颗粒物传感器等传感技术在国内外博物馆环境监控中的应用

　　近年来，传感器技术和便携式检测设备在文物保护领域发展迅速。温湿度传感器、颗粒物传感器等环监测类传感器，日渐用于国内外各类博物馆的环境监测工作中。今天，传感器专家网的小编便来为大家介绍一下这些传感器技术在国内外博物馆环境调控中的案例与应用。

阿德勒天文馆安装的无线传感器监测系统，资料图

　　无线温湿度传感器监测美国天文馆展品

　　最近，位于美国芝加哥的阿德勒天文馆，最新部署了一整套无线监控系统，以保护馆内收藏的在数量庞大的历史科学仪器。博物馆的物联网系统使用了81个无线传感器，对展厅和仓库进行了240处测量，并将数据发送至云端。工作人员们可以在手机、平板电脑与电脑上浏览这些安全数据。

　　据了解，这些传感器包括了两个温度传感器、两个湿度传感器、两个露点传感器。传感器仅钥匙扣大小，每个传感器都有一个电池驱动，所以，它们几乎可以被放进任何地方，甚至是展品旁边。

　　目前，博物馆环境监测，主要依靠无线传感器和手持式仪器进行。无线传感器对环境的变化更敏感，可实时对整个大环境进行监测，其变化趋势、变化范围等表征值，都将为工作人员进一步调控工作作参考，而配合手持式仪器对门口、展厅角落等空间位置进行监测，也可做到相互对照。

中国国家博物馆采用的无线温湿度传感器和手持照度紫外测量仪设备，资料图

　　便携式传感器监测仪器守护国家博物馆

　　在国内，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。2011年，中国国家博物馆也建立了无线温湿度监测系统，采用高精度温湿度记录仪，实现了对展厅、库房及部分展柜温湿度的实时连续监测。

国博采用的可用于展柜的小型恒湿机，资料图

　　以国家博物馆为例，展厅和库房环境通过全天候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。

　　同时，国博还使用内置各类传感器的便携式仪器，对馆内的有机挥发物、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。

　　莫高窟最新安装颗粒物检测传感器设备

　　石质文物的风化粉碎，都是空气污染物作用的结果。而空气中的污染物通常包括有害气体和灰尘颗粒物两种形式。在我国，作为遗址博物馆的敦煌莫高窟，地处沙漠之边，饱受风沙之害，对此，2018年年底，技术人员借助物联网手段，为莫高窟安装了一套颗粒物检测传感器设备。

可实时展示各类传感器测得数据的莫高窟监测中心展示屏，资料图

　　据了解，目前，莫高窟在所有60个开放洞窟安装了可实时传输温度、相对湿度和二氧化碳浓度的传感器，可实时监测洞窟的微环境变化情况。在此基础上，最新安装的颗粒物检测传感器设备，可对颗粒物和沙尘进行实时监控、并提高动态采样率，通过对比分析洞窟内外环境状况，为可能遭遇的沙尘暴天气做出更及时的响应。同时，颗粒物传感器测得的数据，会实时传送至监测中心，一旦发现洞窟相关指标超过阈值，这个洞窟就将暂时关闭。

　　不过，目前在博物馆传感器环境监控领域，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，或是检测误差很大。

　　当然，随着物联网和通信技术高速发展，文物环境监控技术会变的更加实用化、精确化和智能化。同时，传感器专家网也期待，在未来能够出现越来越多具备研发实力的企业，为文博界提供更多更好的传感器产品与技术，开创文物保护技术装备智能化时代。