CN104586146A - 馆藏文物展示柜 - Google Patents

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CN104586146A CN201410845442.6A CN201410845442A CN104586146A CN 104586146 A CN104586146 A CN 104586146A CN 201410845442 A CN201410845442 A CN 201410845442A CN 104586146 A CN104586146 A CN 104586146A
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Abstract

本发明涉及一种馆藏文物展示柜,柜体设有相互独立的电气安装区和密闭的文物展示区,所述文物展示区内设有温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯,所述电气安装区内设有净化-恒温恒湿机、智能控制器,所述净化-恒温恒湿机与文物展示区之间设有循环气体管道,所述展示柜柜体的柜门上安装有限位开关,所述限位开关、温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器和密闭空间多维驻波探测器均与智能控制器的输入端连接,所述智能控制器的输出端分别与净化-恒温恒湿机、报警装置、LED灯连接。本发明实现了自动净化功能、自动调湿功能、自动温度调控功能、防盗报警功能、LED亮度自动调节功能。

Description

馆藏文物展示柜
技术领域
本发明涉及一种展示柜,尤其涉及一种馆藏文物展示柜。
背景技术
中国是世界文明古国之一,有着悠久的历史和丰富的文化遗产,这些文化遗产大都以遗物、遗址、遗迹等形式保留下来,这就是我们大家现在所说的文物。文物展柜作为文物的重要载体,其功能在于是展厅环境的重要组成部分,自身要美观。但是珍贵文物的保存和展示对环境要求非常高,外界环境因素会影响文物的保存,比如温度,湿度,光辐射,空气污染物,微生物等,这些都会对文物产生破坏作用。
国内展柜行业发展很快,多处于学习和模仿的阶段,高端文物储藏展柜因技术制约等因素,与国外还是存在较大差距。现如今博物馆使用的展柜均为常规性展柜。常规性展柜:存放文物,不具备调控微环境湿度、温度、有害气体等物质,不能通过自动调节光照亮度,保护文物。
发明内容    
本发明是针对现有技术的不足,提供了一种馆藏文物展示柜,本发明的馆藏文物展示柜除满足基本应用功能外,还实现了自动净化功能、自动调湿功能、自动温度调控功能、防盗报警功能、LED亮度自动调节功能。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为:一种馆藏文物展示柜,包括展示柜柜体,所述柜体设有相互独立的电气安装区和密闭的文物展示区,所述文物展示区内设有温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯,所述电气安装区内设有净化-恒温恒湿机、智能控制器和电源模块,所述电源模块用于为温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯、净化-恒温恒湿机、智能控制器供电,所述净化-恒温恒湿机与文物展示区之间设有循环气体管道,所述展示柜柜体的柜门上安装有限位开关,所述限位开关、温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器和密闭空间多维驻波探测器均与智能控制器的输入端连接,所述智能控制器的输出端分别与净化-恒温恒湿机、报警装置、LED灯连接。
所述智能控制器的输入端连接有照度传感器和人体感应传感器,用于智能调控LED灯的照度和亮度。
