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    文博技术产品

    博物馆环境监控技术现状

    发布时间:2015-11-20 唐铭

        目前博物馆环境监测方式大致分为三类:仪器分析、无线传感器监测系统、便携式检测。仪器分析是化学领域发展比较成熟的对微量样品进行精准检测的方法;而无线传感器监测和便携式检测技术近年来在文物保护领域发展迅速,也是当前文博单位建设的重点。


        继2008 年陕西历史博物馆建立国内首个“博物馆无线环境传感器监测系统”之后,迄今国内已有多家文博单位在通过使用无线传感器对文物保存环境进行监测。中国国家博物馆2011 年建立无线温湿度监测系统,采用高精度温湿度记录仪,利用Zigbee2.4G 无线传输技术,实现了对展厅、库房及部分展柜温湿度的实时连续监测。

        同时,国家博物馆使用便携式仪器对馆内的有机挥发物(TVOC)、甲醛、颗粒物、光照紫外等进行定期检测,及时掌握文物保存环境质量。对博物馆环境进行控制,即对博物馆建筑环境、展厅和库房环境以及展柜(或储存柜) 和囊匣等微环境进行调控,尽量使得文物处在安全和相对稳定的环境中。


        以国家博物馆为例,展厅和库房环境通过24小时运行的恒温恒湿中央空调控制,保证其温湿度平稳;空调风机机组采用进风粗效过滤和中效静电杀菌除尘过滤这两级过滤,对室内空气起到净化作用。对部分展柜使用小型调湿机进行单独调控,以达到更好效果,在密闭性相对较好的存储柜中加入调湿材料起到缓冲微环境的作用。当前面临如下几个问题:


         一、环境传感器的分辨率和精度有待提高

        温湿度传感器的分辨率和精度已经可以满足博物馆环境监测工作。然而目前市面上的有机挥发物(TVOC) 传感器、污染气体传感器、颗粒物传感器等,均存在分辨率不高、精度不够的问题,导致博物馆内污染气体无法被检测出(低于传感器检测下限),或是检测误差很大。


        二、环境传感器设计欠合理,用户体验不佳

        在传感器设计方面,以显示问题为例:很多无线环境传感器均不带显示屏,使得读数和校准不方便。国家博物馆在建设“无线温湿度监测系统”时,请厂家研发“带显示、可开关、耗电少”的温湿度传感器。再以室内光照紫外传感器为例,实际工作需要照度(单位:lux)、紫外强度(单位: μW/cm2) 和紫外相对含量(μW/lm) 三个数值,但目前普遍是将照度和紫外分别做成两个传感器,使用不方便。希望能有一款照度和紫外合一、性能达到英国ELSEC 的水准,并且带有记录和无线传输功能的传感器。


        除此以外,现有的无线环境传感器和监测系统还存在电池更换不便利、数据易丢失、软件配套功能有限等问题。软硬件方面存在的缺陷,给实际使用带来不少麻烦,用户体验不佳。


         三、微环境控制难度大

        当前博物馆对展柜、储存柜、囊匣等微环境的控制手段主要有:加装小型恒湿设备、放置调湿板、调湿剂等湿度缓冲材料和气体吸附材料,用特殊材料对文物进行包装等。但是这几种方式都存在不同程度的缺陷。比如小型恒湿机对展柜密封性要求高,而且需要保证24 小时不间断运行,否则导致的湿度波动会更加明显;调湿板、调湿剂、吸附剂等调湿和吸附材料存在湿度缓冲作用有限,有效使用周期较短、经济成本高的问题;目前市面上的一些防腐蚀、抗氧化、无酸无害的文物包装材料,缺乏相关的使用标准和规范,可操作性不强。综上,文物微环境调控方面的技术手段还是比较缺乏,致使当前博物馆微环境调控面临很多困难。

    (作者单位:中国国家博物馆)


    编辑高游