博物馆温湿度无线监控系统

古文物之所以历经数百年几千年而保持完好，是由于其深埋于地下时，处在近乎封闭的环境中，物理的、化学的、生物的变化都停留在某种平衡状。但是随着它出土它的这种平衡性也会遭到破坏。所以文物出土后我们要采取有效的措施防止它们将逐渐被腐蚀、消耗，终归化为尘埃。文物在博物馆和档案馆中很容易受到空气腐蚀。所以利用温湿度传感器监控文物所在环境的温湿度是很有必要的。

 

博物馆收藏的一切文物都是由不同材料构成的，而文物的自然损坏，其实就是构成文物的材料受到环境有害因素的影响出现的劣化变质。在影响藏品保存的各种环境因素中，最基本并经常起作用的因素是空气的温度和湿度。温度对于文物的影响主要体现在环境温差较大时的热胀冷缩。当温度与环境中的湿度、光、氧、虫、霉等环境因素共同作用时，对文物的损坏往往起到加速和催化的作用。在一定温度值内，温度每升高10度，反应速度加快1-3倍。同样湿度过高过低，也会对有机质文物造成严重损坏。所以，适宜的温湿度、洁净的环境是文物保护的必要条件。
长期以来，尽管全国的博物馆工作者为保护文物做了大量工作，但文物入馆收藏后受损的情况仍然非常普遍，这种现象与博物馆的收藏环境不宜密切相关。及时了解和掌握文物所处环境的变化，防止文物劣化变质，关键在于采用何种手段进行温湿度的检测，使不适宜的环境尽快得到改善。
国内外温湿度监控研究状况:
（一）国内研究发展状况
    博物馆内温湿度环境的传统监测手段，基本以人工巡检为主。也有采用数字式传感器对温湿度检测，并利用无线通讯的方式进行信号传输和信息管理。文物所处展柜内的小环境中，湿度控制主要采用被动的调湿剂调控方式。但此种方法存在控制精度低、湿度设定值调整范围窄、稳定性差、有效作用的持续时间短、对外界环境的干扰响应速度慢等博物馆温湿度无线监控系统的研究与应用缺点，而且更换调湿剂必须手动操作，无法和传感器等手段进行联动。这种调控方式不仅大大降低了时效性，增加了劳动强度及维护成本，也无法进一步实施对于小环境的控制，即检测后无法对所出现的问题进行及时的调整。因此，将数字式的监测手段、无线联网的通讯方式和电子式的控制方法完整结合，形成一种无线联网展柜湿度监控系统，国内目前状况正在迅速发展。
目前，我们专门研究温湿度监控系统，主要是针对博物馆文物温湿度监测
    1、研究了文物保存湿度指标的确定方法和展柜的温湿度控制技术，提出了温湿度独立控制的技术方案。
    2、对文物保存展柜微环境控制技术进行了试验研究。
    3、设计了恒温恒湿一体机文物柜，未涉及文物保管和陈列用温湿度无线联网远程监控系统的开发。
    4、研究的环境温湿度监测系统，可用于档案、库房和文物保存环境。
    5、采用以太网总线实行分散监控，集中管理的方式，集温湿度数据采集、温湿度控制、数据库自动更新于一体，实现温湿度的测量监视控制以及数据的自动保存。
    6、研究了由上位机、下位机和传感器三大部分组成的档案资料库温湿度控制系统。与本项目采用国际通用的无线数传频段构成的无线网络不同。
    7、研究了无线传输温湿度监测系统和室内空气质量监控仪，侧重于检测，不具备网络监控功能。
    8、设计一种室内空气质量监控仪，由传感器、变送器、多路智能监控仪、无线遥控发射与接收模块、机箱和电源转换插座盒所构成。
    （二）国外研究发展状况
