高效节能型档案库房恒温恒湿自动化控制系统方案

原标题：档案库房自动化恒温恒湿系统实施方案

档案库房效果图

一、项目背景与目标

（一）项目背景

档案作为重要的历史记录载体，其保存质量与环境温湿度密切相关。过高的温度会加速档案纸张老化、字迹褪色，过高或过低的湿度则易导致档案霉变、虫蛀、纸张变形等问题。传统档案库房温湿度控制多依赖人工操作，存在调节精度低、响应滞后、人力成本高、数据无追溯性等弊端，难以满足现代档案管理对存储环境的高标准要求。

（二）项目目标

1. 实现档案库房温湿度的自动化、精准控制，符合国家档案存储标准（温度：14-24℃，相对湿度：45%-60%）。

2. 实时监测库房温湿度数据，自动记录、存储并生成报表，具备数据追溯功能。

3. 减少人工干预，降低管理成本，提升库房环境管理效率。

4. 保障档案存储环境稳定，延长档案使用寿命，避免因环境问题造成档案损坏。

二、系统设计原则

1. 稳定性与可靠性：选用成熟、优质的设备及组件，确保系统长期稳定运行，满足 24 小时不间断工作需求。

2. 精准性：温湿度控制精度达到 ±0.5℃（温度）、±3% RH（相对湿度），符合档案存储的严格要求。

3. 自动化与智能化：实现温湿度数据自动采集、分析、调节，支持远程监控与操作，减少人工干预。

4. 节能性：采用节能型设备，优化系统运行逻辑，降低能耗，实现绿色环保运行。

5. 扩展性：系统设计预留接口，可根据库房扩建、功能升级等需求，灵活增加监测点或扩展功能模块。

6. 安全性：设备及系统运行不产生有害物质，不影响档案安全，具备过载保护、故障报警等安全机制。

三、系统组成与工作原理

（一）系统组成

本系统主要由温湿度监测模块、中央控制模块、温湿度调节模块、数据存储与展示模块及报警模块五部分组成。

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| 模块名称 | 核心组件 | 功能说明 |
| 温湿度监测模块 | 高精度温湿度传感器（壁挂式 / 吸顶式）、数据采集器 | 实时采集库房内温湿度数据，传输至中央控制模块 |
| 中央控制模块 | 工业级 PLC 控制器、触控操作屏 | 接收监测数据，与设定阈值对比，下发调节指令，管理系统运行 |
| 温湿度调节模块 | 精密空调、除湿机、加湿器、新风换气机 | 执行控制指令，调节库房温湿度至设定范围 |
| 数据存储与展示模块 | 本地服务器、云平台、手机 APP、电脑客户端 | 存储温湿度数据，通过屏幕、APP 等展示实时数据及历史报表 |
| 报警模块 | 声光报警器、短信 / APP 报警模块 | 温湿度超标或设备故障时，触发多渠道报警 |

