博物館收藏的一切文物都是由不同材料構(gòu)成的，而文物的自然損壞，其實(shí)就是構(gòu)成文物的材料受到環(huán)境有害因素的影響出現(xiàn)的劣化變質(zhì)。在影響藏品保存的各種環(huán)境因素中，最基本并經(jīng)常起作用的因素是空氣的溫度和濕度。溫度對于文物的影響主要體現(xiàn)在環(huán)境溫差較大時(shí)的熱脹冷縮。當(dāng)溫度與環(huán)境中的濕度、光、氧、蟲、霉等環(huán)境因素共同作用時(shí)，對文物的損壞往往起到加速和催化的作用。在一定溫度值內(nèi)，溫度每升高10度，反應(yīng)速度加快1-3倍。同樣濕度過高過低，也會(huì)對有機(jī)質(zhì)文物造成嚴(yán)重?fù)p壞。所以，適宜的溫濕度、潔凈的環(huán)境是文物保護(hù)的必要條件。長期以來，盡管全國的博物館工作者為保護(hù)文物做了大量工作，但文物入館收藏后受損的情況仍然非常普遍，這種現(xiàn)象與博物館的收藏環(huán)境不宜密切相關(guān)。及時(shí)了解和掌握文物所處環(huán)境的變化，防止文物劣化變質(zhì)，關(guān)鍵在于采用何種手段進(jìn)行溫濕度的檢測，使不適宜的環(huán)境盡快得到改善。國內(nèi)外溫濕度監(jiān)控研究狀況:（一）國內(nèi)研究發(fā)展?fàn)顩r博物館內(nèi)溫濕度環(huán)境的傳統(tǒng)監(jiān)測手段，基本以人工巡檢為主。也有采用數(shù)字式傳感器對溫濕度檢測，并利用無線通訊的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸和信息管理。文物所處展柜內(nèi)的小環(huán)境中，濕度控制主要采用被動(dòng)的調(diào)濕劑調(diào)控方式。但此種方法存在控制精度低、濕度設(shè)定值調(diào)整范圍窄、穩(wěn)定性差、有效作用的持續(xù)時(shí)間短、對外界環(huán)境的干擾響應(yīng)速度慢等博物館溫濕度無線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用劉樹林缺點(diǎn)，而且更換調(diào)濕劑必須手動(dòng)操作，無法和傳感器等手段進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。這種調(diào)控方式不僅大大降低了時(shí)效性，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度及維護(hù)成本，也無法進(jìn)一步實(shí)施對于小環(huán)境的控制，即檢測后無法對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。因此，將數(shù)字式的監(jiān)測手段、無線聯(lián)網(wǎng)的通訊方式和電子式的控制方法完整結(jié)合，形成一種無線聯(lián)網(wǎng)展柜濕度監(jiān)控系統(tǒng)，國內(nèi)目前狀況正在迅速發(fā)展。目前，九純健專門研究溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，主要是針對博物館文物溫濕度監(jiān)測1、研究了文物保存濕度指標(biāo)的確定方法和展柜的溫濕度控制技術(shù)，提出了溫濕度獨(dú)立控制的技術(shù)方案。2、對文物保存展柜微環(huán)境控制技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。3、設(shè)計(jì)了恒溫恒濕一體機(jī)文物柜，未涉及文物保管和陳列用溫濕度無線聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)。4、研究的環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，可用于檔案、庫房和文物保存環(huán)境。5、采用以太網(wǎng)總線實(shí)行分散監(jiān)控，集中管理的方式，集溫濕度數(shù)據(jù)采集、溫濕度控制、數(shù)據(jù)庫自動(dòng)更新于一體，實(shí)現(xiàn)溫濕度的測量監(jiān)視控制以及數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存。6、研究了由上位機(jī)、下位機(jī)和傳感器三大部分組成的檔案資料庫溫濕度控制系統(tǒng)。與本項(xiàng)目采用國際通用的無線數(shù)傳頻段構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)不同。7、研究了無線傳輸溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)和室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控儀，側(cè)重于檢測，不具備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能。8、設(shè)計(jì)一種室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控儀，由傳感器、變送器、多路智能監(jiān)控儀、無線遙控發(fā)射與接收模塊、機(jī)箱和電源轉(zhuǎn)換插座盒所構(gòu)成。（二）國外研究發(fā)展?fàn)顩r國外博物館溫濕度環(huán)境主要是由中央空調(diào)控制，從上世紀(jì)80年代開始關(guān)注展柜內(nèi)小環(huán)境的濕度控制。由于文物展柜大多制作優(yōu)良，具備良好的密閉性，因此普遍采用文物專用的調(diào)濕劑使柜內(nèi)濕度恒定。但采用調(diào)濕劑控制濕度，其發(fā)揮作用是一個(gè)緩慢的過程，要求展柜具有極高的氣密性，因此國內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)展柜無法滿足這種應(yīng)用方式的要求。