科技赋能博物馆馆藏文物保护的探索与实践——以天龙山石窟国宝展厅为例

薛超然

（太原市文物保护研究院（太原市天龙山石窟博物馆））

天龙山石窟博物馆在距离太原市西南30km处，其四周群山环绕，是迄今为止保存文物较多的博物馆之一。博物馆作为研究、保护、展示、宣传和收藏文物的重要场所，代表的是历史发展的轨迹，贮藏了能够让人们和历史互相交流、互相学习的精华。博物馆作为中华传统文化的载体，它里面的文物代表的是中华文明的发展历程。2021年7月24日，流失海外近一个世纪的天龙山石窟第8窟北壁主尊佛首，作为2020年回归祖国的第100件流失文物，亮相文物原属地太原天龙山，与全国人民见面。此次回归佛首，是近百年来第一件从日本回到祖国的天龙山石窟流失佛雕，具有重要意义。

此次回归的佛首在天龙山石窟博物馆2号院复兴路上·国宝归来展厅展出，因其具有不可再生性，它们代表的是那个时代的文化历史艺术的各项特色，其价值也是无法用数字来衡量的，具备一定的特殊性。

复兴路上·国宝归来展厅用科技全面赋能文物保护工作，建设了一套完善的文物防范系统。

一、馆藏文物保护存在的问题

（一）文物防护设备陈旧

博物馆在进行文物安全防护工作时，需要切实关注文物的安防问题[1]。

大部分博物馆由于资金问题并没有安装监控设备，即便有些博物馆安装了监控设备，但由于长期以来没有进行维修，随着时间的推移，设备也逐渐老化。但由于最近发生的故宫盗窃案，让大多数群众对于故宫的安防措施产生怀疑。故宫的文物大多数为一级文物，部分文物也在检测过程中受到了一定的损坏，这更让群众对故宫当中的文物担忧。无论是文物的损坏还是丢失，最主要的原因就在于故宫周边的安防措施落实不当，同时，没有科学技术的支撑来保证安全问题得到防范。因此，对于文物保护的科技问题是我们近年来一直存在的技术缺陷，用科技来保证安全是值得的也是必要的。天龙山石窟博物馆安防系统在2013年开始建设并完工。这一系统主要由视频监控、报警入侵、对讲在线和巡更统筹这几个环节组成。

按照当时的相关防范要求，该系统可以满足天龙山石窟博物馆安防的基本需求，但随着近几年科技的日新月异，“数字景区”“智慧景区”正如火如荼地开展建设，设备的陈旧已经严重制约了文物安全防护的发展，并出现了一些关于视频监控不清晰的问题，这主要是因为视频监控的投资率不高，可用效率很低，很多模拟视频监控并不具有当今时代最先进的技术，在改造过程中会出现很多问题。当时被认为较为先进的部分技术现在可能已经过时，并且很少有专业的人员去解决这些问题，这也导致相关的技术人才短缺，即便有相关性的人才，也需花费巨额的成本去解决。相关人员的缺失也会出现响应不及时的情况，并且在一些关键的问题事件发生后没有及时地处理这些问题，一些报警监控、门禁考勤、停车场的系统都在独立运营，并不能及时联动反映关键性问题，而且没有相关的时间进行查询和复审，最后导致安全防护问题时有发生。

这些问题的存在严重干扰着整个博物馆的安全发展，更影响着佛首回归后馆藏文物的保护。

（二）管控措施滞后

我国博物馆参观游客的出行周期性非常明显，大量游客集中出行，博物馆人数不断创出新高，不但为博物馆管理人员带来极大的管理难度，也会发生一些人员健康问题、安全隐患和资源浪费，令博物馆受到严重的经济和财产损失。

为此，如何有效地做好“事先严密防范、事发及时挽救、事后妥善处理”成为许多博物馆亟待解决的问题。

（三）信息化管理不到位，大数据应用不足

许多信息技术在部分文物保护要素中的应用水平不高，从整体上看，实际应用落后于客观需求，信息技术的潜能在文物保护中尚未得到充分挖掘。只有利用大数据技术实现博物馆的智慧应用，根据游客的数据信息分析出准确的安全防范信息，才是更进一步的科技博物馆防护手段。例如，对游客的人群结构、年龄、体貌特征等多维度建模，从海量数据中分析出真正有用的、简单易懂的结果，支撑博物馆馆藏文物安全防护。

