博物館文物保護裝備管理系統設計研究

朱靜坤

摘 要：博物館是集中存放展覽文物的場所，所以需要確保文物處于安全的環境下，避免由于外部環境變化對文物造成破壞。利用現代化的文物保護裝備和管理系統，可以有效對博物館內部的溫度、濕度、光照、有害氣體進行全面分析與控制，還可以和網絡系統連接，以此分析博物館內部的環境變化。通過裝備管理系統可以為博物館管理提供有效支持，以此實現博物館的良好發展。本文從博物館設計模型入手，討論系統的功能需求，闡述系統的軟件設計，最后分析服務層界面，希望對博物館的管理提供有效參考。

關鍵詞：博物館;文物保護裝備;管理系統;設計

我國是5000年的文化大國，在漫長的歲月長河中，遺留下諸多寶貴的文物資源，對于當前的歷史文化、建筑、美術等多學科的發展產生著重要影響。博物館是歷史的窗口，在陳列諸多文物的過程中，必須對環境因素進行分析，以此避免對文物造成破壞。近年來，我國對文物和文化遺產的保護愈加重視，同時在文物保護裝備研發上取得了顯著成效，比如雙服務器的BS構架管理平臺是一種4層設計模型，讓系統更加靈活簡便、兼容性更強，具有易安裝、易擴展和表現力強的特點，可以為博物館文物保護工作提供有力支持。

一、博物館設計模型

從物理層面分析，博物館是一組相對集中的建筑群，在邏輯上可以構成雙重一對多的結構。從文物保護的角度講，通常一個展柜可以為一套文物提供特定的保護裝備，對一組文物進行有效保護。在網絡環境下，獨立的博物館內會建立覆蓋性的局域網，并且每個展柜對應的文物保護裝備都有固定的IP地址，對于文物保護裝備管理系統來說，其本質就是對展柜內的儀器進行管理，在常規的儀器管理系統中容易出現儀器的差異性，并且儀器更新時也會對系統有很高的要求，在博物館環境下，雖然展柜內部的儀器不同，但是總體所需的監測物理量有限，因此選擇展柜作為管理系統的基本單位。如果利用博物館的特殊應用場景，可以極大簡化系統設計，讓系統兼容性得到提升。根據文物保護裝備管理需要可以將系統劃分為終端層網絡層、數據層以及服務層，具體說來：

首先，終端層。這是博物館內部全部文物保護裝備的總和，并且每套終端儀器都可以獨立運行，可以對展柜內的微環境進行監控。在終端層可以對目標數據進行采集，短時間進行離線存儲，同時還可以保留網絡接口，與網絡通信協議兼容，終端層是網絡系統的根基和微環境監控的執行者[1]。

其次，網絡層。這是博物館的局域網，所有終端都會接入網絡中。在網絡層中網絡形式可以根據現場的要求進行選擇，目前有多種通訊方式都可以用于網絡層當中。在考察博物館應用環境的過程中，系統終端會對 WiFi通訊模塊加以利用，終端服務器可以對無線網絡方案復合。

再次，數據層。這是數據管理以及網絡維護的軟件，主要是對網絡數據進行交換、存儲和維護。管理系統會把數據庫作為服務層和數據層交換的橋梁，然后同時傳遞指令，把數據層在整個系統中分離出來，確保數據層技術的專業性。

最后，服務層。這是面向用戶的一組服務軟件，可以具象化顯示整個系統的數據。服務層主要是為用戶提供交互體驗，具有靈活多變的特點。在保證展示效果的同時，也能夠減少安裝和維護成本。

二、系統的功能需求

在文物保護裝備的管理系統中涵蓋人員管理實時數據顯示、信息管理、系統預警、歷史數據查詢、人工控制等功能。在整個管理系統中，博物館監控平臺的運轉關鍵在于數據中心可以獨立存在于本地服務器，隨時處于運行狀態，同時可以保證儀器網絡監控、服務器、云服務器相互的數據連接，又能讓整個儀器監控網絡處于正常運轉狀態，其具體功能體現在以下幾個方面：其一可以讓終端層儀器與內部儀器網絡相互連接，對各種儀器數據定期采集之后存儲在本地數據庫當中;其二，借助數據庫可以獲取監控平臺的控制指令。然后轉譯成為儀器的控制指令，并且對控制結果有效反饋;其三可以經過互聯網，保證和云端數據庫的數據同步，之后可以定期將信息備份到本地數據庫當中。此外，還具有日志記錄，狀態指示等監控功能[2]。