（二）工作原理

1. 温湿度传感器实时采集库房内的温湿度数据，通过 RS485 / 以太网等通讯方式传输至中央控制模块。

2. 中央控制模块将采集到的实时数据与预设的温湿度标准阈值进行对比分析。

3. 若数据超出阈值范围，中央控制模块自动下发调节指令：

◦ 温度过高：启动精密空调制冷模式；温度过低：启动精密空调制热模式。

◦ 湿度过高：启动除湿机及新风换气机（低湿新风）；湿度过低：启动加湿器及新风换气机（加湿新风）。

1. 调节过程中，传感器持续反馈数据，中央控制模块根据反馈实时调整指令，直至温湿度恢复至设定范围。

2. 所有数据实时存储至本地服务器及云平台，用户可通过操作屏、手机 APP、电脑客户端查看实时数据、历史曲线及报表，异常情况触发报警。

档案八防十防监控

四、系统核心功能

（一）精准监测与调节

1. 多点位监测：根据库房面积及布局，合理布置温湿度传感器（每 50㎡至少 1 个），实现全库房无死角监测。

2. 自动调节：系统根据监测数据自动切换制冷、制热、除湿、加湿模式，调节精度达 ±0.5℃、±3% RH，确保温湿度稳定在标准范围内。

3. 新风联动：新风换气机与温湿度调节设备联动，引入经过处理的新鲜空气，同时维持库房温湿度稳定，改善库房空气质量。

（二）数据管理功能

1. 实时显示：通过触控操作屏、手机 APP、电脑客户端实时显示各监测点温湿度数据、设备运行状态。

2. 数据存储：本地服务器存储近 3 年历史数据，云平台支持长期数据备份，数据存储间隔可设置（默认 10 分钟 / 次）。

3. 报表生成：自动生成日报、周报、月报，支持 Excel 导出，报表包含实时数据、平均值、最大值、最小值、超标记录等信息。

4. 数据追溯：支持按时间范围查询历史温湿度数据及设备运行记录，便于档案管理追溯与审计。

（三）报警功能

1. 超标报警：当温湿度超出设定阈值时，立即触发声光报警器，同时通过短信、APP 推送、邮件等方式向管理人员发送报警信息，注明超标位置、数值及时间。

2. 设备故障报警：当精密空调、除湿机、加湿器等设备出现故障（如停机、异常运行）时，系统自动报警，提示管理人员及时维修。

3. 报警记录：所有报警信息自动存储，支持查询与统计，便于分析故障原因及处理情况。

（四）远程控制与管理

1. 远程监控：管理人员通过手机 APP 或电脑客户端，随时随地查看库房温湿度数据、设备运行状态。

2. 远程操作：支持远程修改温湿度设定值、启停设备、调整运行参数（需权限认证），方便应急处理。

3. 权限管理：系统设置多级权限（管理员、操作员、查看员），不同权限对应不同操作范围，保障系统安全。

（五）节能优化功能

1. 智能启停：根据库房温湿度波动趋势，提前预判并调整设备运行状态，避免设备频繁启停，降低能耗。

2. 夜间节能模式：夜间库房无人且温湿度波动较小时，系统自动切换至节能模式，调整设备运行参数，减少能耗。

3. 新风节能：当室外温湿度接近库房设定值时，优先采用新风换气调节，替代空调、除湿 / 加湿设备，降低能耗。

十防

五、施工与安装方案

（一）施工前准备

1. 现场勘查：实地测量库房面积、高度、门窗位置、现有电源接口、通风管道布局等，确定传感器安装位置、设备摆放位置及管线走向。

2. 方案细化：根据现场勘查结果，细化设备清单、安装图纸、管线布置图，明确施工流程及工期。

3. 设备检验：所有设备进场前进行质量检验，核对型号、规格、数量，确保设备完好无损、符合设计要求。

（二）安装步骤

1. 管线铺设：按照图纸铺设电源管线、通讯管线（RS485 / 以太网），管线采用穿管保护，避免裸露，确保安全美观，不影响库房正常使用。

2. 传感器安装：将温湿度传感器安装在距地面 1.5-2m、远离门窗、空调出风口及热源的位置，固定牢固，确保数据采集准确。

3. 调节设备安装：

◦ 精密空调：安装在库房角落，远离档案密集架，确保出风口无遮挡，安装后进行水平校准、管道连接及密封处理。

◦ 除湿机 / 加湿器：放置在通风良好的位置，与密集架保持适当距离，确保气流循环顺畅，连接好进排水管（加湿器）。

◦ 新风换气机：安装在库房外墙或通风管道处，做好密封处理，避免室外未处理空气直接进入库房。

1. 中央控制模块安装：将 PLC 控制器、触控操作屏安装在库房入口附近的控制箱内，方便操作与维护，连接好与各模块的通讯线路及电源线路。

2. 系统调试：

◦ 单点调试：逐一测试传感器数据采集精度、设备运行状态，确保各组件正常工作。

◦ 联调测试：启动整个系统，模拟温湿度超标场景，测试系统自动调节功能、报警功能、数据存储功能是否正常。

◦ 精度校准：对温湿度传感器、调节设备进行精度校准，确保满足设计要求。

（三）施工周期

根据库房面积及设备数量，施工周期预计为：