二、科技赋能馆藏文物保护的方式

（一）先进的科技赋能理念

科技赋能文物安全防护，离不开先进的建设理念。在科技赋能的道路上，复兴路上·国宝归来展厅在安全防护措施上主要存在以下几类系统来保证整个博物馆的安全。其中包括报警入侵系统、监控视频系统、智能图像分析和AI人脸识别技术。这些系统经过协调配合，形成了一个高效的、智能的管理平台，并且在网络IP的架构中实现了网络、智能、高清和高集成系统服务，满足了博物馆在安全防控措施中所能达到的高质量需求。并且整个展厅通过全国联网统一在一个部门管理，大大地减少了相关人力资源的浪费，达到了博物馆管理的高效化以及节约化。

系统能够实现远程参数配置与远程控制等；通过视频的智能化分析，实现博物馆人脸识别、人脸轨迹、客流分析应用等数据分析比对；通过全国联网，让管理平台能够在用户的安全问题上进行全面思考；满足客户的多项需求，并在权限管理方面实施真正的一体化管理、远程化管理。

同时，先进的科技赋能理念具有以下特征：

①系统更加开放，也更加高效。在多年的行业经验下，可以采用最优质、最流行的设备来保障整个系统的安全可靠性，尤其是对于在视频监控系统中录像储存数据的长期性，一些其他的系统也可以经过型号的对比来实施摄像机编码器等设备的联通。经过相关技术人员的调整，按照不同的标准协议来实现快速对接。

②系统的智能化与节约化。经过智能调控以及设备中所包含的智能功能，摄像机能够达到与当代先进编码技术相同水平，在确保视频的稳定性基础上能够保证储存空间得以节约，并且减少对通信网络的过度依赖，提高整个视频在观看过程中的清晰程度。

③能够快速部署、及时维护。经过集成模块设计的设备具备高效和便捷的特点。系统在出现问题后会发出警报，并根据指示灯迅速判断故障原因，解决故障问题，这就大大节省了相关技术人员调试的时长。

（二）严密的科技赋能方式

基于科学技术的博物馆保护方式有很多种，但要结合当地特色以及当时的情况来对症下药。根据天龙山石窟博物馆文物安全工作多年来的经验，结合田野文物安全防范重点，展厅运用现代科学技术，在技术预防工作中，相关文件政策对于博物馆的保护起到了根本性的作用，根据《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》要求，博物馆的防偷盗问题始终是核心问题，而且要配合人脸识别、声音识别等技术。

在对博物馆的安防系统设计时，必须注意有所突破，以全方位的、综合的、长远的眼光考虑问题，根据不同的环境和地点来安装安防监测设备，其中最重要的就是先要对当地的情况进行风险评估。例如，如果在传统的博物馆中库房是最重要的地方，但库房并不具有流动性，所以即便最重要也不需要投入大量的成本去监测库房，而是要把核心的关注点放在展厅中，毕竟展厅是人员流动最大的地方。

同时，《规定》中明确提出对于一级风险单位，技术防范系统的入侵延迟时间不小于10min；处警响应时间不大于3min；报警响应时间不大于2s的要求。这个要求对于一座开放型博物馆，特别是对博物馆玻璃幕墙及玻璃展柜提出了较高要求。

对于上面存在的问题，采用高性能的防盗报警系统是在整个技术应用过程中最重要的一步，并且需要提高整个系统的安全性能来保障库房和展厅文物的安全。

主要防护措施如下：

安装、完善电子监控设备和系统。重点地区实施重点防护，非重点地区实施普通防控，对于一些易燃的文物，附近要安置灭火器，防火防盗设备以及红外线烟雾报警器等在监控室要安排相关人员24h轮流值班。晚间巡逻期间要告知巡逻人员，不留任何死角。

①展厅、库房无缝周界防范。对于外界的防控，主要关注点在于库房和展厅两个地方。报警系统作为安防系统的第一道防线，一定要保证正常运行，相关人员不得随意出入，而且对于门窗以及下水管道等地方也要设置监控设备，第一道防线的最重要的责任就是要保证犯罪嫌疑人不得入侵博物馆，并在博物馆的周边配置相关的工作人员以防止犯罪分子随意地出入博物馆来实施盗窃。这就需要在硬件设备上选用功能稳定、质量优质的探测器并在现场的各类死角安置好，全方位地把控博物馆周围环境。

②展馆外薄弱环节防范。除了库房和展厅，一些办公区和走廊也是非常重要的地区，因为这些地方都有相关的人员流动，除了要安装视频监控设备，还要安置好探测器，实施全方位的综合排查，保证在这个区域内有最全面的监控。

③展馆区域防范。如果犯罪分子已经通过了报警系统，并且顺利地进入展厅和文物库。那么就要立即保证第二道防线安全。第二道防线的功能是如果已经有犯罪嫌疑人进入重点区域，那么就要对该区域所有的人员进行逐一排查并阻止犯罪行为的发生，这对于整个展厅来说是非常重要的，要在展厅内设置好安全探测装置，并保证整个区域全方位覆盖，及时发出报警信号，防止盗窃行为。

