我国首套石窟内部凝结水监测与智能调控系统建成

科技日报讯 （记者赵向南）记者8月8日获悉，由山西省科技厅立项支持、山西省文物局组织实施的“云冈石窟石质文物内部凝结水监测与治理关键技术研究”山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目，日前在云冈研究院通过验收。这标志着我国首套石窟内部凝结水监测与智能调控系统建成，为云冈石窟及其他同类型文物科学保护提供新手段。

凝结水是威胁石窟长久保存的主要问题之一。长期以来，文物行业只能监测和治理岩石表面凝结水，对岩体内部凝结水这一隐蔽危害缺乏有效治理手段。

该项目历经三年联合攻关，首次攻克了内部凝结水“看不见、测不准、治不好”的技术难题。项目一方面通过研究洞窟温度、湿度、气流和岩体结构的交互耦合机理，结合砂岩孔隙结构与矿物成分分析，阐明凝结水形成机制及其对石质文物的破坏作用机理，为后续治理和监测提供科学依据；另一方面，通过攻关凝结水综合智能治理技术和监测技术与方法，为治理决策提供科学支撑。项目验收专家组认为，该项目针对石窟保护重大难题实现关键技术突破，对推动文物科技创新、服务云冈学建设意义重大。

团队首创人工智能无损检测技术，无需取样或钻孔即可定量识别砂岩孔隙结构与矿物成分，并且能够精确查明凝结水在岩体内部的形成深度。

同时，团队建成了国内首套大型石窟最小干预全域微环境监测系统。在确保文物安全和游客参观不受影响的前提下，该系统监测点位较传统方案精简80%以上，累计采集环境数据达4667万条。在此基础上，团队还搭建了高精度仿真平台，其温湿度预测精度显著优于行业通用标准，能够实现对岩体内部隐性凝结水的提前预警。

此外，团队创新构建了集自然通风、强制通风、除湿调控和石墨烯温控于一体的“3+1级”自适应智能治理体系，并在云冈石窟第9、10窟开展示范应用。应用结果显示凝结水治理成效显著，超额完成考核指标，并形成了一套可复制、可推广的石窟凝结水综合治理技术方案。

据悉，该项目为山西省文物领域投入力度最大的科研项目之一。项目由上海大学牵头，依托云冈研究院，联合中国地质大学（北京）、北京原真在线监测技术有限公司共同实施。

下一步，项目团队将持续推动科研成果落地转化，将该技术方案推广应用到其他大型石窟寺及同类型文物上，让科技创新成为文物长效保护的坚实支撑，为我国文物保护事业贡献可复制、可推广的“云冈方案”。