所述净化-恒温恒湿机包括净化装置、温湿度调节装置、第二抽气泵P2,所述净化装置的进气口通过转换接头分别与文物展示区的出气口、第一抽气泵P1的出气口连接,所述转换接头的第一端通过管道与净化装置的进气口连接,所述转换接头的第二端经第一三通电磁阀YV1与文物展示区的出气口连接,所述转换接头的第三端经第二三通电磁阀YV2与第一抽气泵P1的出气口连接,所述第一抽气泵P1的进气口通过粉尘过滤器连通大气,所述净化装置的出气口经第四三通电磁阀YV4与温湿度调节装置的进气口连接,所述第四三通电磁阀YV4的第一端通过管道与净化装置的出气口连接,所述第四三通电磁阀YV4的第一端与净化装置的出气口之间的管道上设有第二温湿度传感器T2,所述第四三通电磁阀YV4的第二端、第三端分别与温湿度调节装置的两进气口连接,所述温湿度调节装置包括相互独立的储水室、除湿室、温控室,所述储水室内设有超声雾化器,所述除湿室内设有制冷器和第四温湿度传感器T4,所述温控室设有加热器Z2和第三温湿度传感器T3,所述储水室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀YV4的第二端连接,所述储水室设有的湿气出口通过管道与除湿室设有的湿气入口连接,所述除湿室设有的冷凝回水出口通过管道与储水室设有的冷凝回水入口连接,所述除湿室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀YV4的第三端连接,所述除湿室设有的气体出口通过管道与温控室的气体入口连接,所述除湿室设有的气体出口经第二抽气泵P2与文物展示区的进气口连接。
所述微压差变送器用于将检测的文物展示区的气压信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测气压信号与大气压力进行比较,输出控制信号控制第一抽气泵P1、第二电磁阀YV2、第一电磁阀YV1、第二抽气泵P2的开启和关闭状态,将空气抽入或抽出文物展示区,增大或减少展柜内气压;所述第一温湿度传感器T1用于将检测的文物展示区中的空气温度和湿度传递给智能控制器,所述气体传感器用于将检测的文物展示区中的有害气体浓度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于分别接受传感器的温湿度信号、有害气体浓度信号,输出控制信号控制第一电磁阀YV1、第二抽气泵P2的开启和关闭状态,使文物展示区内的空气进入净化系统净化,所述第二温湿度传感器T2用于将检测的净化后空气的温湿度传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的温湿度与设定值进行比较,输出控制信号控制第四电磁阀YV4的开启和关闭状态,使净化后空气进入恒温恒湿系统,所述湿度传感器T4、温度传感器T3用于分别将检测的恒温恒湿系统内空气的湿度信号、温度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的湿度信号、温度信号分别与设定值进行比较,输出控制信号控制制冷器Z1、加热器Z2、第二抽气泵P2的工作状态,所述智能控制器判断检测的空气的湿度信号、温度信号是否达到温度高、湿度高、温度低、湿度低临界值,输出控制信号控制第二抽气泵P2关闭,切断温湿度不正常气体进入文物展示区。
所述展示柜柜体下端设有水平调节架和万向脚轮。
本发明采用上述技术方案的有益效果为:由于本发明的馆藏文物展示柜的柜体设有相互独立的电气安装区和密闭的文物展示区,所述文物展示区内设有温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯,所述电气安装区内设有净化-恒温恒湿机、智能控制器和电源模块,所述电源模块用于为温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯、净化-恒温恒湿机、智能控制器供电,所述净化-恒温恒湿机与文物展示区之间设有循环气体管道,所述展示柜柜体的柜门上安装有限位开关,所述限位开关、温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器和密闭空间多维驻波探测器均与智能控制器的输入端连接,所述智能控制器的输出端分别与净化-恒温恒湿机、报警装置、LED灯连接。本发明的展示柜的文物展示区中的空气由出气口出来,经循环气泵进入净化-恒温恒湿机后,依次通过净化系统进行净化处理,净化后的空气通过恒温恒湿系统处理后,再进入温控室进行恒温处理,最后通过出气口回到文物展示区中,达到净化、恒温、恒湿的目的。
