古建筑作为不可再生的文化遗产,其木构架、砖石墙体等主体结构历经数百年风雨,普遍存在材料老化、节点松动、基础沉降等问题。由于采用柔性榫卯或砌体结构,微小的不均匀沉降即可引发整体倾斜,而此类变化往往缓慢且隐蔽——初期无明显裂缝或歪闪,肉眼难以察觉,待外观异常显现时,结构可能已进入高风险状态。因此,对古建筑实施长期、连续、非破坏性的结构健康监测,成为文物保护的重要技术需求。

传统监测手段如全站仪或人工拉线测量,存在周期长、频次低、需登高作业等问题,且无法捕捉缓慢变形趋势。更重要的是,古建筑保护强调“最小干预”原则,禁止钻孔、打钉或布设电缆等破坏性操作。在此背景下,低功耗、高精度、免布线的无线倾角传感器成为古建筑结构监测的理想选择。
直川科技研发的ZCT800ML系列无线倾角传感器,已在多个国家级文保单位成功应用。该产品被用于北京世园璞燊酒店——一座按传统工艺复建的江南风格古建群。项目在木结构关键节点部署高精度双轴倾角传感器(型号ZCT800ML-215R),精度达±0.005°,可识别毫米级位移。例如,对于10米高的木构架,0.005°倾角对应顶部水平偏移约0.87毫米,足以捕捉由地基微沉或木材干缩引起的初始响应。

该系统采用内置电池供电,通过LoRa无线通信与网关连接,通信距离达3–5公里,单网关可覆盖整个园区,无需布线,完全避免对古建筑本体的干扰。设备安装仅需抱箍固定,不损伤构件,符合文物保护规范。当倾角超过预设阈值或出现持续变化趋势,系统自动向管理平台推送告警,实现“早发现、早干预”。
除北京世园项目外,直川科技无线倾角传感器还应用于岳阳楼、淮安府署、英国圣马利亚大教堂等国内外重要文物建筑。这些案例表明,该技术已形成成熟解决方案:以高精度感知能力捕捉结构微变,以无线低功耗设计满足长期值守需求,以非侵入部署方式契合文物保护伦理。

为适应户外复杂环境,设备具备IP67防护等级,工作温度范围-40℃至+85℃,并通过EMC抗干扰测试。配合工业级锂电池,续航可达3–5年,大幅降低维护频次,真正实现“部署即可靠”。
在文化遗产数字化保护加速推进的今天,古建筑安全不应依赖偶然巡查。无线倾角传感器以客观数据揭示结构演变规律,为修缮决策提供科学依据,让千年智慧与现代科技在守护文明中深度融合。
直川科技长期专注于高可靠性工业传感技术研发,其无线倾角传感器已在国内外数十处古建筑监测项目中稳定运行,助力构建“预防性保护”新范式。未来,直川科技将继续以专业、克制的技术路径,为全球文化遗产安全提供坚实支撑。