中(zhong)國文(wen)物(wu)古(gu)建(jian)筑數量(liang)繁(fan)多，各具獨(du)特的(de)(de)建(jian)筑風格與(yu)結構，是重要(yao)的(de)(de)文(wen)化遺產。近年(nian)來，我(wo)國出臺了(le)多項政策來加(jia)強對文(wen)物(wu)古(gu)建(jian)的(de)(de)保(bao)護。由(you)于(yu)文(wen)物(wu)古(gu)建(jian)筑多以木材為(wei)(wei)主要(yao)建(jian)筑材料(liao)，白蟻侵害(hai)成為(wei)(wei)其(qi)保(bao)護工作中(zhong)的(de)(de)一(yi)大(da)挑戰。基于(yu)LoRa? 的(de)(de)白蟻監測預警系統(tong)突(tu)破了(le)傳統(tong)防治(zhi)方(fang)法在實時(shi)性(xing)、準確率和耐久性(xing)等方(fang)面(mian)的(de)(de)限制(zhi)，大(da)幅(fu)提高了(le)蟻害(hai)防治(zhi)效率。
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LoRa技術的支持下，該系統能夠以(yi)超(chao)低功(gong)(gong)耗(hao)實現遠(yuan)距(ju)離的預警信號(hao)傳輸，在白蟻入(ru)侵的第(di)一時間自動報警，啟(qi)動即時干預，已經成功(gong)(gong)幫助(zhu)了寧(ning)波天一閣博物館、南京朝天宮博物館、孔氏(shi)南宗家(jia)廟以(yi)及杭州(zhou)西泠印社等多個文物古建抵御了白蟻侵害。
圖1：基于LoRa通訊技術的(de)DEKAN文(wen)物古建白(bai)蟻自動(dong)化監測預警系(xi)統
白蟻入侵實時監測，保障古建免受蟻害
當前，國內大(da)部分園林景區和古建單位主要(yao)通過藥(yao)(yao)液噴灑以(yi)及(ji)挖巢(chao)驅蟲的(de)方(fang)式來阻(zu)止白蟻的(de)入侵。然而，藥(yao)(yao)物(wu)屏障易(yi)降解且失效快，難以(yi)實現長(chang)期(qi)有效的(de)防治。而大(da)規模挖巢(chao)驅蟲不僅需(xu)要(yao)花費(fei)大(da)量的(de)人(ren)力、物(wu)力，還有可(ke)能會影響建筑(zhu)的(de)地基和安全。
針對文物(wu)古(gu)建白(bai)蟻防(fang)治在持久性和施工方(fang)面的(de)限制(zhi)，鼎(ding)昆(kun)科技(ji)基于(yu)“電磁感(gan)應非環(huan)路(lu)技(ji)術”(DEMINL)和Semtech LoRa技(ji)術，搭建了白(bai)蟻自動化監測預警控制(zhi)系統(tong)(tong)。該系統(tong)(tong)由傳感(gan)器、基于(yu)LoRa的(de)網(wang)關、PC端和手機(ji)APP管理(li)軟件等部分組(zu)成，能夠及時檢(jian)查并發現白(bai)蟻活(huo)體，用蟻藥通過白(bai)蟻活(huo)體相(xiang)互感(gan)染將區域內(nei)白(bai)蟻種群消滅。
圖 2. 白蟻自動化(hua)監(jian)測預警(jing)系統(tong)運行示意
部分文物古建地處偏僻，區域信號較差(cha)，設備容(rong)易出現(xian)離線、受干擾問題(ti)，且現(xian)場部署考察和施(shi)工難度較大(da)。憑(ping)借(jie)遠距(ju)離、超低(di)功耗、穿(chuan)透性強等優勢，LoRa成為了鼎(ding)昆科(ke)技在通訊技術方面的首選。
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)實際應用(yong)中，鼎昆(kun)科技的白(bai)蟻(yi)自動化(hua)監測預警(jing)控制系統主(zhu)要(yao)發揮了三方面的作用(yong)：
體檢作用：利(li)用監(jian)測(ce)裝置(zhi)準確獲(huo)取保護(hu)區域內(nei)的白蟻危害發生時間、入侵方向(xiang)，以及入侵部位。
防范作用：通過圍城式(shi)(shi)設計和(he)籬(li)笆式(shi)(shi)安裝(zhuang)在保護區域外(wai)圍布置(zhi)多重防線，讓白蟻無(wu)法靠近文物建(jian)筑本體。
