鼎昆科技利用Semtech的LoRa器件為文物古建打造白蟻自動(dòng)化監測預警系統

中國文物古建筑數量繁多，各具獨特的建筑風(fēng)格與結構，是重要的文化遺產(chǎn)。近年來(lái)，我國出臺了多項政策來(lái)加強對文物古建的保護。由于文物古建筑多以木材為主要建筑材料，白蟻侵害成為其保護工作中的一大挑戰?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/LoRa">LoRa^?的白蟻監測預警系統突破了傳統防治方法在實(shí)時(shí)性、準確率和耐久性等方面的限制，大幅提高了蟻害防治效率。

Semtech LoRa 生態(tài)圈合作伙伴浙江鼎昆環(huán)境科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鼎昆科技”）長(cháng)期致力于白蟻預防的非藥物措施的研發(fā)及推廣。鼎昆科技的DEKAN文物古建白蟻自動(dòng)化監測預警系統通過(guò)監測磁通量的變化來(lái)判斷白蟻是否入侵，并使用基于LoRa的網(wǎng)關(guān)采集傳感器數據并傳輸至網(wǎng)絡(luò )監測站，成功將白蟻報警的準確率提升至95%。 

在LoRa技術(shù)的支持下，該系統能夠以超低功耗實(shí)現遠距離的預警信號傳輸，在白蟻入侵的第一時(shí)間自動(dòng)報警，啟動(dòng)即時(shí)干預，已經(jīng)成功幫助了寧波天一閣博物館、南京朝天宮博物館、孔氏南宗家廟以及杭州西泠印社等多個(gè)文物古建抵御了白蟻侵害。

圖1 基于LoRa通訊技術(shù)的DEKAN文物古建白蟻自動(dòng)化監測預警系統 

白蟻入侵實(shí)時(shí)監測，保障古建免受蟻害 

當前，國內大部分園林景區和古建單位主要通過(guò)藥液噴灑以及挖巢驅蟲(chóng)的方式來(lái)阻止白蟻的入侵。然而，藥物屏障易降解且失效快，難以實(shí)現長(cháng)期有效的防治。而大規模挖巢驅蟲(chóng)不僅需要花費大量的人力、物力，還有可能會(huì )影響建筑的地基和安全。

針對文物古建白蟻防治在持久性和施工方面的限制，鼎昆科技基于“電磁感應非環(huán)路技術(shù)”（DEMINL）和Semtech LoRa技術(shù)，搭建了白蟻自動(dòng)化監測預警控制系統。該系統由傳感器、基于LoRa的網(wǎng)關(guān)、PC端和手機APP管理軟件等部分組成，能夠及時(shí)檢查并發(fā)現白蟻活體，用蟻藥通過(guò)白蟻活體相互感染將區域內白蟻種群消滅。

圖2 白蟻自動(dòng)化監測預警系統運行示意

部分文物古建地處偏僻，區域信號較差，設備容易出現離線(xiàn)、受干擾問(wèn)題，且現場(chǎng)部署考察和施工難度較大。憑借遠距離、超低功耗、穿透性強等優(yōu)勢，LoRa成為了鼎昆科技在通訊技術(shù)方面的首選。

通過(guò)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(shí)時(shí)性并降低離線(xiàn)率。其無(wú)線(xiàn)連接的方式也降低了現場(chǎng)部署難度。

同時(shí)，基于LoRa技術(shù)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(chǎng)景中批量部署。一次部署，即可以支持各類(lèi)監測設備的長(cháng)期使用，降低了電池更換和設備維護成本。

在實(shí)際應用中，鼎昆科技的白蟻自動(dòng)化監測預警控制系統主要發(fā)揮了三方面的作用：

●   體檢作用：利用監測裝置準確獲取保護區域內的白蟻危害發(fā)生時(shí)間、入侵方向，以及入侵部位。

●   防范作用：通過(guò)圍城式設計和籬笆式安裝在保護區域外圍布置多重防線(xiàn)，讓白蟻無(wú)法靠近文物建筑本體。

●   清除作用：對建筑本體內已有的白蟻實(shí)施引誘，一旦觸發(fā)監測裝置，即刻報警并施藥清除。

目前，鼎昆科技的白蟻自動(dòng)化監測預警系統已經(jīng)被廣泛應用于古建筑、房屋建筑、水庫堤壩、園林市政等領(lǐng)域對白蟻侵害的檢測和控制。

2019年底，鼎昆科技為朝天宮博物館安裝了800個(gè)監測點(diǎn)，至今累計發(fā)生120余次有蟻報警，開(kāi)艙后均有捕獲大量白蟻。經(jīng)及時(shí)消殺滅害后，朝天宮內白蟻隱患已得到有效解決，避免了景區內古建筑和名木古樹(shù)遭受白蟻蛀蝕。

圖3 朝天宮白蟻監測點(diǎn)部署圖

2021年4月，鼎昆科技與中山紀念堂達成合作并安裝了331個(gè)監測點(diǎn)，至今累計發(fā)生了30余次有蟻報警，開(kāi)艙后均發(fā)現大量白蟻，及時(shí)有效的滅治后解決了白蟻隱患。LoRa技術(shù)在該項目中所發(fā)揮的作用獲得了多家媒體報道，被列為紀念堂對外展示項目之一。

據了解，鼎昆科技正在與Semtech啟動(dòng)新一輪合作，開(kāi)發(fā)適配全球多種頻段的基于LoRa技術(shù)的白蟻網(wǎng)關(guān)，以及成本更低、功耗更節省、安裝簡(jiǎn)易化、支持星鏈上網(wǎng)等多種場(chǎng)景適配的系列網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。

鼎昆科技總經(jīng)理沈俊峰表示：“經(jīng)過(guò)多年努力，鼎昆科技已在全球多個(gè)國家取得了自動(dòng)化白蟻監測系統的發(fā)明專(zhuān)利證書(shū)。與Semtech的協(xié)作不僅將幫助我們進(jìn)一步研發(fā)出適配全球多個(gè)頻段的基于LoRa的網(wǎng)關(guān)，有效的降低網(wǎng)關(guān)成本和監測節點(diǎn)的功耗，提高信號接收效果，提升了白蟻監測的準確率、實(shí)時(shí)性和耐久性，還將助力把白蟻自動(dòng)化監測預警系統推廣至全球?！?/p>

Semtech中國區銷(xiāo)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(lián)網(wǎng)技術(shù)被應用于白蟻預防、監測和滅治的各個(gè)環(huán)節，有助于提高防治效率。鼎昆科技將LoRa技術(shù)應用于白蟻自動(dòng)化監測預警系統，建立起了高效的安全監管平臺和預警防控系統，為文物古建保護提供了寶貴借鑒。未來(lái)我們也將繼續在產(chǎn)品研發(fā)、海外推廣、渠道銷(xiāo)售等方面，為鼎昆科技提供全面支持?！?/p>