文物展柜內(nèi)部空氣環(huán)境的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種文物展柜內(nèi)部空氣環(huán)境的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球有數(shù)萬家博物館，館藏文物數(shù)以億計(jì)。僅僅在我國就有博物館近4000個(gè)，館藏文物數(shù)量超過3000萬，民間收藏文物更是數(shù)以億計(jì)。由于所處環(huán)境波動(dòng)和人為因素的長期影響，加之某些文物自身材質(zhì)脆弱、老化等原因，文物腐蝕損失狀況十分嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國50.66%的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害，其中重度以上腐蝕的館藏文物200余萬件(占16.5% )，在主要的大類館藏文物中，竹木漆器文物的重度以上腐蝕率最高，達(dá)48.68%;其次為紡織類文物和紙質(zhì)文物，分別為20.83%和19.16%;金屬文物、石質(zhì)文物重度以上腐蝕率均低于各種有機(jī)類館藏文物，分別為16.62%和17.24%。宄其原因:一是館藏文物展存環(huán)境比較特殊，二是缺乏有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段和智能化調(diào)控裝備。根據(jù)國家發(fā)改委與國家文物局出臺(tái)的《國家“十一五”搶救性文物保護(hù)設(shè)施建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃》。專項(xiàng)規(guī)劃中，專項(xiàng)資金使用方向包括博物館文物及標(biāo)本裝具(展柜、儲(chǔ)藏柜)的購置，館藏文物展存環(huán)境控制設(shè)施、設(shè)備購置等。根據(jù)十二五規(guī)劃，重點(diǎn)提出博物館文物保護(hù)專用裝備研發(fā)，其中包括了凈化調(diào)濕智能調(diào)控集成裝備的研發(fā)。針館藏文物保護(hù)專用裝備缺乏、適用性差、集成度低等問題，重點(diǎn)開展凈化濕度智能調(diào)控裝備等研發(fā)，初步構(gòu)建文物保護(hù)修復(fù)技術(shù)裝備體系。
[0003]目前，國內(nèi)市場(chǎng)上還未出現(xiàn)針對(duì)博物館文物展存微環(huán)境專用的凈化調(diào)濕一體設(shè)備。有些博物館采用調(diào)濕劑等被動(dòng)調(diào)濕方式與中央空調(diào)來調(diào)控展柜與儲(chǔ)藏柜內(nèi)的空氣環(huán)境，有些博物館采用中央空調(diào)與機(jī)械調(diào)濕方式，還有部分博物館沒有為文物展存環(huán)境配備空調(diào)系統(tǒng)。采用中央空調(diào)，由于博物館空間大，只能統(tǒng)一設(shè)定溫濕度，而不同類型的文物所需要的濕度環(huán)境并不一致，因此很難精確控制每種文物的儲(chǔ)存微環(huán)境濕度。被動(dòng)調(diào)濕劑調(diào)控范圍較窄，對(duì)突變狀況有很大的滯后，在此期間，文物可能受到較大的損害，對(duì)較大體積的展柜與儲(chǔ)藏柜只采用被動(dòng)調(diào)濕劑調(diào)控濕度對(duì)文物針對(duì)性不強(qiáng)。機(jī)械調(diào)濕方式通常包含壓縮機(jī)、風(fēng)扇等機(jī)械組件，由于機(jī)械裝置中有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，在工作的時(shí)候伴隨著噪聲，存在機(jī)油泄漏的可能，容易造成污染，功耗較大，并且容易發(fā)生故障，對(duì)博物館文物展存環(huán)境帶來不利的影響，同時(shí)不能做到館藏文物保存環(huán)境指標(biāo)多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與無人值守。同時(shí)，幾乎所有的濕度調(diào)節(jié)裝備都需要進(jìn)行補(bǔ)水作業(yè)、周期短，維護(hù)量大。而目前普遍采用的中央空調(diào)與機(jī)械調(diào)濕設(shè)備，具有一定的空氣凈化效果，但是其存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):(1)博物館內(nèi)空間大，中央空調(diào)與機(jī)械調(diào)濕設(shè)備安放地點(diǎn)固定，不能做到兼顧凈化效果；(2)中央空調(diào)與機(jī)械調(diào)濕設(shè)備通常體積大、重量大，拆卸、清洗、更換較為困難，需要專業(yè)工作人員操作，同時(shí)，設(shè)備部件在制造過程中可能采用有毒有害原材料，容易產(chǎn)生二次污染；(3)目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的中央空調(diào)與機(jī)械調(diào)濕設(shè)備，還沒有專門針對(duì)文物展存微環(huán)境中的污染氣體、有害微生物進(jìn)行設(shè)備改良，直接導(dǎo)致凈化效率較低；(4)功耗大，不利于節(jié)能環(huán)保；(5)普遍未采用集中管控、自動(dòng)化管理措施以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不能做到文物管理的優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種文物展柜內(nèi)部空氣環(huán)境的控制方法，用于實(shí)現(xiàn)展柜內(nèi)微環(huán)境凈化和調(diào)濕功能。
[0005]本發(fā)明提供的一種文物展柜內(nèi)部空氣環(huán)境的控制方法，其特征在于:包括
[0006]a.檢測(cè)展柜內(nèi)部環(huán)境參數(shù)；
[0007]b.將檢測(cè)到的環(huán)境參數(shù)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行對(duì)比，
[0008]c.若超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，啟動(dòng)內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置進(jìn)行處理，直至環(huán)境參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。