清除作用：對建(jian)筑(zhu)本體內已有的白(bai)蟻實(shi)施引誘，一旦觸發監測裝置(zhi)，即刻報警并施藥清除。
目前，鼎(ding)昆(kun)科技的(de)白(bai)蟻自動化監測(ce)預警系統已經被廣泛應用于古建筑(zhu)、房屋建筑(zhu)、水庫堤壩、園林市政等(deng)領(ling)域對白(bai)蟻侵害(hai)的(de)檢測(ce)和控制。
2019年(nian)底，鼎昆科技為朝(chao)天(tian)宮(gong)博物館安(an)裝了800個監測點，至今累計發生(sheng)120余次有(you)蟻(yi)報(bao)警(jing)，開(kai)艙后均有(you)捕獲大量白蟻(yi)。經(jing)及時消殺滅害后，朝(chao)天(tian)宮(gong)內(nei)白蟻(yi)隱患(huan)已得到有(you)效解(jie)決，避免(mian)了景區(qu)內(nei)古建筑(zhu)和名木古樹遭受(shou)白蟻(yi)蛀蝕。
圖(tu)(tu)3.朝(chao)天(tian)宮白蟻監(jian)測點(dian)部署圖(tu)(tu)
2021年4月，鼎昆(kun)科技(ji)與(yu)中山紀念堂(tang)達(da)成合作并(bing)安裝了331個(ge)監測點，至(zhi)今累計發生了30余(yu)次有蟻報警，開艙后均發現大(da)量(liang)白蟻，及時有效的(de)(de)滅(mie)治后解決(jue)了白蟻隱(yin)患(huan)。LoRa技(ji)術在該(gai)項(xiang)(xiang)目(mu)中所發揮的(de)(de)作用獲得(de)了多家媒體報道(dao)，被列為紀念堂(tang)對(dui)外展示(shi)項(xiang)(xiang)目(mu)之一。
據了(le)解(jie)，鼎昆科(ke)技正(zheng)在與Semtech啟動新(xin)一(yi)輪合(he)作，開發適配(pei)全球(qiu)多種頻(pin)段的基于(yu)LoRa技術(shu)的白蟻網關(guan)，以及成本(ben)更(geng)低、功(gong)耗更(geng)節省、安裝簡易化(hua)、支持星(xing)鏈上網等(deng)多種場(chang)景適配(pei)的系列(lie)網關(guan)產品。
鼎昆科技總經理沈俊峰表示：“經(jing)過多年努(nu)力(li)，鼎昆科技已在全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)多個國家取得了自(zi)動(dong)化白蟻監(jian)測(ce)系(xi)統(tong)的(de)(de)發(fa)明專利證書。與Semtech的(de)(de)協(xie)作不(bu)僅將幫(bang)助我(wo)們進(jin)一步研發(fa)出(chu)適配全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)多個頻段的(de)(de)基于LoRa的(de)(de)網關，有效(xiao)的(de)(de)降低網關成本(ben)和(he)監(jian)測(ce)節點的(de)(de)功耗，提高信號接收效(xiao)果，提升了白蟻監(jian)測(ce)的(de)(de)準確率、實時(shi)性和(he)耐久性，還將助力(li)把白蟻自(zi)動(dong)化監(jian)測(ce)預警系(xi)統(tong)推廣(guang)至全(quan)球(qiu)(qiu)(qiu)。”
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(ji)術被應用(yong)于(yu)(yu)白蟻預防(fang)(fang)、監測(ce)和(he)滅治的(de)各個環節，有助(zhu)于(yu)(yu)提(ti)(ti)高防(fang)(fang)治效率。鼎(ding)昆科(ke)技(ji)將(jiang)LoRa技(ji)術應用(yong)于(yu)(yu)白蟻自動化監測(ce)預警系統，建立起了高效的(de)安(an)全監管(guan)平臺和(he)預警防(fang)(fang)控系統，為文物古建保護提(ti)(ti)供了寶貴借鑒。未(wei)來我們也將(jiang)繼續在產(chan)品研發、海外推(tui)廣(guang)、渠道銷售等方面，為鼎(ding)昆科(ke)技(ji)提(ti)(ti)供全面支(zhi)持。”