與此同時(shí)，采用藥劑控濕，很難達(dá)到精確的控制，其使用壽命及控制效果受到眾多外界因素的影響。其優(yōu)點(diǎn)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(hù)的費(fèi)用較大。其次，也有針對展柜的電子式恒濕機(jī)的使用和無線監(jiān)測設(shè)備。如：東京國立博物館2002年開始采用無線感應(yīng)系統(tǒng)，所采用的系統(tǒng)也是無線搭配有線的系統(tǒng)。英國維多利亞與愛伯特博物館2004年開始使用無線感測系統(tǒng)。但其還處于監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集和就地控制的狀態(tài)，無法組成便捷的通訊網(wǎng)絡(luò)，更無法實(shí)現(xiàn)集中的管理和控制。以上資料顯示，國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研制的博物館文物保管和陳列用溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)道和具體應(yīng)用。二、常用溫濕度控制方法和傳統(tǒng)溫濕度檢測手段的局限性目前，國內(nèi)外博物館調(diào)節(jié)控制環(huán)境溫濕度措施包括：裝備集中式中央空調(diào)系統(tǒng)；局部空間使用恒溫恒濕機(jī)、空調(diào)器、去濕機(jī)、加濕機(jī)和使用調(diào)濕材料等。被調(diào)節(jié)控制的溫濕度環(huán)境是否達(dá)到文物保存環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)、固體膨脹式溫度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)、自動(dòng)記錄溫濕度計(jì)、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(gè)展柜中，采集溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)手段是人工巡檢記錄，然后進(jìn)行匯總，記錄存檔。首都博物館新館開館以后，環(huán)境監(jiān)測仍然采用傳統(tǒng)的人工巡檢手抄記錄方法。由于展廳數(shù)量多、面積大，工作人員完整巡檢一遍需要走5公里左右。因此，利用人工抄表的方式，每日記錄溫濕度的次數(shù)極為有限，而且在夜間也無法巡查記錄。更為重要的是，對于博物館的 心臟 文物庫房，由于嚴(yán)格的人員出入管理制度，使得日常的人工抄表巡檢無法進(jìn)行，成為溫濕度監(jiān)控的盲區(qū)。一旦中央空調(diào)出現(xiàn)問題，需要經(jīng)過很長時(shí)間才能被文物保護(hù)中心察覺到，因此存在極大的隱患。這就要求我們采用更加便捷的方法，獲取更加詳細(xì)的信息，適應(yīng)現(xiàn)代化文物保護(hù)工作的需要。解決這一問題的關(guān)鍵首先就是使用何種手段進(jìn)行溫濕度的檢測、記錄及分析和控制文物所處的溫濕度環(huán)境，確保文物始終處于一種相對的穩(wěn)定環(huán)境中。三、適應(yīng)博物館現(xiàn)狀的溫濕度檢測新手段為了提高首都博物館的文物保護(hù)科技水平，實(shí)現(xiàn)對文物的有效保護(hù)，急需一種現(xiàn)代化的檢測手段來滿足博物館環(huán)境的特殊需求,北京九純健科技發(fā)展有限公司研發(fā)博物館專用的無線溫濕度檢測系統(tǒng)。該無線系統(tǒng)監(jiān)控分為：無線zigbee、無線射頻和無線gprs三種監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用無線通訊方式，通過放置在各個(gè)陳列柜、展廳及文物庫中的采集節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線通訊網(wǎng)絡(luò)，集中監(jiān)控。每個(gè)無線采集節(jié)點(diǎn)可采集多種空氣環(huán)境信息，中央監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)采集點(diǎn)的位置信息及該點(diǎn)的空氣狀態(tài)信息，當(dāng)某個(gè)空氣環(huán)境指標(biāo)超出限制值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，可自行啟動(dòng)博物館內(nèi)恒溫恒濕設(shè)備，并對歷史報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)；專業(yè)人員可瀏覽2-3年內(nèi)由各節(jié)點(diǎn)采集來的所有空氣狀態(tài)數(shù)據(jù)；亦可通過人工手動(dòng)控制調(diào)節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)遙控博物館內(nèi)恒溫恒濕機(jī)電設(shè)備等。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：1、采用無線通訊方式，無需繁雜的人工布線，項(xiàng)目實(shí)施簡單快捷。可用于采集展柜、展廳及庫房內(nèi)溫濕度信號(hào)。2、通過放置在各個(gè)陳列柜、展廳及儲(chǔ)藏庫中的采集節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無線通訊網(wǎng)絡(luò)，其通訊距離可覆蓋整座建筑物。3、每個(gè)無線采集節(jié)點(diǎn)體積小巧，可放置于展柜內(nèi)角落處，隱蔽性好。