建为历保中标浑源县文化和旅游局大同悬空寺监测预警信息系统

发布时间：2020-01-06

大同悬空寺位于山西省浑源县，距大同市65公里，寺院建造在恒山金龙峡西侧翠屏峰的峭壁间。悬空寺始建于北魏太和年间，距今已有1500多年的历史。金、明、清三代均对悬空寺作过修缮，现存建筑为明、清时期所建，是国内仅存的佛、道、儒三教合一的独特寺庙。

1957年悬空寺被列为山西省重点文物保护单位。

1982年列入第二批全国重点文物保护单位。

悬空寺

悬空寺是一座纯木建筑，当地有民谣“悬空寺，半天高，三根马尾空中吊”。“马尾”指的是上接阁楼栈道、下抵岩体的立木，这些立木被分为三组，分别被设置在两个楼阁和一条栈道下面，给人第一感觉，悬空寺是靠这些立木支撑在悬崖上。真正承重的其实是半插山体的横梁，在横梁上铺设木板，建设寺庙，形成“半插飞梁为基，巧借岩石暗托”的建筑特点。

悬空寺建筑木质结构

除了悬空寺的建筑艺术，全寺共有铜铸、铁铸、木雕、石刻、脱纱等塑像80余尊，大雄宝殿内的3尊脱纱佛像，高度达50厘米，净重不超过3千克。三教殿的释迦牟尼、孔子、老子的三尊雕像，释迦牟尼慈祥安和地居中端坐，道教鼻祖老子神态豁达，稳居佛教之左，儒家始祖孔子微笑谦恭，列举右首，传神地展现了悬空寺塑像的艺术特色。

三教殿造像

项目建设目标
建立一套符合悬空寺保护管理的“监测预警信息系统”，其涉及到文物保护、监测和管理的几个方面，同时与悬空寺保护研究相结合，不断完善监测预警体系，使悬空寺保护和监测达到科学化、规范化、信息化，实现能够量化地、准确地、完整地、科学地反映悬空寺保存、保护现状。通过现场调研、现状评估与问题分析，明确悬空寺监测预警信息系统建设需求，实现以下目标：
1、建立悬空寺文物建筑安全监测预警管理体系，确定文物建筑保存状态指标，建立有效的风险防范体制，逐步实现悬空寺文物的预防性保护。
2、实现对悬空寺文物建筑本体安全监测指标数据的采集、存储、导出、显示和预警。
3、实现对悬空寺本体微环境（表面温度、大气温度、湿度）等监测指标数据的采集、存储、导出、显示和预警。
4、实现悬空寺气象环境（温度、湿度、风速、风向、雨（雪）量、气压、污染气体）等监测指标数据的采集、存储、导出、显示和预警。
5、实现对悬空寺景区游客量（日/月/游客量、最大承载量）等监测指标数据的采集、存储、导出、显示和预警，实现对景区游客的科学管理。
最终实现建成一套较为成熟的符合悬空寺保护管理需要的监测预警信息系统，为政府职能部门、文物保护工作和景区管理提供基础资料和科学决策支撑。

项目建设内容
1、本体及环境监测预警体系建设
根据监测对象、监测内容及监测手段，确定威胁悬空寺的主要破坏因素，形成基本的监测指标体系，并对监测指标进行论证和评估，从而更全面、完整地积累数据。在后期过程中完善系统的预警发布和预警处置能力，对预警阈值的设置进一步论证和探索，评估各级预警设置的原则，定义预警发布的流程和确定预警处置的办法。

监测预警信息系统平台总体框架图

2、本体及保存环境监测系统的建设
（1）本体实时监测系统建设
根据悬空寺现场的勘察情况，对悬空寺的部分木质横梁进行重点监测，监测内容包括沉降、倾斜、变形、承重压力等。
（2）本体保存环境实时监测系统的建设
根据全面覆盖、重点监测的原则，在悬空寺域内布置室外环境多参数采集仪、酸雨监测站、以及在线式多气体高精度温湿度传感器，用以监测核心区内的局部气象及大气环境，其中包括大气温湿度、风速、风向、降雨量及大气压、酸雨和对保存影响较大的硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、有机气体。

气象站安装位置示意图  

气象站安装位置示意图  

3、监测预警管理系统开发
依据“浑源县文化和旅游局大同悬空寺监测预警信息系统”项目的招标建设内容，完成整个系统的软件概要设计和详细设计，数据库建设，完成软件系统平台构架的研发，以及系统的编程实现、联调和测试。
实现对悬空寺本体的稳定性(沉降、倾斜、变形)等监测指标数据的采集、存储、显示、预警和导出；实现对悬空寺本体微环境（表面温度、大气温度、湿度）等监测指标数据的采集、存储、显示、预警和导出；实现悬空寺气象环境（温度、湿度、风速、风向、雨（雪）量、气压、污染气体）等监测指标数据的采集、存储、导出、显示和预警。
采用大数据可视化，将大数据的统计结果通过图像方式显示在系统中，满足用户对数据的直观查看和对统计结果的快速了解。

大数据可视化效果

悬空寺作为国内现存唯一佛、道、儒三教合一的独特寺庙，其价值意义非常重要，目前科技信息化水平已经应用在众多文化遗产保护的管理和预防性保护预警工作上，而且效果非常显著，对于解决管理局人少、没有统一的管理制度和信息化的管理水平、不能提前预防文物的保护工作来说，建设悬空寺的监测预警平台意义非常重要。游客行为影响、本体木质结构稳定性、本体保存环境三者将是悬空寺监测预警的基础构成，也是对于管理者提供科学依据和预防性保护预警的直接支撑。同时整理悬空寺现有基础资料，对于整体的管理体系质量也是很大的提升。

项目名称：浑源县文化和旅游局大同悬空寺监测预警信息系统
起止时间：2019年11月起
委托单位：浑源县文化和旅游局
承担单位：上海建为历保科技股份有限公司
项目类型：文化遗产物联监测
保护级别：全国重点文物保护单位