遼寧現代化博物館恒溫恒濕檢測控製係統

遼寧現代化博物館恒溫恒濕檢測控製係統

　　現代化博物館空氣質量一體化3D可視化管控平台

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　　北京盛世宏博

　　前言：

　　北京盛世宏博根據博物館溫濕度監控係統用來監控博物館展會、庫房的溫濕度，實時監控溫濕度，具有數據采集、數據統計、超限告警、遠程監控的功能。通過遠程監控使文物庫房，確保文物的妥善和安全。

　　博物館裏有許多珍貴的文物和文獻，因為隨著時間的推移，這些物品不可避免地受到環境的威脅，其中之一就是空氣中濕度影響。

　　高濕度會導致空氣中水平衡的破壞，細菌的生長，物體的腐蝕。溫度和濕度必須合理和穩定，以保持文物文件處於狀態。

　　不同的收藏對溫度和濕度有不同的要求。

　　博物館庫房溫濕度國家標準如下：

　　金屬材質的文物：

　　、鐵器、金銀器、金屬錢幣這些存放溫度在20℃，濕度在0~40%RH之間；

　　錫器、鉛器這些存放溫度在25℃，濕度在0~40%RH之間；

　　琺琅器、搪這些存放溫度在20℃，濕度在40~50%RH之間；

　　矽酸鹽材質的文物：

　　陶器、陶俑、唐三彩、紫砂器、磚瓦、這些存放溫度在20℃，濕度在40~50%RH之間；

　　玻璃器這些存放溫度在20℃，濕度在0~40%RH之間；

　　岩石材質的文物：

　　石器、碑刻、石雕、畫像石、岩畫、、寶石、古生物化石、岩礦標本、彩繪泥塑、壁畫這些存放溫度在20℃，濕度在40~50%RH之間；

　　紙質材質的文物：

　　紙張、文獻、經卷、書法、國畫、書籍、拓片、郵票等這些存放溫度在20℃，濕度在50~60%RH之間；

　　織品類、油畫：

　　絲毛棉麻紡織品、織繡、服裝、、油畫這些存放溫度在20℃，濕度在50~60%RH之間；

　　竹木製品：

　　漆器、木器、木雕、竹器、藤器、家具、版畫這些存放溫度在20℃，濕度在50~60%RH之間；

　　動植物材料：

　　製品、甲骨製品、角製品、貝殼製品這些存放溫度在20℃，濕度在50~60%RH之間；

　　皮革、皮毛這些存放溫度在5℃，濕度在50~60%RH之間；

　　動物標本、植物標本這些存放溫度在20℃，濕度在50~60%RH之間；

　　黑白照片及膠片這些存放溫度在15℃，濕度在50~60%RH之間；

　　背景

　　據國家文物局調查統計：全國有55.6%館藏文物遭到不同程度的破壞，主要原因是庫房環境不達標。而環境不達標的主要根本因素就是環境溫濕度的不合理。

　　溫度對文物的影響

　　1、溫度升高會加快文物的物理變化速度，尤其對紙質、絲綢文物、、書畫的影響很大。

　　2、溫度升高會加快化學反應速率．特別是金屬文物、紙質文物的老化會加劇。

　　3、庫房溫度過高，給有害物質提供了生存環境。微生物生長溫度在25~37℃，害蟲生長溫度在22~32℃。在此範圍內，每升高10℃，就會提高害蟲繁衍速度。

　　4、庫房溫度升高後、會加速藏品熱脹冷縮速度，尤其是年代久的藏品，損壞會更大。

　　5、庫房溫度過低，尤其對紙質文物結構、紙張輕度、質量都會產生直接的影響。

　　濕度對文物的影響

　　1、濕度不斷增加，會增加空氣中的無機鹽含量，導致金屬出現鏽蝕，青鋼器常見的銅綠就跟濕度高有很大關係。

　　2、濕度較大會加快紙質文物的紙張纖維素水解，降低紙張的耐久性。

　　3、庫房濕度較大會加劇有害氣體與灰塵的損壞程度．特別是紙張纖維會吸收水分，導致紙張潮濕，出現溶脹問題，對文物的破壞是非常大的。

　　4、濕度過大會促進有害生物的繁衍，物體容黴，導致紙張字跡褪色。

