博物馆文物保护装备管理系统设计研究

朱静坤

摘 要：博物馆是集中存放展览文物的场所，所以需要确保文物处于安全的环境下，避免由于外部环境变化对文物造成破坏。利用现代化的文物保护装备和管理系统，可以有效对博物馆内部的温度、湿度、光照、有害气体进行全面分析与控制，还可以和网络系统连接，以此分析博物馆内部的环境变化。通过装备管理系统可以为博物馆管理提供有效支持，以此实现博物馆的良好发展。本文从博物馆设计模型入手，讨论系统的功能需求，阐述系统的软件设计，最后分析服务层界面，希望对博物馆的管理提供有效参考。

关键词：博物馆;文物保护装备;管理系统;设计

我国是5000年的文化大国，在漫长的岁月长河中，遗留下诸多宝贵的文物资源，对于当前的历史文化、建筑、美术等多学科的发展产生着重要影响。博物馆是历史的窗口，在陈列诸多文物的过程中，必须对环境因素进行分析，以此避免对文物造成破坏。近年来，我国对文物和文化遗产的保护愈加重视，同时在文物保护装备研发上取得了显著成效，比如双服务器的BS构架管理平台是一种4层设计模型，让系统更加灵活简便、兼容性更强，具有易安装、易扩展和表现力强的特点，可以为博物馆文物保护工作提供有力支持。

一、博物馆设计模型

从物理层面分析，博物馆是一组相对集中的建筑群，在逻辑上可以构成双重一对多的结构。从文物保护的角度讲，通常一个展柜可以为一套文物提供特定的保护装备，对一组文物进行有效保护。在网络环境下，独立的博物馆内会建立覆盖性的局域网，并且每个展柜对应的文物保护装备都有固定的IP地址，对于文物保护装备管理系统来说，其本质就是对展柜内的仪器进行管理，在常规的仪器管理系统中容易出现仪器的差异性，并且仪器更新时也会对系统有很高的要求，在博物馆环境下，虽然展柜内部的仪器不同，但是总体所需的监测物理量有限，因此选择展柜作为管理系统的基本单位。如果利用博物馆的特殊应用场景，可以极大简化系统设计，让系统兼容性得到提升。根据文物保护装备管理需要可以将系统划分为终端层网络层、数据层以及服务层，具体说来：

首先，终端层。这是博物馆内部全部文物保护装备的总和，并且每套终端仪器都可以独立运行，可以对展柜内的微环境进行监控。在终端层可以对目标数据进行采集，短时间进行离线存储，同时还可以保留网络接口，与网络通信协议兼容，终端层是网络系统的根基和微环境监控的执行者[1]。

其次，网络层。这是博物馆的局域网，所有终端都会接入网络中。在网络层中网络形式可以根据现场的要求进行选择，目前有多种通讯方式都可以用于网络层当中。在考察博物馆应用环境的过程中，系统终端会对 WiFi通讯模块加以利用，终端服务器可以对无线网络方案复合。

再次，数据层。这是数据管理以及网络维护的软件，主要是对网络数据进行交换、存储和维护。管理系统会把数据库作为服务层和数据层交换的桥梁，然后同时传递指令，把数据层在整个系统中分离出来，确保数据层技术的专业性。

最后，服务层。这是面向用户的一组服务软件，可以具象化显示整个系统的数据。服务层主要是为用户提供交互体验，具有灵活多变的特点。在保证展示效果的同时，也能够减少安装和维护成本。