    国外博物馆温湿度环境主要是由中央空调控制，从上世纪80年代开始关注展柜内小环境的湿度控制。由于文物展柜大多制作优良，具备良好的密闭性，因此普遍采用文物专用的调湿剂使柜内湿度恒定。但采用调湿剂控制湿度，其发挥作用是一个缓慢的过程，要求展柜具有极高的气密性，因此国内生产的大多数展柜无法满足这种应用方式的要求。与此同时，采用药剂控湿，很难达到精确的控制，其使用寿命及控制效果受到众多外界因素的影响。其优点是初期投资较低，但使用效果随寿命而衰减，需要定期更换，因此维护的费用较大。其次，也有针对展柜的电子式恒湿机的使用和无线监测设备。如：东京国立博物馆2002年开始采用无线感应系统，所采用的系统也是无线搭配有线的系统。英国维多利亚与爱伯特博物馆2004年开始使用无线感测系统。但其还处于监测数据的收集和就地控制的状态，无法组成便捷的通讯网络，更无法实现集中的管理和控制。
    以上资料显示，国内外文献中未见采用无线网络技术研制的博物馆文物保管和陈列用温湿度远程监控系统的报道和具体应用。
    二、常用温湿度控制方法和传统温湿度检测手段的局限性
    目前，国内外博物馆调节控制环境温湿度措施包括：装备集中式中央空调系统；局部空间使用恒温恒湿机、空调器、去湿机、加湿机和使用调湿材料等。被调节控制的温湿度环境是否达到文物保存环境的标准，需用温湿度测量仪表测定。通常使用的温湿度测量仪表有：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、毛发湿度计、自动记录温湿度计、微电子温湿度记录器等。温湿度测量仪表分布在文物展厅中的每个展柜中，采集温湿度监测数据的传统手段是人工巡检记录，然后进行汇总，记录存档。首都博物馆新馆开馆以后，环境监测仍然采用传统的人工巡检手抄记录方法。由于展厅数量多、面积大，工作人员完整巡检一遍需要走5公里左右。因此，利用人工抄表的方式，每日记录温湿度的次数极为有限，而且在夜间也无法巡查记录。更为重要的是，对于博物馆的“心脏”——文物库房，由于严格的人员出入管理制度，使得日常的人工抄表巡检无法进行，成为温湿度监控的盲区。一旦中央空调出现问题，需要经过很长时间才能被文物保护中心察觉到，因此存在极大的隐患。这就要求我们采用更加便捷的方法，获取更加详细的信息，适应现代化文物保护工作的需要。解决这一问题的关键首先就是使用何种手段进行温湿度的检测、记录及分析和控制文物所处的温湿度环境，确保文物始终处于一种相对的稳定环境中。
    三、适应博物馆现状的温湿度检测新手段
    为了提高首都博物馆的文物保护科技水平，实现对文物的有效保护，急需一种现代化的检测手段来满足博物馆环境的特殊需求,我们研发博物馆专用的无线温湿度检测系统。该无线系统监控分为：无线zigbee、无线射频和无线gprs三种监控系统，本系统采用无线通讯方式，通过放置在各个陈列柜、展厅及文物库中的采集节点构成无线通讯网络，集中监控。每个无线采集节点可采集多种空气环境信息，中央监控系统可实时动态显示各个采集点的位置信息及该点的空气状态信息，当某个空气环境指标超出限制值时，系统自动发出报警信息，可自行启动博物馆内恒温恒湿设备，并对历史报警信息进行存储；专业人员可浏览2-3年内由各节点采集来的所有空气状态数据；亦可通过人工手动控制调节无线网络遥控博物馆内恒温恒湿机电设备等。该系统具有如下特点：
1、采用无线通讯方式，无需繁杂的人工布线，项目实施简单快捷。可用于采集展柜、展厅及库房内温湿度信号。
2、通过放置在各个陈列柜、展厅及储藏库中的采集节点构成无线通讯网络，其通讯距离可覆盖整座建筑物。
 3、每个无线采集节点体积小巧，可放置于展柜内角落处，隐蔽性好。
