中國文(wen)物古(gu)建(jian)筑數量繁(fan)多(duo)，各具(ju)獨特的建(jian)筑風(feng)格(ge)與(yu)結構(gou)，是重要的文(wen)化遺產。近(jin)年(nian)來，我國出臺了(le)多(duo)項政(zheng)策來加強對文(wen)物古(gu)建(jian)的保護。由于(yu)文(wen)物古(gu)建(jian)筑多(duo)以木材(cai)(cai)為(wei)主(zhu)要建(jian)筑材(cai)(cai)料，白(bai)蟻(yi)侵(qin)害成為(wei)其(qi)保護工作中的一大(da)挑戰(zhan)。基(ji)于(yu)LoRa? 的白(bai)蟻(yi)監測(ce)預警系(xi)統(tong)突破了(le)傳統(tong)防治方(fang)法在實時性、準確率(lv)和耐久性等(deng)方(fang)面的限制(zhi)，大(da)幅提高了(le)蟻(yi)害防治效率(lv)。
Semtech LoRa 生態圈合作伙伴浙江鼎昆環境科技股份有限公司(以下簡稱“鼎昆科技”)長期致力于白蟻預防的非藥物措施的研發及推廣。鼎昆科技的DEKAN文物古建白蟻自動化監測預警系統通過監測磁通量的變化來判斷白蟻是否入侵，并使用基于LoRa的網關采集傳感器數據并傳輸至網絡監測站，成功將白蟻報警的準確率提升至95%。
在(zai)LoRa技術(shu)的(de)支持下，該系統能夠以超低功(gong)耗實(shi)現遠(yuan)距離的(de)預警信號(hao)傳(chuan)輸，在(zai)白蟻(yi)入侵(qin)的(de)第一(yi)時(shi)間(jian)自動報警，啟動即時(shi)干(gan)預，已經成(cheng)功(gong)幫助了寧(ning)波(bo)天一(yi)閣博物館、南(nan)京朝天宮(gong)博物館、孔氏南(nan)宗家廟以及杭州(zhou)西泠印社(she)等多個文物古(gu)建抵御(yu)了白蟻(yi)侵(qin)害。
圖(tu)1：基(ji)于LoRa通(tong)訊(xun)技(ji)術的(de)DEKAN文物古建白(bai)蟻自動(dong)化監測(ce)預警系統(tong)
白蟻入侵實時監測，保障古建免受蟻害
當前，國內大(da)(da)部(bu)分(fen)園林景(jing)區和古建(jian)單位主要通(tong)過藥液噴(pen)灑以及挖(wa)巢驅蟲(chong)的(de)方式來阻止白蟻的(de)入侵(qin)。然而，藥物屏障易降解且(qie)失(shi)效快，難以實現長期有效的(de)防(fang)治。而大(da)(da)規模挖(wa)巢驅蟲(chong)不(bu)僅需(xu)要花費(fei)大(da)(da)量的(de)人力(li)、物力(li)，還有可能會影響建(jian)筑的(de)地基和安全。
針對文物古(gu)建白(bai)(bai)蟻(yi)防治在(zai)持(chi)久性和(he)施(shi)工方(fang)面的(de)限制，鼎昆科技(ji)基(ji)于“電(dian)磁(ci)感應非環路技(ji)術”(DEMINL)和(he)Semtech LoRa技(ji)術，搭建了白(bai)(bai)蟻(yi)自動化(hua)監測預警控制系統。該系統由傳感器、基(ji)于LoRa的(de)網關、PC端和(he)手機APP管理軟件等部分組成，能夠(gou)及(ji)時檢查并發(fa)現(xian)白(bai)(bai)蟻(yi)活體，用蟻(yi)藥通過白(bai)(bai)蟻(yi)活體相(xiang)互感染將區(qu)域內白(bai)(bai)蟻(yi)種(zhong)群消滅。
圖 2. 白蟻自動化監測(ce)預(yu)警系統運行示(shi)意
部分(fen)文物古(gu)建地處(chu)偏(pian)僻，區域信號較差，設(she)備容易出現離線、受(shou)干擾問題，且現場部署考(kao)察和施工(gong)難度較大。憑借遠(yuan)距離、超(chao)低(di)功耗、穿透性強等優勢(shi)，LoRa成為了鼎昆(kun)科(ke)技在通(tong)訊(xun)技術方面的首選。
通過搭載Semtech的SX126x系列LoRa芯片，鼎昆科技大幅度提升了監測預警設備的傳輸距離、傳輸穩定性和抗干擾能力，提高了設備實時性并降低離線率。其無線連接的方式也降低了現場部署難度。
同時，基于LoRa技術的設備電池功耗極低，使用壽命可達到6年以上，非常適合在古建內部和園林場景中批量部署。一次部署，即可以支持各類監測設備的長期使用，降低了電池更換和設備維護成本。