　　5、濕度高低導致木質、紙質以及絲綢品等藏品的變形或開裂。影響文物的本身價值。

　　目前，在线看片网址專門研究溫濕度監控係統，主要是針對博物館文物溫濕度監測

　　1、研究了文物保存濕度指標的確定方法和展櫃的溫濕度控製技術，提出了溫濕度獨立控製的技術看片网站入口。

　　2、對文物保存展櫃微環境控製技術進行了試驗研究。

　　3、設計了恒溫恒濕一體機文物櫃，未涉及文物保管和陳列用溫濕度無線聯網遠程監控係統的開發。

　　4、研究的環境溫濕度監測係統，可用於檔案、庫房和文物保存環境。

　　5、采用以太網總線實行分散監控，集中管理的方式，集溫濕度數據采集、溫濕度控製、數據庫自動更新於一體，實現溫濕度的測量監視控製以及數據的自動保存。

　　6、研究了由上位機、下位機和傳感器三大部分組成的檔案資料庫溫濕度控製係統。與本項目采用國際通用的無線數傳頻段構成的無線網絡不同。

　　7、研究了無線傳輸溫濕度監測係統和室內空氣質量監控儀，側重於檢測，不具備網絡監控功能。

　　8、設計一種室內空氣質量監控儀，由傳感器、變送器、多路智能監控儀、無線發射與接收模塊、機箱和電源轉換插座盒所構成。

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　　國外研究發展狀況

　　國外博物館溫濕度環境主要是由中央空調控製，從上世紀80年始關注展櫃內小環境的濕度控製。由於文物展櫃大多製作優良，具備良好的密閉性，因此普遍采用文物專用的調濕劑使櫃內濕度恒定。但采用調濕劑控製濕度，其發揮作用是一個緩慢的過程，要求展櫃具有極高的氣密性，因此國內生產的大多數展櫃無法滿足這種應用方式的要求。與此同時，采用藥劑控濕，很難達到的控製，其使用壽命及控製效果受到眾多外界因素的影響。其優點是初期投資較低，但使用效果隨壽命而衰減，需要定期更換，因此維護的費用較大。其次，也有針對展櫃的電子式恒濕機的使用和無線監測設備。如：東京國立博物館2002年開始采用無線感應係統，所采用的係統也是無線搭配有線的係統。英國維多利亞與愛伯特博物館2004年開始使用無線感測係統。但其還處於監測數據的收集和就地控製的狀態，無法組成便捷的通訊網絡，更無法實現集中的管理和控製。

　　以上資料顯示，國內外文獻中未見采用無線網絡技術研製的博物館文物保管和陳列用溫濕度遠程監控係統的報道和具體應用。

　　二、常用溫濕度控製方法和傳統溫濕度檢測手段的局限性

　　目前，國內外博物館調節控製環境溫濕度措施包括：裝備集中式中央空調係統；局部空間使用恒溫恒濕機、空調器、去濕機、加濕機和使用調濕材料等。被調節控製的溫濕度環境是否達到文物保存環境的標準，需用溫濕度測量儀表測定。通常使用的溫濕度測量儀表有：液體膨脹式溫度計、固體膨脹式溫度計、毛發濕度計、自動記錄溫濕度計、微電子溫濕度記錄器等。溫濕度測量儀表分布在文物展廳中的每個展櫃中，采集溫濕度監測數據的傳統手段是人工巡檢記錄，然後進行匯總，記錄存檔。首都博物館新館開館以後，環境監測仍然采用傳統的人工巡檢手抄記錄方法。由於展廳數量多、麵積大，工作人員完整巡檢一遍需要走5公裏左右。因此，利用人工抄表的方式，每日記錄溫濕度的次數極為有限，而且在夜間也無法巡查記錄。更為重要的是，對於博物館的“心髒”——文物庫房，由於嚴格的人員出入管理製度，使得日常的人工抄表巡檢無法進行，成為溫濕度監控的盲區。一旦中央空調出現問題，需要經過很長時間才能被文物保護中心察覺到，因此存在極大的隱患。這就要求在线看片网址采用更加便捷的方法，獲取更加詳細的信息，適應現代化文物保護工作的需要。解決這一問題的關鍵首先就是使用何種手段進行溫濕度的檢測、記錄及分析和控製文物所處的溫濕度環境，確保文物始終處於一種相對的穩定環境中。