二、系统的功能需求

在文物保护装备的管理系统中涵盖人员管理实时数据显示、信息管理、系统预警、历史数据查询、人工控制等功能。在整个管理系统中，博物馆监控平台的运转关键在于数据中心可以独立存在于本地服务器，随时处于运行状态，同时可以保证仪器网络监控、服务器、云服务器相互的数据连接，又能让整个仪器监控网络处于正常运转状态，其具体功能体现在以下几个方面：其一可以让终端层仪器与内部仪器网络相互连接，对各种仪器数据定期采集之后存储在本地数据库当中;其二，借助数据库可以获取监控平台的控制指令。然后转译成为仪器的控制指令，并且对控制结果有效反馈;其三可以经过互联网，保证和云端数据库的数据同步，之后可以定期将信息备份到本地数据库当中。此外，还具有日志记录，状态指示等监控功能[2]。

三、系统的软件设计

文物保护装备管理系统的数据中心是系统的运行核心，接入仪器网络并且对数据进行采集，对仪器运行有效控制，定期在数据库中分析控制指令，然后实现云服务器的数据同步。在数据中心运行界面中，主要包括状态区以及控制区，其中状态区下的数据库、同步网络、表征仪器网络三个方向接口都具有可用性。在控制区中又涵盖用户名和基本控制按钮，满足软件的简单操作需要。在界面底栏中能够显示当前工作状态，数据中心可以高效稳定的并行编程，可以更加容易利用多核处理器编写代码，省去托管线程环节，以此编写出更加高质量的并发软件。具体说来：

首先，主线程。该部分由操作系统创建。为了提升界面响应效果通常不会做大负载的操作和运算，主线程的运行流程包括手动退出系统，运行系统自检，用户登录和启动系统。

其次，实时监测模块。该模块是数据中心的关键功能模块。在主线程处于运行状态下，会定时启动，一般运行周期为5分钟。在启动模块的同时，会从数据库中对当前网络节点的列表读取，更新缓存中节点字典信息，然后调用相匹配的通讯协议和节点数据交换[3]。

再次，控制检验模块。该模块可以响应一组用户，在其运行流程中主要包括数据库、检测连接、目标节点、数据交换，随着系统处于运行状态，控制检测的模块也会同时启动。用户通过网络服务器的操作目标终端，在指令接收后会存储于数據库当中，数据库中心也会对未完成的用户任务获取信息，然后转译成为节点控制指令，之后下发到目标仪器，然后反馈存储到数据库当中。

最后，数据处理模块。该模块每天定时运行一次，会对当天采集的全部节点信息进行分析。进而帮助博物馆对微环境监控水平进行科学评价，有利于直接获取相关数据，分析出博物馆的文物保护工作。博物馆的数据安全至关重要，管理系统不仅需要同步本地数据，然后传送到云端和实时备份，同时还需要开启数据记录功能，每天进行一次数据操作。

四、服务层界面

在整个系统下，终端层相对独立的微环境监控仪器可以在网络层中联结，然后经过数据中心进行统一调度。在终端设备数据库和服务器之间实现信息交换，以此满足博物馆对所有文物的监控需要。在服务层面，主要向本地和云端两种用户提供服务，对于本地用户来说，通过本地局域网可以获得完整服务远程监控博物馆的文物保护装备，对于云端用户来说，可以在网络中访问云端服务器以此保证博物馆仪器安全能够有效屏蔽外来访问人员。同时访问人员可以获取对博物馆数据的分析权限，便于国家监管部门对博物馆进行监控[4]。

结束语：综上所述，通过博物馆构建文物保护装备管理系统，可以完成环境监测工作，有效降低人工成本，最终提升博物馆的智能化管理水平。

参考文献：

[1]孙久群.分析文物保护措施在博物馆文物管理中的应用[J].百科论坛电子杂志，2019，（24）：780-781.

[2]林娟.探究合浦县博物馆文物管理中的文物保护措施[J].文物鉴定与鉴赏，2019，（22）：124-125.

[3]王伟婷.浅析博物馆文物管理中的文物保护 ——以前郭尔罗斯蒙古族自治县文物保护管理所为例[J].文物鉴定与鉴赏，2019，（22）：118-119.

[4]张政君.浅谈博物馆文物管理中的文物保护措施[J].魅力中国，2019，（46）：370.