本发明的净化及恒温恒湿系统具有有害气体净化功能、温湿度调节功能、微正压调节功能、高温、高湿报警、低温、低湿报警等功能。本发明可根据不同文物需求调节不同的环境参数,且适用于不同规格的展柜微环境净化及恒温恒湿调节。
微正压调节功能通过以下原理实现:文物展示区的空气流向存在一个微正压调节,气压差通过微压差变送器PT1测量。检测气压大于大气压力,通过打开抽气泵P1、第二三通电磁阀YV2将空气通过粉尘过滤器后抽入展柜微环境,增大展柜内气压,使展柜内气压微大约大气压力,检测气压小于大气压力,打开第一三通阀YV1,将微环境空气抽出进入净化-恒温恒湿系统。
有害气体净化功能通过以下原理实现:通过气体传感器检测文物展示区中的空气,通过控制三通阀YV1的开启将被污染的空气由进气口经循环气泵进入净化系统内后,通过粉尘过滤器和空气净化器进行净化处理,净化后的空气通过恒温恒湿系统处理后回到展柜中,达到净化的目的。
温湿度调节功能通过以下原理实现:采用先调节湿度,后调节温度方式。通过第一温湿度传感器T1检测文物展示区中的空气温度和湿度,通过控制第一三通阀YV1的开启将被污染的空气由进气口经循环气泵进入净化系统并净化完成后,打开第三三通电磁阀YV3,检测净化后的温湿度值T2,同时开启第四三通电磁阀YV4,当湿度值大于设定值,则进入除湿室除湿,当湿度值小于设定值,则进入水箱,进入加湿处理,处理完成后进入除湿室,检测除湿室内湿度参数T4,符合设定值,进入温控室,通过加热器加温,检测温度参数T3,打开电磁阀SV1,抽气泵P2,温控开关WK1,将净化-恒温恒湿后的气体抽入文物展示区系统。
恒温恒湿系统报警点:当检测到温湿度传感器T3信号,达到温度高、湿度高、温度低、湿度低设定值时,立即关闭抽气泵P2,切断温湿度不正常气体进入。
本发明还可根据不同文物需求调节不同的环境参数,且适用于不同规格的展柜微环境净化及恒温恒湿调节,通过自动对馆藏文物展示微环境的有害气体净化,温湿度调控,满足文物展存环境需求,尽可能阻止或延缓文物的物理或化学性质改变乃至最终恶化,达到长久保存文物的目的。
本发明选用高纯度可调照明技术,严格控制光源产生的紫外和红外光对文物的劣化影响,通过照度传感器智能调控照度,最低照度与平均照度之比不应小于0.8,但对于高度大于1.4米的平面展品,则要求最低照度与平均照度之比不应小于0.4。只有一般照明的陈列室,地面最低照度与平均照度之比不应小于0.7。根据人体感应传感器监测,适时自动调节亮度。
本发明主要解决的是文物展柜在文物保护、展示效果、智能化监控等方面存在的问题,提出覆盖展柜材料选择、多重安防设计、低噪低功耗湿度控制及高纯度可调光源设计、无线组网通讯、文物展陈智能化、防盗报警等为一体的馆藏文物展示柜,在保障文物安全的同时,提升了文物展存环境,有效的保护了文物。
本发明的馆藏文物展示柜除满足基本应用功能外,还实现了自动净化功能、自动调湿功能、自动温度调控功能、防盗报警功能、LED亮度自动调节功能。
附图说明
图1为本发明的展示柜的结构示意图;
图2为本发明的净化-恒温恒湿机的净化、恒温、恒湿原理图;
图3为本发明的净化-恒温恒湿机的电路控制原理框图;
图4为本发明的压力采集电路原理图;
图5为本发明的气体传感器采集电路原理图;
图6为本发明的防盗报警数字量输入原理图。
附图中,1为柜体,11为夹胶玻璃,12为文物展示区,13为电气安装区,2为LED灯,3为净化-恒温恒湿机,31为净化装置,32为温湿度调节装置,321为温控室,322为除湿室,323为储水室,4为智能控制器,5为电源模块,6为循环气体管道,7为水平调节架,8为万向脚轮,9为转换接头,10为反吹气体收集装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
参见图1至图6,一种馆藏文物展示柜,包括展示柜柜体。展示柜柜体采用不锈钢方钢结构和专用铝型材作为展柜的结构龙骨架材料,底板或承重板采用碳钢板设计,展柜玻璃采用通过性高、反射率低的双层夹胶玻璃,密封材料采用有机硅质密封条和密封胶组成,饰面板采用环保密度板结构。所述展示柜柜体下端设有水平调节架和万向脚轮。所述柜体设有相互独立的电气安装区和密闭的文物展示区。所述文物展示区的侧壁设有双层夹胶玻璃。