档案安全守护者:无人值守温湿度自动化管控方案

原标题:档案馆温湿度自动化监控系统技术方案

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档案馆库房实现自动化温湿度监控,需结合档案保护的国家标准、物联网技术架构和库房实际环境,构建一套 "感知 - 传输 - 平台 - 联动 - 保障" 的全流程自动化系统。核心目标是稳定维持库房温湿度在国标要求范围内(温度 14~24℃,相对湿度 45%~60%,每日温度波动≤2℃,湿度波动≤5% RH),并通过自动化手段减少人工干预,确保档案长期安全保存。

以下是具体实现方案,按系统架构分层说明,同时结合档案馆的特殊需求补充实施要点:

一、核心系统架构(四层架构)

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| 层级 | 核心设备 / 功能 | 档案馆专用要求 |
| 感知层 | 以太网温湿度传感器 / 变送器、露点传感器、高温高湿报警传感器 | 精度≥温度 ±0.5℃、湿度 ±3% RH;支持 POE 供电;防护等级 IP65+;带本地显示和报警功能 |
| 传输层 | 工业以太网交换机、无线网关(LoRa/WiFi)、防火墙 | 采用有线以太网为主(稳定可靠),无线为辅;网络与办公网物理隔离;支持断点续传 |
| 平台层 | 档案馆温湿度监控专用软件、云平台、数据服务器 | 符合档案管理规范,支持 10 年以上历史数据存储;自动生成审计报表;多级权限管理 |
| 应用层 | 自动联动控制器、空调 / 除湿机 / 加湿器、声光报警器、手机 APP/PC 端监控界面 | 支持温湿度阈值自动联动调节设备;多渠道报警(短信、APP、邮件、现场声光) |

二、关键自动化实现环节

  1. 高精度感知:以太网传感器的布点与选型

◦ 选型核心:优先使用以太网温湿度变送器(而非普通无线传感器),支持 TCP/IP 协议,可直接接入档案馆局域网,无需额外网关,降低延迟和故障点。需具备校准功能(支持现场校准或远程校准),满足计量认证要求。

◦ 布点原则(自动化监控的基础,避免盲区):

▪ 按库房面积布点:每 50~100㎡布 1 个传感器,大库房按网格状分布;

▪ 按环境差异布点:货架密集区、库房角落、通风口、空调出风口、门窗附近需额外增加传感器;

▪ 按档案类型布点:特藏室、胶片库、古籍库等特殊库房需提高布点密度(每 30~50㎡1 个),并增加露点传感器。

◦ 安装要求:传感器悬挂在库房中部,距离地面 1.5~2m,避免接触墙壁、阳光直射、设备热源,确保采集数据为库房平均环境数据。

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  1. 稳定传输:工业级网络架构

◦ 主传输网络采用工业以太网,使用屏蔽网线和工业交换机,抗干扰能力强,适合档案馆 24 小时不间断运行。

◦ 对于无法布线的区域(如临时档案库、阁楼),可搭配 LoRa 无线网关,实现传感器数据的无线传输,并与以太网系统无缝对接。

◦ 网络安全:监控系统网络与档案馆办公网、互联网物理隔离,部署防火墙和入侵检测系统,防止数据泄露或恶意攻击。

  1. 智能平台:自动化监控与数据管理的核心

平台需具备以下自动化功能,无需人工干预即可完成核心监控任务:

◦ 实时监测:自动采集所有传感器数据,在 PC 端和手机 APP 上实时显示,以数字、曲线、地图等形式呈现库房温湿度分布。

◦ 阈值报警:用户预设温湿度上下限,当数据超标时,系统自动触发多渠道报警(现场声光报警器、管理人员短信、APP 推送、邮件),并记录报警时间、地点、数值,形成报警日志。

◦ 数据自动存储与报表:按国标要求自动存储历史数据(至少 10 年),支持按日、周、月、年生成温湿度报表,报表格式符合档案管理部门的审计要求,可直接导出打印。

◦ 设备状态自动监控:实时监测传感器、交换机、空调等设备的在线状态,当设备故障或掉线时,系统自动报警,提醒维护人员及时处理。

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  1. 自动联动:温湿度调节的自动化闭环

这是实现 "无人值守" 自动化监控的关键环节,平台需通过联动控制器与库房环境调节设备对接,形成闭环控制:

◦ 当湿度>60% RH 时,系统自动启动除湿机,湿度降至 55% RH 时自动关闭;

◦ 当湿度<45% RH 时,系统自动启动加湿器,湿度升至 50% RH 时自动关闭;

◦ 当温度>24℃时,系统自动启动空调制冷,温度降至 20℃时自动关闭;

◦ 当温度<14℃时,系统自动启动空调制热,温度升至 18℃时自动关闭;

◦ 特殊库房联动:胶片库需控制露点温度,当露点超标时,系统自动启动除湿机和空调联动调节。

三、实施保障要点(确保系统长期稳定运行)

  1. 校准与维护自动化提醒

◦ 系统内置传感器校准周期提醒功能(每年至少校准 1 次),到期自动推送提醒给维护人员。

◦ 定期自动生成设备维护报告,统计传感器在线率、数据准确率、设备故障次数等,为维护提供依据。

  1. 应急保障机制

◦ 配备 UPS 应急电源,确保传感器、传输设备、监控平台在断电时能继续运行 2~4 小时,同时记录断电期间的环境数据(部分传感器内置缓存功能)。

◦ 备用手动监测设备:在系统故障时,可通过手持式温湿度计进行人工监测,确保档案安全。

  1. 符合国家标准与行业规范

◦ 系统需符合《档案馆建筑设计规范》(GB/T 28220-2011)、《档案库房温湿度监控系统技术要求》(GB/T 33230-2016)等国标要求,具备计量认证证书,确保数据的合法性和准确性。

四、与传统人工监控的对比优势

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| 对比项 | 传统人工监控 | 自动化温湿度监控系统 |
| 监测频率 | 每天 1~2 次,存在时间盲区 | 24 小时不间断,秒级采集,无盲区 |
| 数据准确性 | 人工读数误差大,易受主观因素影响 | 传感器精度高,数据自动采集,无误差 |
| 响应速度 | 发现超标后手动调节,延迟长 | 超标后自动报警 + 联动调节,秒级响应 |
| 数据管理 | 人工记录,易丢失,难以统计分析 | 自动存储,长期保存,支持多维度分析 |
| 人力成本 | 需专人定时监测,成本高 | 无人值守,仅需定期维护,成本低 |

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