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航天科技光纤传感技术监测故宫古建筑

发布时间:2019-08-15 19:18:01 编辑:笔名

  故宫博物院是我国的古文物和古建筑博物馆,历史悠久,具有极高的文物保护价值。由于年代久远,部分古建筑出现了倾斜、开裂等问题。专家迫切希望寻找一种对古建筑的健康状况进行无损、快速、有效和可靠的诊断分析手段,以便提前对古建筑进行诊断,及时发现并积极采取预防措施进行保护和修复。

  就在近日,一种利用光纤传感技术对故宫古建筑进行监测的手段被评审组专家一致看好,并被评定为 技术方案合理、监测效果良好 。该项目方案正是利用航天技术,由中国航天科技集团公司九院物联研究院组织、九院1 所负责项目技术方案和工程实施的。

  谁来为故宫做 健康体检

  由于古建筑的特殊性,传统的人工巡检方式和电手段都不能很好满足文物保护的要求。

  传统的文物保护主要是通过定期人工巡检、目测古建筑健康状况的方式开展的,目前通常采用电阻应变片等电传感器对大型建筑物的倾斜、变形和裂缝进行检测。故宫博物院的古建筑大多是木材和砖石混合结构,如果采用电传感器就会不可避免地引入弱电信号,存在火灾隐患,这是古文物保护工作中的大忌。

  光纤光栅传感技术是利用光纤光栅作为敏感元件,来感知被测物体的形变和温变的手段。作为建筑物结构健康监测的新型监测设备之一,光纤光栅传感器具有体积小、精度高、感知端 无源 、非介入式监测、无需现场通电和本征安全等特点,可在易燃、易爆的环境中工作。

  1 所是国家科技部先进光电子技术示范型国际科技合作基地、集团公司宇航光电子器件可靠性检测与失效分析中心和北京市光纤传感系统工程技术研究中心。该所在光纤传感技术研发与应用方面,在国内拥有较为雄厚的实力,研发的系列产品不仅在航天型号上得到了应用,而且还在智能电力、石油化工、安全生产和桥梁等多个民用领域发挥了积极的作用。

  在该项目启动之前,1 所已承担并完成了用光纤传感技术对桂林南洲大桥健康状况进行监测的任务,并取得了较好的效果。不同的是,这次的用户是故宫博物院,监测的对象是古建筑。文物专家要求对古建筑进行健康监测时一定要做到对文物的保护,因此对文物的无损监测就成为本项目的重中之重。

  1 所通过与故宫博物院反复多次的研究讨论,终确定了光纤传感技术监测古建筑结构的方案和细节。

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