在(zai)實際(ji)應用中，鼎(ding)昆科技的白蟻自動化(hua)監測預警(jing)控(kong)制系(xi)統主要發揮(hui)了(le)三方面的作用：
體檢作用：利用監測裝置(zhi)準確(que)獲取保護區域內的白蟻危(wei)害發(fa)生時間、入(ru)侵方向(xiang)，以及入(ru)侵部位(wei)。
防范作用：通過圍城式設計(ji)和(he)籬笆(ba)式安裝在保護區域外圍布置(zhi)多重防線，讓(rang)白蟻無法(fa)靠(kao)近文物(wu)建筑(zhu)本體。
清除作用：對建筑本體內已有的白(bai)蟻實施引誘，一旦觸發監測裝置，即(ji)刻報警并施藥清除。
目(mu)前，鼎昆科(ke)技的(de)白蟻自動化監測(ce)預警系(xi)統已經被廣泛應用(yong)于古(gu)建(jian)筑、房屋建(jian)筑、水庫堤壩、園林市政等領域對白蟻侵(qin)害的(de)檢測(ce)和控制(zhi)。
2019年底，鼎昆科技為朝天宮(gong)博物(wu)館安裝了(le)(le)800個監測點，至(zhi)今累計(ji)發生120余次有(you)(you)蟻(yi)報警，開艙后均(jun)有(you)(you)捕獲(huo)大量白(bai)蟻(yi)。經(jing)及時消殺(sha)滅害后，朝天宮(gong)內(nei)白(bai)蟻(yi)隱患(huan)已得到(dao)有(you)(you)效解決(jue)，避免了(le)(le)景(jing)區內(nei)古建筑和(he)名木古樹遭(zao)受白(bai)蟻(yi)蛀蝕。
圖(tu)3.朝天宮白蟻監測點部署(shu)圖(tu)
2021年4月(yue)，鼎(ding)昆科(ke)技與(yu)中(zhong)(zhong)山紀念堂達成合作并安(an)裝了(le)(le)(le)331個監(jian)測點，至今累計發(fa)生了(le)(le)(le)30余次有蟻(yi)(yi)報(bao)(bao)警，開艙(cang)后(hou)均發(fa)現(xian)大量白蟻(yi)(yi)，及(ji)時有效的滅治后(hou)解決(jue)了(le)(le)(le)白蟻(yi)(yi)隱患。LoRa技術在該項目中(zhong)(zhong)所發(fa)揮的作用(yong)獲得了(le)(le)(le)多家媒體報(bao)(bao)道，被列為紀念堂對外展示(shi)項目之一。
據了(le)解，鼎昆科(ke)技正在與Semtech啟動新一輪合(he)作，開(kai)發適(shi)配(pei)全球多(duo)種頻段的基(ji)于LoRa技術(shu)的白蟻網(wang)關，以及成本(ben)更(geng)低、功耗(hao)更(geng)節省、安裝簡易化、支持星鏈(lian)上(shang)網(wang)等多(duo)種場景(jing)適(shi)配(pei)的系列網(wang)關產品。
鼎昆科技總經理沈俊峰表示：“經過多(duo)年努力，鼎昆科技已(yi)在(zai)全球多(duo)個國家(jia)取得了自(zi)(zi)動(dong)化白(bai)蟻監測系統(tong)的(de)(de)發明專利證書(shu)。與Semtech的(de)(de)協作不(bu)僅將幫助我們進一步(bu)研發出適(shi)配全球多(duo)個頻段的(de)(de)基于LoRa的(de)(de)網關，有效(xiao)的(de)(de)降低(di)網關成本和(he)監測節點的(de)(de)功耗，提高信號接收效(xiao)果，提升了白(bai)蟻監測的(de)(de)準(zhun)確(que)率、實時(shi)性和(he)耐久性，還將助力把白(bai)蟻自(zi)(zi)動(dong)化監測預警系統(tong)推廣至全球。”
Semtech中國區銷售副總裁黃旭東表示：“‘千里之堤，毀于蟻穴’，蟻害防治對于文物古建保護具有重要的作用。物聯網技術被應(ying)用于白蟻預防(fang)、監(jian)(jian)測(ce)和滅治的各個環節，有助(zhu)于提(ti)高防(fang)治效(xiao)率。鼎昆科技將(jiang)LoRa技術應(ying)用于白蟻自動(dong)化監(jian)(jian)測(ce)預警(jing)系統，建(jian)立(li)起了(le)高效(xiao)的安全(quan)監(jian)(jian)管平臺和預警(jing)防(fang)控系統，為(wei)文(wen)物古建(jian)保護提(ti)供了(le)寶貴借(jie)鑒。未來我們也將(jiang)繼(ji)續在產品研發、海(hai)外推廣(guang)、渠(qu)道(dao)銷售等方面，為(wei)鼎昆科技提(ti)供全(quan)面支(zhi)持。”
