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航天科技光纤传感技术监测故宫古建筑

时间:2019-07-01 18:57 来源:未知 作者:admin 阅读:

  故宫博物院是我国最大的古文物和古修建博物馆,历史悠久,具有极高的文物掩护价值。由于年月久远,部门古修建泛起了倾斜、开裂等问题。专家迫切希望寻找一种对古修建的康健状态举行无损、快速、有用和可靠的诊断剖析手段,以便提前对古修建举行诊断,实时发现并努力接纳预防措施举行掩护和修复。

  就在克日,一种使用光纤传感手艺对故宫古修建举行监测的手段被评审组专家一致看好,并被评定为“手艺方案合理、监测效果优秀”。该项目方案正是使用航天手艺,由中国航天科技团体公司九院物联网研究院组织、九院13所卖力项目手艺方案和工程实行的。

  谁来为故宫做“康健体检”

  由于古修建的特殊性,传统的人工巡检方式和电传感器手段都不能很好知足文物掩护的要求。

  传统的文物掩护主要是通过定期人工巡检、目测古修建康健状态的方式开展的,现在通常接纳电阻应变片等电传感器对大型修建物的倾斜、变形和裂痕举行检测。故宫博物院的古修建大多是木料和砖石混淆结构,若是接纳电传感器就会不行制止地引入弱电信号,存在火灾隐患,这是古文物掩护事情中的大忌。

  光纤光栅传感手艺是使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。作为修建物结构康健监测的新型监测装备之一,光纤光栅传感用具有体积小、精度高、感知端“无源”、非介入式监测、无需现场通电和本征宁静等特点,可在易燃、易爆的情况中事情。

  13所是国家科技部先进光电子手艺树模型国际科技互助基地、团体公司宇航光电子器件可靠性检测与失效剖析中央和北京市光纤传感系统工程手艺研究中央。该所在光纤传感手艺研发与应用方面,在海内拥有较为雄厚的实力,研发的系列光纤传感器产物不仅在航天型号上获得了应用,而且还在智能电力、石油化工、宁静生产和桥梁等多个民用领域施展了努力的作用。

  在该项目启动之前,13所已负担并完成了用光纤传感手艺对桂林南洲大桥康健状态举行在线监测的使命,并取得了较好的效果。差别的是,这次的用户是故宫博物院,监测的工具是古修建。文物专家要求对古修建举行康健监测时一定要做到对文物的掩护,因此对文物的无损监测就成为本项目的重中之重。

  13所通过与故宫博物院重复多次的研究讨论,最终确定了光纤传感手艺监测古修建结构的方案和细节。

  “变形量小,故宫状态相对稳固”

  13所自项目启动时就建立了“平安故宫”项目团队。项目团队团结协作、攻坚克难,先后完成了产物研发、工程实行、数据收罗和诊断剖析事情,在使用先进传感手艺掩护古修建方面取得了突出的研究结果。

  在项目研制历程中,13所手艺职员多次赴故宫现场勘探,努力讨教古文物掩护专家,突破了“传感器无损伤安装工艺”“古修建应变变形光纤监测手艺”等要害手艺。经由一年多艰辛不懈的起劲,项目团队顺遂完成了手艺方案设计、古修建工程实行及数据收罗监测和剖析事情。

  光纤传感手艺的接纳,实现了古修建结构形变和裂痕的高精度丈量,精度到达微米级。该项目观察到古修建结构在外界影响下发生细小形变情形。通过理论剖析讲明,在观察时代古修建变形量较小,处于相对稳固状态。

  由于接纳先进的光纤传感手艺,实现了对古修建结构康健的实时在线监测,相比人工目测巡检,有用地提高了事情效率;同时,通过在较长时间内对古修建结构监测的数据举行收罗并剖析,提高了对古修建康健诊断的科学性和准确性。

  该项事情获得了故宫博物院“平安故宫”基金的支持,相关研究结果也获得了故宫文物专家的一定,故宫文物专家表现,希望双方继续互助,将这种研究事情深入推进下去,为故宫文物掩护提供先进的康健诊断手段。

  项目的实行是故宫博物院首次将先进的光纤传感手艺引入古修建康健监测和掩护领域的一次探索,同时为我国古修建结构康健在线监测网络的建设事情提供了一种新的有用的监测手段,有力地拓展了九院物联网工业和13所光纤传感手艺的应用领域,为光纤产物的后续推广提供了名贵履历。

航天科技光纤传感技术监测故宫古建筑

(责任编辑:admin)

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