佛罗伦萨，保护布鲁内莱斯基圆顶的新型高科技传感器

佛罗伦萨已开始更新和扩建布鲁内莱斯基圆顶的监测系统，目的是确保对该纪念碑的结构行为有更深入的了解。该项目包括采用新技术，将其添加到已经运行的系统中，以便更精确地检测结构的变形、位移和加速度。

整个系统将于 2025 年底投入使用，总投资为 662 000 欧元。资金通过国家恢复和复原计划（NRP）划拨，由欧盟和 Nowtech Solutions srl 公司提供。作为干预措施基础的研究项目由佛罗伦萨大学统计、信息学和应用系与圣玛丽亚歌剧院合作开发。该执行项目由 Nowtech Solutions srl 和 IP Ingegneria srl 开发，题为 “意大利遗产结构健康监测的智能管理：布鲁内莱斯基案例”，将在圣玛丽亚歌剧院的监督下实施。佛罗伦萨大学的 DiSIA、DiCEA 和 DST 部门也在佛罗伦萨、普拉托和皮斯托亚省考古、美术和文化遗产部的监督下参与了该项目。

穹顶是这座城市的建筑标志，于 1436 年完工，至今仍是世界上最大的砖石穹顶。它的设计和实现都没有使用肋骨，是建筑和工程史上的一个奇迹，但正是由于其特殊的建筑特点，它自诞生以来就需要不断的关注和控制，特别是对其结构状况的关注和控制。在这种情况下，监测是圣玛丽亚歌剧院开展的主要活动之一 。自 1987 年以来，该歌剧院在传统的人工数据调查基础上增加了 自动化系统，目前已扩展到建筑群的其他主要古迹：大教堂、钟楼和圣乔凡尼洗礼堂。

现有系统主要用于测量主要病变部位的行为，与之相比，新系统在整个建筑结构中的传感器分布更加均匀 。三轴加速度计将用于检测异常加速度和振动，双轴倾角仪放置在目标点以控制角变形，线性位置传感器放置在角肋上，能够精确记录位移。该系统还将配备温度传感器和激光扫描仪，前者可以分析热量变化对砌体的影响，后者可以绘制穹顶的三维地图，有助于更清楚地了解工程的几何和结构特征。

新系统的目的是收集全面的数据 ，为深入分析提供便利，为技术人员和研究人员创建一个共享的数字平台。目的是提供先进的调查工具，以支持保护古迹的有效战略。因此，该项目是技术创新和对传统关注的综合体，旨在预防风险和防止退化，同时随着时间的推移保持穹顶的可用性和安全性。此外，所开发的模型也可用于其他具有类似复杂性的历史建筑。

对布鲁内莱斯基圆顶的监控

对穹顶的监控有着深厚的历史渊源。在工程竣工前夕，人们就已经观察到了第一批裂缝现象，但直到 1639 年，大教堂歌剧院的建筑师杰拉尔多-西尔瓦尼（Gherardo Silvani）才开始系统地关注结构问题，他起草了一份报告，描述了正在出现的裂缝，并提出了控制裂缝的解决方案。1756 年，耶稣会士兼工程师 莱昂纳多-希梅内斯（Leonardo Ximenes）对裂缝框架进行了首次有机勘测，他开始收集功能数据，研究结构的稳定性，以确保大教堂中的 “日晷 ”的准确性。

20 世纪，在西梅内斯天文台台长吉多-阿尔法尼（Guido Alfani）神父任命后成立的第一部长委员会（1934-1937 年）的推动下，监测工作变得更加严格。第二次世界大战中断了这一活动，但在 1950 年由第二委员会恢复。第三届部长级委员会（1975-1976 年）采用了新的测量系统，将观测点的数量从 22 个增加到 50 个。 不过，直到 1986 年至 1987 年，才由 ISMES（现为 Cesi 的一个部门）建立的自动化系统才得以实施，该部门目前仍与 Opera di Santa Maria del Fiore 一起管理和维护该系统。

目前运行的系统使用 72 个传感器，包括定位传感器、远距离协调计、液位计、压强计和温度计。最近，还集成了用于探测振动和微震事件的地震仪。多年来，通过这套复杂的仪器，歌剧院获得了大量的数据，如今这些数据已成为歌剧院技术办公室进行分析、规划维护和保养工作的基础。

新项目是国际计算机科学理事会基金会（ICSC Foundation）--国家高性能计算、大数据和量子计算研究中心（CN1）--更广泛资助框架的一部分，项目代码为 CN000013，CUP H93C22000450007，用于巴里大学 “环境与自然灾害 ”分支 5。该项目是在巴里大学统计、信息学和应用 DiSIA “G. Parenti ”系 Bruno Bertaccini 教授的推动下通过公开征集选定的。Parenti’ of the University of Florence）的 Bruno Bertaccini 教授与佛罗伦萨圣玛丽亚歌剧院（Opera di Santa Maria del Fiore）合作推动的。Nowtech Solutions srl 公司与 IP Ingegneria srl 公司合作的 “意大利遗产结构健康监测的智能管理：布鲁内莱斯基案例 ”项目赢得了该项目。

声明

"圣玛丽亚歌剧院院长卢卡-巴尼奥利评论说："我觉得我可以说，布鲁内莱斯基圆顶受到如此仔细的监测，既是为了实现保护和保存的目标，也是为了实现科学研究的目标。

佛罗伦萨大学 “G. Parenti ”系 DiSIA 统计学教授、项目发起人布鲁诺-贝尔塔奇尼（Bruno Bertaccini）说："监测系统的更新将有助于完善对异常现象的识别，并利用特定的人工智能技术对古迹的结构演变进行预测。

"安东内拉-拉纳尔迪总监解释说：“检测、监控和调查 ”有助于了解和控制穹顶随着时间推移的行为，在现有数据收集和处理工具的基础上，借助先进的数据收集和处理工具，达到预防和知识普及的目的。

“Nowtech Solutions 总监兼 IP Ingegneria 代表朱利奥-德利塔拉（Giulio Delitala）说：”我们非常荣幸被指定机构选中开展这项活动，实施布鲁内莱斯基圆顶的监控系统；我们经过多年研究和实地工作积累的经验将用于保护世界上最杰出的建筑遗产之一。

佛罗伦萨，保护布鲁内莱斯基圆顶的新型高科技传感器

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