（三）有力的科技赋能原则

文物是人类遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹，具有脆弱性和不可再生性。对于一个民族或国家而言，文物是其文明、文化精神的标识，是国家象征、民族记忆的情感依托和物质载体[2]。因此，在整个博物馆科技赋能的过程中，要遵守以下原则：

①先进性。采用当今时代最先进的设备来搭建文物安全防护体系，保证在文物安全防护过程中，结合当今时代最先进的技术网络，不断更新实时出现的数据，建设当下文化博物馆最前沿的防护技术网络。

②可靠性。文物安全防护系统最重要的就是能够稳定地保障安全，并且对于最关键的软件和硬件部分要长期进行维护与更新，保证整个系统运行更加流畅。

③实用性。整个系统由于在设计方面已经较为复杂，所以在操作方面一定要从简处理，让技术与人员的学习能力达到协同配合程度，保证在文物安全防护体系中满足实际的工作需求。

三、科技赋能馆藏文物保护的实践

互联网技术的不断发展正改变着人们的生活方式[3]。以天龙山石窟博物馆复兴路上·国宝归来展厅为例，该展厅分为序厅、国宝厅、两侧通道和庭院4个部分，根据防护区的等级划分：序厅、厅与盛世之归展厅两侧通道、庭院为三级风险部位，这也是作为进入盛世之归展厅的缓冲区域，按照科技赋能文物防护原则，在各出入口加装出入口门禁管理系统实现开闭展的出入管理，在各出入口、窗户有入侵风险的部位加装被动红外探测器、音视频设备，实现了博物馆内的安全防护管理。

国宝厅是整体馆藏文物防护的重中之重，是实施重点保护防范系统的最后一道环节，也是阻止盗窃者得逞的关键一步。如何搭建最后一道防线至关重要。整体防护如下。

（一）出入口防护

国宝厅的出入口两处分别为北侧庭院入口为进入展厅主入口，西侧为消防应急出入口，这些出入口门窗为铝合金门窗，强度无法满足实际的使用需求，为确保与整体建筑环境协调统一，在不破坏整体统一性的条件下，防护措施拟定如下：

①在出入口门体上方安装被动红外双鉴探测器，用于对闭展后接近门口人员的监测。

②在展厅主入口铝合金门内侧安装电动加强型防盗金属卷帘门，卷帘门加装电插锁，增强实体防护能力，门体开启方式采用双人脸活体识别方式，通过平台管理的统一授权，实现门的开启，在卷帘门上安装门磁探测器，实时监测门体开关状态，如闭展期间发现门体开启，会触发报警信号，提醒安保人员，有入侵行为发生（该门体在开展期间处于敞开状态，不影响消防的应急逃生要求）。

（二）通道防护

国宝厅连接北侧两边通道从而连接序厅，东侧通道连接三号院展厅，因其他展厅为三级防护部位，防护能力较低，为防止入侵者由这些部位进入国宝厅，在这些通道口加装了隐藏式防盗卷帘门，防盗卷帘门上部采用钢筋网对能攀爬进入展厅的空间进行封堵，实现该部位的实体防护。这些部位的卷帘门同样采用双人脸活体识别方式，通过平台管理的统一授权，实现门的开启，在卷帘门上安装门磁探测器，实时监测门体开关状态，如闭展期间发现门体开启，会触发报警信号，提醒安保人员，有入侵行为发生。

（三）窗户防护

国宝厅共有6个窗户，为铝合金窗户，实体防护能力无法满足实际的防护要求，本次拟在这些窗户内侧安装格栅式护栏，格栅管内穿设断线报警线缆，既增强了窗户实体防盗能力，又能在护栏被敲破坏时，及时触发报警信号，实现窗户的防护功能。

（四）重点文物展柜的目标防护

复兴路上·国宝归来展厅展示的文物为第8窟北壁主尊佛首及盛世之归相关文物，采用防暴展柜进行防护展出，为加强对这些文物的安全防护，根据展柜结构，在每台展柜底座内侧安装一台振动位移报警探测器，在展柜内安装一台多维驻波探测器，对重点文物实行重点防护，防止内盗或用复制品置换。

四、结语

建设一个完整的、集成的、可靠的、易操作的馆藏文物防护系统，使其作为一个有机的整体对整个博物馆进行监控和管理，以确保馆内的人身安全、文物以及内部财产的安全，是建立人性化、信息化、现代化文物系统博物馆的重要目标。天龙山石窟博物馆国宝展厅运用科技赋能馆藏文物保护的方式，有效对加强文物安全体系建设，实现信息资源共享，这是科技赋能文物安全的深刻地方实践。