4、每个节点所采集的空气环境信息会被实时记录在中央监控系统数据库中。该中央监控系统的主要功能包括:
    a、动态显示功能：在监控屏幕中可显示各个采集点的位置信息及该点的实时空气状态信息。
    b、报警功能：当某个空气环境指标超出限制值时，系统自动发出报警信息，并对历史报警信息进行长时间的存储，以便日后分析。
    c、趋势记录功能：可浏览2-3年内由各节点采集而来的所有空气状态数据，并作出趋势分析，专业人员可以此为依据，对现有的空调系统做出改进。
    d、报表打印功能：可通过系统自带的打印机，将所关心的数据以报表形式打印出来。其中包括报警纪录、趋势记录等。
    四、传统湿度控制手段的局限性
    当湿度的检测、记录及分析手段完善后，对于现有湿度环境的改善及控制便成为更加突出的问题。现实中有时会遇见这样的尴尬，当无线湿度检测系统探知异常并发出实时报警后，管理人员束手无策，一筹莫展。因为传统的环境湿度控制手段是采用中央空调，但由于初期设计缺陷，极易出现夏季除湿能力不足，冬季加湿效果不够的状况。更为重要的是，对于同一展厅，中央空调只能统一设定湿度，因此，差异化的湿度需求无法得到满足。例如，在同一展厅中，青铜器需要湿度低于40%RH的尽可能干燥的环境，而书画和纺织品文物则需要将湿度控制在55%RH左右，这些特殊的要求仅靠大环境控制是无法满足的。可见，中央空调对于文物湿度的控制受到诸多因素的局限，无法达到理想的状态。
    五、适应博物馆无线湿度控制新手段
    为了弥补中央空调的局限性，新的手段必须满足如下要求：首先，设备体积小巧，能安装于展柜内部，为不同的展柜提供独立的湿度控制；其次，该设备应同时具备加湿与除湿功能，以满足全年各种气候的变化；另外，该设备必须能够稳定而且高精度的持续运行；与此同时，当设备台数较多时，应具备集中监控的功能，便于管理。
    利用陈列柜将文物有效的隔绝在一个单独小环境内，再对这个小环境实施精确的控制。通过在密闭的展柜内形成独立的、可循环的气流组织，控制湿度。采用半导体制冷的原理，将经过充分加湿的空气进行减湿处理，以精确控制柜体内的湿度值，兼具加湿与除湿的功能，低噪音，体积小巧，控制精确。采用电子式恒湿机，能够通过调节空气的循环量来克服展柜的泄露，各种展柜经改造便能实施控制，因此更能适应国内展柜的现状。电子式恒湿机内置各种智能控制程序，能够针对外界各种影响迅速、自动的做出调整，因此其控制效果更精确、更稳定，人为干预的因素较少。
    与中央空调相比，小环境控制显得更为有效：其特点是：（1）每个展柜内的控制目标都可以是不同的，能够满足不同种类文物对于湿度的差异化需求；（2）由于在较小的空间内实施控制，精度要大大提高，能够达到±1.5%；（3）小环境控制柔性较高，不仅噪音低，而且体积小巧，能与展陈有机的融为一体。
当展柜湿度控制设备分布较分散且数量较多时，集中监控能极大方便使用者的管理。与此同时为了展厅内有可能不断变化的展陈布局，灵活的无线通讯方式能更好的满足博物馆的需求。
     温湿度测控系统特点如下：
    1、主机体积小，可以安装在展柜的底部。
    2、根据不同种类的文物，湿度设定值从30%RH到70%RH可调。
    3、可通过无线网络进行远程控制，集中管理。
4、湿度准确控制在设定值的±3%范围内。
    5、每台恒湿机的运行状态会被实时记录在中央监控系统数据库中。该中央监控系统的主要功能包括动态显示功能、报警功能、趋势记录功能、报表打印功能。
 展柜无线湿度控制系统网络结构图

