星月轮转，为南京明城墙平添历史风韵，却也侵蚀着她的血肉骨骼：植被掩映下的仪凤门段，城砖风化、车流密集的“龙脖子”段，城砖鼓胀、立体交通环绕的太平门段……如何为她搭脉问诊、及时清除病灶，成为这座城市的课题。近日传出消息，南京将投资3000万元建设城墙监测预警平台，令人们对城墙接受“科技体检”充满期待。
“物联网 ”让城砖会“说话”
物联世界下的城市管理，会让每一幢建筑拥有“智商”，从650年前走来的明城墙也不例外，一旦实现物联，一砖一瓦都有可能会“说话”。“建设城墙监测预警平台，有两个初衷：一是通过信息化科技手段保护城墙本体，二是完善城墙‘数据库’助力明城墙申遗。”南京城墙保护管理中心副主任陈启东说，该平台建设尚未启动，还需经过多轮方案修改、专家论证以及招投标等系列审批工作。但这一方案已得到国家文物局的支持，并提出多项修改意见，比如根据城墙特点，增加城墙天际线和景观视廊、游客影响、植被种类监测等。
这一修改意见对于南京城墙的“科学性保护”来说无疑是个启发，增加对植被种类的监测，将为防止根系植物入侵城砖提供数据支撑。 被风化大半个世纪的城墙，城砖缝隙中难免会落进灰尘、土壤，这就为植物生长提供场所。“在定淮门—挹江门、玄武门—太平门段，城墙里生出植被的情况很普遍，乔木、灌木及藤类根系发达，一旦蓬勃开来，必然会造成城砖的鼓胀、裂缝。”工作人员坦言，目前针对城墙植被生长问题，除人工割除，还没有找到更好的办法。
城墙监测预警平台建成后，还将填补世界范围内对砖石结构建筑监测的空白。南京城墙管理保护中心遗产检测部技术工程师王春鹏介绍，监测平台的核心是利用物联传感技术，收集城砖病害情况，对南京城墙进行可视化保护，一旦城墙病害部的裂隙、鼓胀、沉降等数据波动幅度接近警戒线，监测系统就会实时发出预警，为文物保护修缮争取时间。
靠巡检密织人工监测网
25日上午，记者跟随南京城墙保护管理中心文物保护部工作人员王羿，探访明城墙解放门-太平门段的各个重点监测点。在解放门段往东约300米处，只见一整面城墙上规则地分布着拳头大小的镜面方块，在阳光的照射下熠熠发光。如何通过这些方块镜面“遥望”城墙健康状况？王羿踩了踩脚边红色粉笔划出的小图钉告诉记者，监测人员在这个图钉处架起全站仪，通过观测镜面的距离变动，可判断城墙鼓胀情况。
这种监测方式是明城墙目前实行的“人工巡检”的方法之一，在全长33.6公里的明城墙上，类似的“监测点”有650个。在玄武门段的一面城墙上，记者看到另一种“体检器”，十多个约20厘米长的白色长条金属，被错落安插在城砖之间。这种拉线式“裂缝计”，利用简单物理原理，在城砖产生裂缝后，被自然拉伸，巡检人员可根据其显示的数据变化，判断城砖裂缝情况。
“每年6-9月是南京的汛期，也是明城墙监测的集中期，用人工巡检的方法采集完650个监测点的数据，需要6个人跑1周。”王羿说，现有明城墙近10年的“数据库”，都是依靠这样的人工巡检逐步扩充的。近年来，对明城墙的人工巡检平均一年达14次左右。
为城墙提供“精准治疗”
“比采集收纳城墙数据更重要的是，画出城墙病害发展趋势图，以及一系列对其未来发展趋势的分析研究工作。”王羿对于正在酝酿中的城墙预警监测平台充满期待。
“并不是说有了平台，我们就不巡检了，只是这种实时数据传输，能帮助我们迅速、准确地解决城墙问题。”王羿举例说，明城墙“龙脖子”段，位于紫金山景区内，紧靠快车道，且车流量密集，一旦发生城砖脱落，就有可能砸到车辆和行人。“预警系统如果能在城砖脱落前监测到异常数据并发出警报，我们就能及时处置，避免这样的危险。”王羿所说的针对城墙本体的监测数据，具体包括五种：裂隙、倾斜、位移、鼓胀和振动。每一种都需连接互联网“传感器”，在实时感应到城砖细微变化后，形成数据传输到平台上。这些“传感器”将替代目前所使用的镜片测距、裂缝计等静态测量计，让数据自主“跑腿”，实时监控城墙“健康”指数。
监测预警平台对城墙来说，就是一台“健康监控机”，却又因为“嫁接”人工智能、大数据等，在采集数据的同时，还可以“算出”健康曲线，为城墙进行“精准医疗”，甚至可以预判她未来“病情”，为研究人员提早介入“干预”提供可能。王春鹏介绍，城墙本体及周边50米缓冲区域的共计1000多项数据指标，都将纳入监测预警范围，当数据采集达到一定量的积累后，就可形成南京城墙“知识库”，对后期预判她的发展以及坍塌可能性提供科学论据，也为保养和修缮留出更充裕的时间。