4、每個(gè)節(jié)點(diǎn)所采集的空氣環(huán)境信息會(huì)被實(shí)時(shí)記錄在中央監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。該中央監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括:a、動(dòng)態(tài)顯示功能：在監(jiān)控屏幕中可顯示各個(gè)采集點(diǎn)的位置信息及該點(diǎn)的實(shí)時(shí)空氣狀態(tài)信息。b、報(bào)警功能：當(dāng)某個(gè)空氣環(huán)境指標(biāo)超出限制值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，并對歷史報(bào)警信息進(jìn)行長時(shí)間的存儲(chǔ)，以便日后分析。c、趨勢記錄功能：可瀏覽2-3年內(nèi)由各節(jié)點(diǎn)采集而來的所有空氣狀態(tài)數(shù)據(jù)，并作出趨勢分析，專業(yè)人員可以此為依據(jù)，對現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)做出改進(jìn)。d、報(bào)表打印功能：可通過系統(tǒng)自帶的打印機(jī)，將所關(guān)心的數(shù)據(jù)以報(bào)表形式打印出來。其中包括報(bào)警紀(jì)錄、趨勢記錄等。四、傳統(tǒng)濕度控制手段的局限性當(dāng)濕度的檢測、記錄及分析手段完善后，對于現(xiàn)有濕度環(huán)境的改善及控制便成為更加突出的問題?，F(xiàn)實(shí)中有時(shí)會(huì)遇見這樣的尷尬，當(dāng)無線濕度檢測系統(tǒng)探知異常并發(fā)出實(shí)時(shí)報(bào)警后，管理人員束手無策，一籌莫展。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的環(huán)境濕度控制手段是采用中央空調(diào)，但由于初期設(shè)計(jì)缺陷，極易出現(xiàn)夏季除濕能力不足，冬季加濕效果不夠的狀況。更為重要的是，對于同一展廳，中央空調(diào)只能統(tǒng)一設(shè)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，青銅器需要濕度低于40%RH的盡可能干燥的環(huán)境，而書畫和紡織品文物則需要將濕度控制在55%RH左右，這些特殊的要求僅靠大環(huán)境控制是無法滿足的?？梢姡醒肟照{(diào)對于文物濕度的控制受到諸多因素的局限，無法達(dá)到理想的狀態(tài)。五、適應(yīng)博物館無線濕度控制新手段為了彌補(bǔ)中央空調(diào)的局限性，新的手段必須滿足如下要求：首先，設(shè)備體積小巧，能安裝于展柜內(nèi)部，為不同的展柜提供獨(dú)立的濕度控制；其次，該設(shè)備應(yīng)同時(shí)具備加濕與除濕功能，以滿足全年各種氣候的變化；另外，該設(shè)備必須能夠穩(wěn)定而且高精度的持續(xù)運(yùn)行；與此同時(shí)，當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多時(shí)，應(yīng)具備集中監(jiān)控的功能，便于管理。利用陳列柜將文物有效的隔絕在一個(gè)單獨(dú)小環(huán)境內(nèi)，再對這個(gè)小環(huán)境實(shí)施精確的控制。通過在密閉的展柜內(nèi)形成獨(dú)立的、可循環(huán)的氣流組織，控制濕度。采用半導(dǎo)體制冷的原理，將經(jīng)過充分加濕的空氣進(jìn)行減濕處理，以精確控制柜體內(nèi)的濕度值，兼具加濕與除濕的功能，低噪音，體積小巧，控制精確。采用電子式恒濕機(jī)，能夠通過調(diào)節(jié)空氣的循環(huán)量來克服展柜的泄露，各種展柜經(jīng)改造便能實(shí)施控制，因此更能適應(yīng)國內(nèi)展柜的現(xiàn)狀。電子式恒濕機(jī)內(nèi)置各種智能控制程序，能夠針對外界各種影響迅速、自動(dòng)的做出調(diào)整，因此其控制效果更精確、更穩(wěn)定，人為干預(yù)的因素較少。與中央空調(diào)相比，小環(huán)境控制顯得更為有效：其特點(diǎn)是：（1）每個(gè)展柜內(nèi)的控制目標(biāo)都可以是不同的，能夠滿足不同種類文物對于濕度的差異化需求；（2）由于在較小的空間內(nèi)實(shí)施控制，精度要大大提高，能夠達(dá)到 1.5%；（3）小環(huán)境控制柔性較高，不僅噪音低，而且體積小巧，能與展陳有機(jī)的融為一體。當(dāng)展柜濕度控制設(shè)備分布較分散且數(shù)量較多時(shí)，集中監(jiān)控能極大方便使用者的管理。與此同時(shí)為了展廳內(nèi)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。北京九純健科技發(fā)展有限公司，溫濕度測控系統(tǒng)特點(diǎn)如下：1、主機(jī)體積小，可以安裝在展柜的底部。2、根據(jù)不同種類的文物，濕度設(shè)定值從30%RH到70%RH可調(diào)。3、可通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，集中管理。4、濕度準(zhǔn)確控制在設(shè)定值的 3%范圍內(nèi)。5、每臺(tái)恒濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)被實(shí)時(shí)記錄在中央監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。該中央監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括動(dòng)態(tài)顯示功能、報(bào)警功能、趨勢記錄功能、報(bào)表打印功能。展柜無線濕度控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