 

 

 

 

 北京华盛光科技发展有限公司

北京华盛光科技发展有限公司是一家集研究、生产、销售为一体的高新技术企业。主营产品:为传感器、变送器、温度传感器、湿度传感器、温湿度传感器、高温型温湿度传感器、温度变送器、湿度变送器、温湿度变送器、高温型温湿度变送器、露点传感器、露点测控仪、压力传感器、液位传感器、压力变送器、液位变送器及各种仪表、仪器、调节仪表、显示仪表、测量仪表、测控仪表、记录仪表、巡检仪表、无纸记录仪、智信报警器。

主营项目:无线gprs温湿度监控系统，药品库温湿度控制系统， 医院药品冷柜温湿度监控系统，医药冷链物流远程监控系统，机房温湿度监控系统， 机房环境综合控制管理系统，温室大棚智能监控系统， 农业大棚手机温湿度监控系统，养猪场环境控制系统，养鸡场环境控制系统，档案馆温湿度监控系统，档案馆温湿度自动化控制系统,大型物流库房温湿度控制系统，纺织行业监控系统方案

近年来华盛光科技依托中关村的技术优势，相继和在京有关院校达成了合作伙伴关系，我们把更多的新技术应用到产品中来，从而保证了产品各项性能达到了行业中较先进水平。   华盛光科技公司产品总计上百种。产品广泛应用在科研院所、工业、农业、电信、电力、工程、纺织、印染、冶金、钢铁、化纤、石油化工、医疗器械、化纤纺织、环保工程、市政工程、加湿机、除湿机、大棚花卉、气调库，冷库、水泥养护、干燥设备等领域。。   华盛光科技的优势产品温湿度传感器产品，其产品具备的优点为：全量程模拟量输出线性好。宽量程精度高、稳定性强、一致性好、使用寿命长、远距离传输不失真、响应速度快、湿度测试具备温度补偿、温湿度信号同步采样等。    华盛光科技致力于传感器技术的研究、开发与生产，产品得以越来越广泛的应用，深得用户好评，信誉度影响力不断提高。已逐步地走上了独立生产，自主开发高品质、高性价价比，易于推广，卓有成效的温湿度传感器及测量测控仪表产品的道路。

项目负责人：华盛光科技段廉洁

公司主营：机房温湿度监控系统， 机房环境综合控制管理系统，温室大棚智能监控系统， 农业大棚手机温湿度监控系统，养猪场环境控制系统，养鸡场环境控制系统，档案馆温湿度监控系统，档案馆温湿度自动化控制系统,大型物流库房温湿度控制系统，纺织行业监控系统方案，机房综合监控系统，档案室综合监控系统，温室大棚综合监控系统，电力综合监控系统，医药库房GSP综合监控系统，酒库综合监控系统，数据中心综合监控系统，,博物馆综合监控系统，家畜养殖综合监控系统，水利综合监控系统，烟草仓储综合监控系统，楼宇自控综合监控系统，冷链运输综合监控系统， ,农业环境气象综合监控系统，仓库广场超市综合监控系统,无线gprs温湿度监控系统，药品库温湿度控制系统， 医院药品冷柜温湿度监控系统，医药冷链物流远程监控系统。传感器、变送器、温湿度传感器、温度传感器、压力传感器、漏水控制器、烟雾探测器、电力检测仪、气体探测器、土壤水分、风速风向、电池监测仪、多路电压监测仪、一体化嵌入式智能采集终端、土壤温度、照度传感器、门禁、视频、开关量控制模块、数据采集转换模块、空调控制模块、加湿除湿控制模块、机房监控专用传感器，档案室监控专用传感器，温室大棚监控专用传感器，电力监控专用传感器，医药库房GSP监控专用传感器、酒库监控专用传感器，数据中心监控专用传感器，博物馆监控专用传感器，家畜养殖监控专 用传感器，水利监控专用传感器，烟草仓储监控专用传感器，楼宇自控专用传感器，冷链运输监控专用传感器，环境气象专用传感器，仓库广场超市监控专用传感器，医药库房温湿度监控专用传感器。

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华盛光科技[主要承接以下物联网项目]