• 小型库房（≤200㎡）：7-10 个工作日（含勘查、安装、调试）。

• 中型库房（200-500㎡）：10-15 个工作日。

• 大型库房（＞500㎡）：15-20 个工作日。

六、运行与维护方案

（一）日常运行管理

1. 管理人员每日通过操作屏或 APP 查看库房温湿度数据、设备运行状态，确认无异常报警。

2. 每周查看历史数据报表，分析温湿度波动情况，优化系统运行参数。

3. 禁止非授权人员操作系统，如需修改参数，需经管理员授权。

（二）定期维护

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| 维护项目 | 维护周期 | 维护内容 |
| 传感器校准 | 每 6 个月 | 对所有温湿度传感器进行精度校准，确保数据采集准确 |
| 设备清洁 | 每月 | 清洁精密空调、除湿机、加湿器、新风换气机的滤网、出风口、外壳，去除灰尘 |
| 管道检查 | 每 3 个月 | 检查空调、新风管道是否漏气、堵塞，加湿器进排水管是否通畅 |
| 设备性能检测 | 每年 | 全面检测精密空调、除湿机、加湿器等设备的制冷 / 制热、除湿 / 加湿性能，及时更换老化部件 |
| 服务器维护 | 每 3 个月 | 清理服务器缓存，备份数据，检查硬件运行状态 |

（三）故障处理

1. 建立故障应急预案，管理人员接到报警后，30 分钟内响应，现场排查故障。

2. 常见故障处理流程：

◦ 传感器无数据：检查传感器电源、通讯线路，若损坏则更换传感器。

◦ 设备无法启动：检查电源、控制指令传输，排查设备故障，联系厂家维修。

◦ 温湿度调节不达标：检查设备运行状态、滤网清洁度、库房密封性，调整设备参数或维修设备。

1. 与设备供应商签订售后服务协议，确保故障无法自行处理时，厂家在 24 小时内上门维修。

七、成本估算

（一）设备成本（以 200㎡库房为例）

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| 设备名称 | 数量 | 单价（元） | 总价（元） |
| 高精度温湿度传感器 | 4 个 | 800 | 3200 |
| 工业级 PLC 控制器 | 1 台 | 5000 | 5000 |
| 触控操作屏（10 寸） | 1 台 | 3000 | 3000 |
| 精密空调（5P） | 2 台 | 35000 | 70000 |
| 除湿机（工业级） | 1 台 | 12000 | 12000 |
| 加湿器（超声波工业级） | 1 台 | 8000 | 8000 |
| 新风换气机 | 1 台 | 15000 | 15000 |
| 本地服务器 | 1 台 | 10000 | 10000 |
| 报警模块（声光 + 短信） | 1 套 | 2000 | 2000 |
| 管线及辅材 | 1 批 | 5000 | 5000 |
| 合计 | - | - | 133200 |

（二）施工安装成本

施工安装费用按设备总价的 15% 计算，约 20000 元。

（三）运维成本

1. 年电费：根据设备功率及运行时间估算，年电费约 18000 元（按工业电价 1 元 / 度计算）。

2. 年维护费：包括传感器校准、设备清洁、耗材更换等，约 5000 元。

3. 云平台服务费：每年 3000 元（数据备份、远程服务）。

（四）总投资估算

初期总投资（设备 + 施工）：153200 元；年运维成本：26000 元。

八、效益分析

（一）档案保护效益

系统精准控制温湿度，有效避免档案霉变、虫蛀、老化等问题，延长档案使用寿命，减少因档案损坏造成的历史信息丢失及修复成本。

（二）管理效益

1. 实现自动化管理，减少人工巡检、操作次数，降低人力成本（按每人每年 6 万元计算，可减少 1 名专职管理人员，年节约成本 6 万元）。

2. 数据自动记录、报表生成，简化档案环境管理台账编制工作，提升管理效率。

3. 远程监控与报警功能，确保异常情况及时处理，降低环境风险。

（三）节能效益

系统优化运行逻辑，采用新风联动、智能启停等节能功能，相比传统人工控制方式，年可节约电费约 8000 元，降低运行成本。

九、售后服务承诺

1. 设备质保期：所有设备提供 1 年免费质保，质保期内非人为损坏的设备故障，免费维修或更换。

2. 安装调试：免费提供现场安装、调试服务，确保系统正常运行。

3. 人员培训：免费为管理人员提供系统操作、日常维护培训，确保熟练掌握使用方法。

4. 技术支持：提供 7×24 小时技术咨询服务，通过电话、远程协助等方式解决使用过程中的问题。

5. 定期巡检：质保期内每 6 个月提供 1 次免费上门巡检服务，排查设备隐患，校准传感器精度。