　　三、適應博物館現狀的溫濕度檢測新手段

　　為了提高首都博物館的文物保護科技水平，實現對文物的有效保護，急需一種現代化的檢測手段來滿足博物館環境的特殊需求,在线看片网址研發博物館專用的無線溫濕度檢測係統。該無線係統監控分為：無線zigbee、無線射頻和無線gprs三種監控係統，本係統采用無線通訊方式，通過放置在各個陳列櫃、展廳及文物庫中的采集節點構成無線通訊網絡，集中監控。每個無線采集節點可采集多種空氣環境信息，中央監控係統可實時動態顯示各個采集點的位置信息及該點的空氣狀態信息，當某個空氣環境指標超出限製值時，係統自動發出報警信息，可自行啟動博物館內恒溫恒濕設備，並對曆史報警信息進行存儲；人員可瀏覽2-3年內由各節點采集來的所有空氣狀態數據；亦可通過人工手動控製調節無線網絡博物館內恒溫恒濕機電設備等。該係統具有如下特點：

　　1、采用無線通訊方式，無需繁雜的人工布線，項目實施簡單快捷。可用於采集展櫃、展廳及庫房內溫濕度信號。

　　2、通過放置在各個陳列櫃、展廳及儲藏庫中的采集節點構成無線通訊網絡，其通訊距離可覆蓋整座建築物。

　　3、每個無線采集節點體積小巧，可放置於展櫃內角落處，隱蔽性好。

　　4、每個節點所采集的空氣環境信息會被實時記錄在中央監控係統數據庫中。該中央監控係統的主要功能包括:

　　a、動態顯示功能：在監控屏幕中可顯示各個采集點的位置信息及該點的實時空氣狀態信息。

　　b、報警功能：當某個空氣環境指標超出限製值時，係統自動發出報警信息，並對曆史報警信息進行長時間的存儲，以便日後分析。

　　c、趨勢記錄功能：可瀏覽2-3年內由各節點采集而來的所有空氣狀態數據，並作出趨勢分析，人員可以此為依據，對現有的空調係統做出改進。

　　d、報表打印功能：可通過係統自帶的打印機，將所關心的數據以報表形式打印出來。其中包括報警紀錄、趨勢記錄等。

　　四、傳統濕度控製手段的局限性

　　當濕度的檢測、記錄及分析手段完善後，對於現有濕度環境的改善及控製便成為更加突出的問題。現實中有時會遇見這樣的尷尬，當無線濕度檢測係統探知異常並發出實時報警後，管理人員束手無策，一籌莫展。因為傳統的環境濕度控製手段是采用中央空調，但由於初期設計缺陷，極易出現夏季91看片网站视频能力不足，冬季加濕效果不夠的狀況。更為重要的是，對於同一展廳，中央空調隻能統一設定濕度，因此，差異化的濕度需求無法得到滿足。例如，在同一展廳中，需要濕度低於40%RH的盡可能幹燥的環境，而書畫和紡織品文物則需要將濕度控製在55%RH左右，這些特殊的要求僅靠大環境控製是無法滿足的。可見，中央空調對於文物濕度的控製受到諸多因素的局限，無法達到理想的狀態。

　　五、適應博物館無線濕度控製新手段

　　為了彌補中央空調的局限性，新的手段必須滿足如下要求：首先，設備體積小巧，能安裝於展櫃內部，為不同的展櫃提供獨立的濕度控製；其次，該設備應同時具備加濕與91看片网站视频功能，以滿足全年各種氣候的變化；另外，該設備必須能夠穩定而且高精度的持續運行；與此同時，當設備台數較多時，應具備集中監控的功能，便於管理。

　　利用陳列櫃將文物有效的隔絕在一個單獨小環境內，再對這個小環境實施的控製。通過在密閉的展櫃內形成獨立的、可循環的氣流組織，控製濕度。采用半導體製冷的原理，將經過充分加濕的空氣進行減濕處理，以控製櫃體內的濕度值，兼具加濕與91看片网站视频的功能，低噪音，體積小巧，控製。采用電子式恒濕機，能夠通過調節空氣的循環量來克服展櫃的泄露，各種展櫃經改造便能實施控製，因此更能適應國內展櫃的現狀。電子式恒濕機內置各種智能控製程序，能夠針對外界各種影響迅速、自動的做出調整，因此其控製效果更、更穩定，人為幹預的因素較少。

　　與中央空調相比，小環境控製顯得更為有效：其特點是：（1）每個展櫃內的控製目標都可以是不同的，能夠滿足不同種類文物對於濕度的差異化需求；（2）由於在較小的空間內實施控製，精度要大大提高，能夠達到±1.5%；（3）小環境控製柔性較高，不僅噪音低，而且體積小巧，能與展陳有機的融為一體。

　　當展櫃濕度控製設備分布較分散且數量較多時，集中監控能極大方便使用者的管理。與此同時為了展廳內有可能不斷變化的展陳布局，靈活的無線通訊方式能更好的滿足博物館的需求。

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