1、 自然灾害预警系统

2、UPS电源监控系统

3、机房漏水报警系统

4、机房温湿度监控系统

5、短信报警器报警系统

6、冷库温湿度监控系统

7、变电站温湿度控制系统

8、发电厂温湿度控制系统

9、农业养殖信息化关系系统

10、锅炉房温度智能控制系统

11、烟草醇化温湿度控制系统

12、远程气象站在线监控系统

13、水果储存温湿度控制系统

14、计算机机房温湿度监控系统

15、蘑菇房温湿度控制系统监控

16、小型气象站六要素监控系统

17、下凹式立水桥水位监测系统

19、动力机房温湿度监控控制系统

20、烟草储存温湿度环境控制系统

21、信息化仓储环境综合控制系统

22、大型仓储物流温湿度监控系统

23、大型超市商场温湿度控制系统

24、城市车载冷链无线集中监控系统

25、军火库室内环境温湿度监控系统

26、档案馆室内环境综合控制管理系统

27、中央空调风管风道温湿度监控项目

28、农业大棚环境因素监控与控制系统

29、智能楼宇老年公寓温湿度控制系统

30、医药GMP认证系统

31、医药GSP 认证系统

32、档案馆温湿度监控系统      

33、档案馆温湿度监控系统        

34、医药无线zigbee监控系统

35、医药库房温湿度监控系统

36、医药储存温湿度控制系统

37、医药阴凉库温湿度监控系统

38、医药无线GPRS 集中监控系统

39、医药冷链无线温湿度监控系统

40、医药温湿度远程集中监控系统

41、医药远程无线温湿度监控系统

42、医药库房储存环境综合监控控制系统

43、药监局远程集中在线监控与控制系统

44、博物馆室内环境温湿度监控与控制系统

45、机房温湿度监测系统

46、机房控制系统

47、机房加湿除湿控制系统

48、机房中央空控制系统

49、机房环境监测

50、机房动力监控

46、《承接各类温湿度相关系统集成项目》

1.部分医药行业：

深圳市蛇口人民医院高温消毒柜温度监测系统

同仁堂药品库区温湿度监测系统

江西科伦药业温湿度监测方案

江苏宝众宝达药业温湿度采集系统

天津天士力制药温湿度采集系统

海南普利制药温湿度监测系统

修正药业温湿度监测系统

河南同仁堂温湿度监测系统

河南辅仁堂温湿度监测系统

哈尔滨怡康药业温湿度监控系统

其他各行各业

1、中科院高能物理所正负离子对撞机温度性能参数控制

 

2、中科院化学研究所生化酶催化作用温度控制

 

3、中科院大气物理研究所温度控制

 

4、中国计量科学研究院生物能源所粮食水分分析采样系统

 

5、中科院光电研究院温度控制

 

6、中科院工程热物理研究所温度采样系统

 

7、中科院理化技术研究所智能多路数据监测采集系统

 

8、中国建筑材料科学研究总院

 

9、北京冶金自动化研究院温度采集系统

 

10、中科院上海精密机械研究所数字温湿度采样系统

 

11、大连建筑科学研究院实验室恒温恒湿检测工程

 

12、哈尔滨计量科学技术研究院质量技术监督局温湿度监测采集系统

 

13、华北光电技术研究所高温湿度测量采集系统

 

14、上海711研究所温湿度监测

 

15、西北核物理研究所

 

16、北京有色研究总院----铜矿采矿场恒温控制系统（传感器及线缆防腐抗氧化）

 

17、合肥中科院等离子所

 

18、四川核动力研究院核反应实验室

 

19、北京核工业地质研究院大型土壤试验智能温度监控系统

 

20、上海植物生态生理研究所温湿度监测

 

21、上海交通大学高温湿度测量

 

22、重庆大学光电工程学院数字温湿度采样系统

 

23、清华大学温度及高温湿度实验室测控

 

24、机械科学研究总院无线温湿度监测系统

 

25、雀巢北京研发中心冷库智能温度监控报警系统

 

26、中国移动通讯北京服务器机房温湿度智能监控系统

 

27、宁波电视台机房温湿度监测方案

 

28、中央电视台某频道机房综合监控方案

 

29、黑龙江飞鹤乳业飞鹤欧美国际示范牧场牲畜自动饮水智能温控系统

 

