作为我国文化遗产的杰出代表，多年来，因地基沉降、地下水位变化、边坡松弛及地震影响等原因，倾斜变形成为我国各地现存古塔中普遍存在的问题，并成为古塔面临的主要安全风险之一。
护珠塔，资料图
近年来，为掌握上海市区古塔倾斜变形的现状及变化趋势，上海市文保单位和相关企业，以松江区的斜塔护珠塔为研究对象，开展了对上海古塔安全远程实时监测系统的课题研究。课题基于智能传感、网络通信、自动控制、大数据技术，构建了古塔物联网远程实时监测系统，实现了对护珠塔的远程实时监测。
据了解，该系统基于最小干预原则，采用先进低功耗智能传感器，通过大数据采集、处理、存储、分析和挖掘等技术应用，实现了对古塔风险的精准识别和及时预报。
无线倾角、加速度、温湿度等传感器构成了护珠塔的倾斜监测子系统。资料图
在上海市护珠塔物联网远程实时监测系统中，通过固态高清摄像机、无线倾角传感器、风力风向传感器以及加速度传感器、温湿度传感器等智能监测传感器构建了倾斜监测子系统、风荷载监测子系统、振动监测子系统、环境监测子系统，进而对古塔倾斜状况及相关影响因素进行了较为全面的监测。
例如，在该系统感知层建设中，为完善对塔体的倾斜变形监测，塔体上特定位置部署有若干双轴无线倾角传感器，以监测塔体各层的局部变形情况。
另外，由于温湿度、风速风向等环境因素的变化会对古塔结构安全产生影响，同时也会引发砖石古塔的风化、酥碱问题，所以温湿度传感器、风速风向传感器也运用在了护珠塔物联网远程实时监测系统中。
护珠塔物联网远程实时监测系统网络拓扑图，资料图
我们知道，传感系统根据数据的传输方式，可以分为有线传输和无线传输两种。随着数字无线技术的发展，Zigbee近距无线组网通信技术以及3G/4G远程通信传输技术已广泛应用于物联网系统的构建。
具体到该系统的网络层建设中，系统以Zigbee自组网的方式通过网关节点连接各数据采集节点，并利用3G/4G无线通信网络的方式与远程监控中心节点连接，从而实现了对塔体结构健康状况的远程实时监测。
