基于物联网的文物保存环境监测系统与评价模型开题报告
2022-01-11 18:00:23
全文总字数:6349字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
文化遗产包括物质文化遗产和非物质文化遗产。物质文化遗产主要是指具有历史、艺术和科学价值的文物,包括不可移动文物和可移动文物。不可移动文物包括古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近现代重要史迹和代表性建筑等。我国是一个文物众多的国家,根据第三次全国文物普查最新数据,目前,我国登录不可移动文物近77万处,其中全国重点文物保护单位2352处。这其中大量大型文物散落在野外,这些珍贵文物在长年环境因素作用下,很多文物已遭到破坏,加之现有的交通和机械工具的发展,盗窃破坏文物时有发生。六十多年前,中国文物建筑研究和保护的先驱梁思成先生曾经满怀着理想说出这句话,“无论哪一个巍峨的古城楼,或一角倾颓的殿基的灵魂里,无形中都在诉说,乃至于歌唱,时间上漫不可信的变迁。”现在读来,这段文字依然包含着深情和无奈。21世纪的我们已经无法阻止当年拆毁北京城墙的行动,但依然有责任保护中华古代文明遗留下来的那些城墙、民居、古塔、佛像……
不同于珍藏在博物馆的奇珍异宝,形形色色的古文化遗址、古建筑、石窟壁画等不可移动文物散落在中国从南到北各个角落里,它们是“活”的历史再现。据统计,全国不可移动文物超78万处,而风化、风蚀、雨蚀以及人为破坏,甚至空气中的水分,都是它们每天都要面临的敌人。那么,在地大物博的中国,该如何保护那些珍贵的外场文物值得我们去深究。梁思成在《曲阜孔庙之建筑及其修葺计划》中曾有如下说法:“须尽我们的理智,应用到这座建筑物本身上去,以求现存构物寿命最大限度的延长。”他在《杭州六和塔复原状计划》一文中,他也多次论述运用现代材料和技术的必要性和可行性,以期恢复古塔在宋代“海船夜泊者,以灯塔为指南”的历史面貌。不难看出,梁思成对于中国传统文物建筑保护的思想中的一个基本观点:在保护、维修中,在保持建筑原有面貌的前提下,要尽量使用现代技术。而本课题的目的就是使用最先进的物联网技术来监控保护文物。
2. 研究的基本内容
现有安防相关设备维护中,由于文物单位的特殊性,存在监控死角。同时有的场所对于光电热的特殊要求,可能会使设备成本较高。在人防方面,由于劳动力成本与日俱增,许多文物保护单位会出现夜班人力不足,出现安全漏洞的情况。而对于野外文物来说,设备和人力可以达到要求的更是少之又少。所以本课题基于物联网技术开发一套对外场文物保存环境实时监测系统,实现近距离的较大数据传输和长距离的大数据传输结合,实现三个基本场景的应用,建立一个文物保存状况的安全评价模型。
(1) ble-soc技术的应用
3. 实施方案、进度安排及预期效果
(1) 实施方案:
使用基于nordic公司的nrf51822的蓝牙soc与物联网芯片m26的互联通信,实现m26连接服务器订阅主题;使用sca100t传感器在蓝牙soc上的于振动监测、温度监测、角度监测的三种功能场景使用。使用pcb制作实现系统的小型化,利用软件和硬件结合的方案进行低功耗研究。
4. 参考文献
[1] 张洋,陆利军,张运楚,李峰松.基于z-stack的野外文物保护环境监测系统[j].计算机系统应用,2013,22(04):45-50.
[2]梁秀波,张顺,李启雷等.基于运动传感器的个性化3d直观交互方法研究.浙江大学,2006.
[3]王望.基于mems传感器的运动轨迹测量系统设计[d].西安石油大学,2016.