30、江西阳光乳业长山现代有机牧场牲畜自动饮水智能温控系统

 

31、河南农科院生猪试验示范养殖基地牲畜自动饮水智能温控系统

 

32、北京科技大学温度及高温湿度实验室测控

 

33、北京工业大学多路温度检采集系统

 

34、昆明理工大学现代农业工程学院温度及高温湿度实验室测控

 

35、石家庄铁道学院多路智能温度监测采集系统

 

36、山西农业大学智能温湿度监控采集系统智能称重控制采集系统

 

37、宇通客车猪仔车智能恒温测控系统

 

38、ABB中国有限公司

 

39、同煤集团四台矿矿井通风扇主电机智能多点温度监测采集系统

 

40、燕山石化空分机多路智能温度监测采集系统

 

41、天津大无缝钢管厂钢炉温度监测数据采集系统

 

42、中国船舶重工集团公司第七一0研究所温度监测采集系统

 

43、鼎桥通讯技术有限公司芯片温度监测多路采集系统

 

44、时代集团大屏温度监控采集系统

 

45、华睿集团智能温度测控系统

 

46、阜新电力厂氢气发电机组智能温湿度监控系统

 

47、扬州电厂氢气发电机组智能温湿度监控系统

 

48、中钢集团绝对湿度监测系统

 

49、鞍钢集团电热炉恒温控制系统

 

50、东方希望包头铝业炼铝炉温度调节系统

 

51、德兴市德兴铜矿采矿场温度采集控制系统

 

52、太原93662部队军械库智能多路温湿度监测采集系统

 

53、遵化山东军火库智能温室度监控系统

 

54、内蒙古蒙牛乳业澳亚示范牧场牲畜自动饮水智能温控系统

 

55、云南省档案局机房改造、安全技术防范系统集成采购项目

 

56、修正药业温湿度监测系统

 

57、海南普利制药温湿度监测系统

 

58、天津天士力制药温湿度采集系统

 

59、江苏宝众宝达药业温湿度采集系统

 

60、江西科伦药业温湿度监测方案

 

61、同仁堂药品库区温湿度监测系统

 

62、深圳市蛇口人民医院高温消毒柜温度监测系统

 

63、富士康集团恒压供水、温度监测系统

 

64、好丽友食品温湿度采集系统

 

65、太平洋保险各地分公司温湿度报警装置

 

66、山西93662部队军械库温湿度监测采集系统

 

67、广西71654部队枪械库温湿度监测系统

 

68、山东71187部队温湿度监测系统 （排名不分先后）

 

[本套方案同样适用于以下监控系统]
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? 医药GSP认证系统                    ? 温湿度超高报警系统
? 档案馆温湿度监控系统               ? 档案馆温湿度监控系统        
? 医药无线zigbee监控系统         ? 医药库房温湿度监控系统
? 医药储存温湿度控制系统            ? 医药阴凉库温湿度监控系统
? 医药无线GPRS集中监控系统    ? 医药冷链无线温湿度监控系统
? 医药温湿度远程集中监控系统      ? 医药远程无线温湿度监控系统
 
ü 自然灾害预警系统                          ü UPS电源监控系统
ü 机房漏水报警系统                         ü 机房温湿度监控系统
ü **报警器报警系统                       ü 冷库温湿度监控系统
ü 变电站温湿度控制系统                   ü 发电厂温湿度控制系统
ü 农业养殖信息化关系系统                ü 锅炉房温度智能控制系统
ü 烟草醇化温湿度控制系统                ü 远程气象站在线监控系统
ü 水果储存温湿度控制系统                ü 计算机机房温湿度监控系统
ü 蘑菇房温湿度控制系统监控             ü 小型气象站六要素监控系统
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u 动力机房温湿度监控控制系统        u 烟草储存温湿度环境控制系统
u 信息化仓储环境综合控制系统         u 大型仓储物流温湿度监控系统
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u 中央空调风管风道温湿度监控项目  u 农业大棚环境因素监控与控制系统
u 智能楼宇老年公寓温湿度控制系统       医药库房储存环境综合监控控制系统
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