三、系統的軟件設計

文物保護裝備管理系統的數據中心是系統的運行核心，接入儀器網絡并且對數據進行采集，對儀器運行有效控制，定期在數據庫中分析控制指令，然后實現云服務器的數據同步。在數據中心運行界面中，主要包括狀態區以及控制區，其中狀態區下的數據庫、同步網絡、表征儀器網絡三個方向接口都具有可用性。在控制區中又涵蓋用戶名和基本控制按鈕，滿足軟件的簡單操作需要。在界面底欄中能夠顯示當前工作狀態，數據中心可以高效穩定的并行編程，可以更加容易利用多核處理器編寫代碼，省去托管線程環節，以此編寫出更加高質量的并發軟件。具體說來：

首先，主線程。該部分由操作系統創建。為了提升界面響應效果通常不會做大負載的操作和運算，主線程的運行流程包括手動退出系統，運行系統自檢，用戶登錄和啟動系統。

其次，實時監測模塊。該模塊是數據中心的關鍵功能模塊。在主線程處于運行狀態下，會定時啟動，一般運行周期為5分鐘。在啟動模塊的同時，會從數據庫中對當前網絡節點的列表讀取，更新緩存中節點字典信息，然后調用相匹配的通訊協議和節點數據交換[3]。

再次，控制檢驗模塊。該模塊可以響應一組用戶，在其運行流程中主要包括數據庫、檢測連接、目標節點、數據交換，隨著系統處于運行狀態，控制檢測的模塊也會同時啟動。用戶通過網絡服務器的操作目標終端，在指令接收后會存儲于數據庫當中，數據庫中心也會對未完成的用戶任務獲取信息，然后轉譯成為節點控制指令，之后下發到目標儀器，然后反饋存儲到數據庫當中。

最后，數據處理模塊。該模塊每天定時運行一次，會對當天采集的全部節點信息進行分析。進而幫助博物館對微環境監控水平進行科學評價，有利于直接獲取相關數據，分析出博物館的文物保護工作。博物館的數據安全至關重要，管理系統不僅需要同步本地數據，然后傳送到云端和實時備份，同時還需要開啟數據記錄功能，每天進行一次數據操作。

四、服務層界面

在整個系統下，終端層相對獨立的微環境監控儀器可以在網絡層中聯結，然后經過數據中心進行統一調度。在終端設備數據庫和服務器之間實現信息交換，以此滿足博物館對所有文物的監控需要。在服務層面，主要向本地和云端兩種用戶提供服務，對于本地用戶來說，通過本地局域網可以獲得完整服務遠程監控博物館的文物保護裝備，對于云端用戶來說，可以在網絡中訪問云端服務器以此保證博物館儀器安全能夠有效屏蔽外來訪問人員。同時訪問人員可以獲取對博物館數據的分析權限，便于國家監管部門對博物館進行監控[4]。

結束語：綜上所述，通過博物館構建文物保護裝備管理系統，可以完成環境監測工作，有效降低人工成本，最終提升博物館的智能化管理水平。

參考文獻：

[1]孫久群.分析文物保護措施在博物館文物管理中的應用[J].百科論壇電子雜志，2019，（24）：780-781.

[2]林娟.探究合浦縣博物館文物管理中的文物保護措施[J].文物鑒定與鑒賞，2019，（22）：124-125.

[3]王偉婷.淺析博物館文物管理中的文物保護 ——以前郭爾羅斯蒙古族自治縣文物保護管理所為例[J].文物鑒定與鑒賞，2019，（22）：118-119.

[4]張政君.淺談博物館文物管理中的文物保護措施[J].魅力中國，2019，（46）：370.