[0009]進(jìn)一步，所述內(nèi)部環(huán)境參數(shù)包括:展柜內(nèi)部空氣的溫度、濕度、空氣污染物含量和氣壓;
[0010]當(dāng)檢測(cè)到展柜內(nèi)部污染物超標(biāo)時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的空氣凈化模塊，對(duì)回路氣體進(jìn)行凈化；
[0011]當(dāng)檢測(cè)到氣壓低于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的壓力調(diào)節(jié)模塊并向回路中注入空氣；
[0012]當(dāng)檢測(cè)到氣壓高于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的壓力調(diào)節(jié)模塊并將回路中的部分氣體抽出；
[0013]當(dāng)檢測(cè)到濕度低于預(yù)設(shè)的濕度閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的水箱并對(duì)回路氣體進(jìn)行加濕處理；
[0014]當(dāng)檢測(cè)到濕度高于預(yù)設(shè)的濕度閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的除濕模塊并對(duì)回路氣體進(jìn)行除濕處理；
[0015]當(dāng)檢測(cè)到溫度低于預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的溫度調(diào)節(jié)模塊并對(duì)回路氣體進(jìn)行加溫處理；
[0016]當(dāng)檢測(cè)到溫度高于預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，導(dǎo)通內(nèi)部空氣環(huán)境控制裝置中的溫度調(diào)節(jié)模塊并對(duì)回路氣體進(jìn)行降溫處理。
[0017]進(jìn)一步，所述水箱中的水由自動(dòng)補(bǔ)水裝置提供，
[0018]若水位低于預(yù)設(shè)的水位最低閾值時(shí)，則啟動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)水裝置向水箱中注水；若水位高于預(yù)設(shè)的水位最高閾值，則將過剩的水排到自動(dòng)補(bǔ)水裝置供后續(xù)利用。
[0019]進(jìn)一步，所述預(yù)設(shè)的濕度閾值包括濕度控制點(diǎn)、濕度高點(diǎn)和濕度低點(diǎn)；
[0020]當(dāng)濕度高于濕度高點(diǎn)，則啟動(dòng)除濕；
[0021 ] 當(dāng)濕度處于濕度控制點(diǎn)和濕度高點(diǎn)之間，采用脈沖寬度調(diào)制方式控制除濕模塊控制開關(guān)；
[0022]當(dāng)濕度低于濕度低點(diǎn)，則導(dǎo)通水箱加濕；
[0023]當(dāng)濕度處于濕度低點(diǎn)和濕度控制點(diǎn)之間，采用脈沖寬度調(diào)制方式控制水箱加濕導(dǎo)通時(shí)間。
[0024]進(jìn)一步，步驟b所述預(yù)設(shè)的溫度閾值包括溫度控制點(diǎn)、溫度高點(diǎn)和溫度低點(diǎn)；
[0025]當(dāng)溫度高于溫度高點(diǎn)，則啟動(dòng)降溫模塊；
[0026]當(dāng)溫度處于溫度控制點(diǎn)和溫度高點(diǎn)之間，采用脈沖寬度調(diào)制方式控制降溫裝置控制開關(guān)；
[0027]當(dāng)溫度低于溫度低點(diǎn)，則啟動(dòng)升溫模塊；
[0028]當(dāng)溫度處于溫度低點(diǎn)和溫度控制點(diǎn)之間，采用脈沖寬度調(diào)制方式控制升溫裝置的控制開關(guān)。
[0029]進(jìn)一步，步驟b中當(dāng)檢測(cè)到污染物超標(biāo)時(shí)，啟動(dòng)空氣凈化模塊并持續(xù)預(yù)設(shè)的時(shí)間Tvk;若啟動(dòng)時(shí)間T νκ之后污染物仍然超標(biāo)，則繼續(xù)啟動(dòng)時(shí)間T νκ，若檢測(cè)污染物不超標(biāo)，則關(guān)閉空氣凈化模塊。
[0030]一種文物展柜內(nèi)部空氣環(huán)境的控制裝置，包括
[0031]控制器，用于控制各個(gè)模塊，
[0032]空氣凈化模塊，用于凈化展柜內(nèi)部空氣，
[0033]氣壓調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)展柜內(nèi)部空氣氣壓，
[0034]溫度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)展柜內(nèi)部空氣溫度，
[0035]濕度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)展柜內(nèi)部空氣濕度。
[0036]進(jìn)一步，所述濕度調(diào)節(jié)模塊包括水箱、自動(dòng)補(bǔ)水裝置和除濕模塊，所述水箱中的水由自動(dòng)補(bǔ)水裝置提供，
[0037]若水位低于預(yù)設(shè)的水位最低閾值時(shí)，則啟動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)水裝置向水箱中注水；若水位高于預(yù)設(shè)的水位最高閾值，則將過剩的水排到自動(dòng)補(bǔ)水裝置供后續(xù)利用。
[0038]進(jìn)一步，所述氣壓調(diào)節(jié)模塊，包括第一抽氣泵、第二抽氣泵和廢氣處理單元，所述第一抽氣泵與空氣凈化模塊連接，用于當(dāng)展柜內(nèi)氣壓小于氣壓最低閾值時(shí)，導(dǎo)通空氣凈化模塊的通路將外接氣體注入展柜，以提升展柜內(nèi)部氣壓；所述第二抽氣泵與廢氣處理單元連接，用于當(dāng)展柜內(nèi)氣壓大于氣壓最高閾值時(shí)，將展柜內(nèi)氣體通過廢氣處理裝置排出，以降低展柜內(nèi)部氣壓。
[0039]進(jìn)一步，控制裝置還包括
[0040]無線通信模塊，用于將檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至遠(yuǎn)程控制器，
[0041]監(jiān)控模塊，與控制器連接用于實(shí)時(shí)監(jiān)控展柜內(nèi)部的環(huán)境參數(shù)，并記錄參數(shù)，
[0042]報(bào)警模塊，與控制器連接用于當(dāng)環(huán)境參數(shù)超