描技術(shù)獲得復制文物的三維模型，然后使用3D打印獲得復制品，再在復制品上翻模復制，就可以批量制作。
對于殘缺文物的修復，業(yè)內(nèi)人士表示：“首先要獲得殘缺處的三維模型。例如陶俑有一足缺失，根據(jù)分析，應與另一足形狀相同，可以掃描另一足外形打印后用作補全的依據(jù)。再如瓷碗口沿缺失局部，而缺失處整體弧度與其他部分是完全相同的，也可通過復制其他部分來進行文物修復。個別材質(zhì)的文物（如瓷器）還可直接利用打印品進行文物補全。”
物聯(lián)網(wǎng)讓文物保護更“智慧”
物聯(lián)網(wǎng)的誕生讓傳統(tǒng)博物館向智慧博物館演進。以互聯(lián)網(wǎng)為支撐，博物館可以打破傳統(tǒng)的管理模式和工作機制，構(gòu)建無縫集成現(xiàn)代智能技術(shù)的博物館創(chuàng)新管理模式，在減小博物館管理人員壓力的同時，保證館內(nèi)人、財、物的科學、有序管理，提高博物館管理能力，為文物的保護和傳承利用提供前提保障。
其中，秦始皇陵博物院在運用物聯(lián)網(wǎng)對文物實施保護方面起到了示范作用。據(jù)秦始皇帝陵博物院院長趙昆介紹，秦始皇帝陵文化遺產(chǎn)保護和管理的綜合應用系統(tǒng)由文物保存環(huán)境監(jiān)測、文物本體監(jiān)測、文物資產(chǎn)管理、人員行為管理、觀眾導覽服務5個子系統(tǒng)組成。
除此之外，秦始皇帝陵博物院也注重物聯(lián)網(wǎng)相關技術(shù)運用到對觀眾的導覽服務中。目前該院通過手機短信、WAP網(wǎng)站、微信推送、二維碼以及移動終端APP等多種形式，為游客提供包括文本、圖片、音頻和視頻等形式多樣的文化遺產(chǎn)相關信息，實現(xiàn)文化遺產(chǎn)信息的推送和自助導覽服務。