所述文物展示区内设有温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯,所述电气安装区内设有净化-恒温恒湿机、智能控制器和电源模块,所述电源模块用于为温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯、净化-恒温恒湿机、智能控制器供电,所述净化-恒温恒湿机与文物展示区之间设有循环气体管道,所述展示柜柜体的柜门上安装有限位开关,所述限位开关、温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器和密闭空间多维驻波探测器均与智能控制器的输入端连接,所述智能控制器的输出端分别与净化-恒温恒湿机、报警装置、LED灯连接。所述智能控制器的输入端连接有照度传感器和人体感应传感器,用于智能调控LED灯的照度和亮度。本发明采用节能、环保、色彩还原度高、紫外红外含量低的LED照明系统,可自动调节照度和亮度。实现还原度高、舒适的展柜照明设计。
智能控制器由CPU、液晶触摸屏、特殊模块、无线WIA-PA通讯模块、LED调节电路等几部分组成。针对展柜各子系统:净化、恒温恒湿、照明、安防等控制对象进行分析,结合展柜特点和模型特性,实现对展柜控制系统各功能的智能化控制。液晶触摸屏安装在净化-恒温恒湿机上,核心CPU选用LX809,工作频率720MHz、具备强劲的逻辑处理及浮点运算能力。内嵌双WIA-PA 2.4GHz无线通讯模块,保障通讯可靠性达到99%,通讯距离达到300米。一组对LED亮度和照度无线通讯,一组对远程监控平台。I/O卡件配置16ch数字量输入/输出信号,以太网通讯,主要作用是与PLC控制器通讯和安防系统。特殊模块为具备以太网通讯、数字量输入/输出、RS485等功能的模块。
馆藏文物展示柜防盗报警:采用两种方式实现,一种是门锁,在展柜柜门上安装限位开关,与智能控制器同步工作。限位开关与智能控制器之间通过数字量输入电路连接。所述数字量输入电路包括光电隔离耦合器VC4,光电隔离耦合器VC4的第一输入端经电阻R28与限位开关连接,光电隔离耦合器VC4的第二输入端与24V电压连接,光电隔离耦合器VC4的第一输出端接地,光电隔离耦合器VC4的第二输出端与智能控制器的I/O口线连接,光电隔离耦合器VC4的第二输出端经电阻R26与VCC电压连接。智能控制器判断I/O口线JPIO0的状态,关闭时,JPIO0为高,开启时,JPIO0为低,当外界入侵导致柜门破坏或打开时候,触碰限位开关状态,立即发出报警信号和动作。另一种防盗报警功能是安装密闭空间多维驻波探测器,当试图非法侵入展柜和展柜中有物品移动时可通过NC继电器产生报警信号,移动距离不超过0.45米,该报警信号通过无线方式传输至本地监控和远程监控,发出声光报警信号。
所述净化-恒温恒湿机包括净化装置31、温湿度调节装置32、第二抽气泵P2,所述净化系统的进气口通过转换接头9分别与文物展示区的出气口、第一抽气泵P1的出气口连接。所述转换接头的第一端通过管道与净化系统的进气口连接。所述转换接头的第一端与净化系统的进气口之间的管道上设有QCM传感器。QCM传感器用于测量气体的污染物浓度并传递给控制器。若气体的污染物超标,则控制器控制空气净化装置对空气进行净化。所述转换接头的第二端经第一三通电磁阀YV1与文物展示区的出气口连接。所述第一三通电磁阀YV1的第一端与文物展示区的出气口连接,所述第一三通电磁阀YV1的第二端与转换接头的第二端连接,所述第一三通电磁阀YV1的第三端为取样尾气端。所述转换接头的第三端经第二三通电磁阀YV2与第一抽气泵P1的出气口连接,所述第一抽气泵P1的进气口通过粉尘过滤器连通大气,所述转换接头的第四端为反吹出气端。所述转换接头9的第四端通过阀门与一反吹气体收集装置10连接。所述净化系统的出气口经第三三通电磁阀YV3、第四三通电磁阀YV4与恒温恒湿系统的进气口连接,所述第三三通电磁阀YV3的第一端通过管道与净化系统的出气口连接,所述第三三通电磁阀YV3的第二端通过管道与第二三通电磁阀YV2的第二端连接,所述第二三通电磁阀YV2的第一端与第一抽气泵P1的出气口连接。第一抽气泵P1的出气端与第二三通电磁阀YV2的第一端连接。所述第二三通电磁阀YV2的第三端与转换接头的第三端连接,所述第三三通电磁阀YV3的第三端通过管道与第四三通电磁阀YV4的第一端连接。所述第三三通电磁阀YV3的第三端与第四三通电磁阀YV4的第一端之间的管道上设有第二温湿度传感器T2。所述第四三通电磁阀YV4的第二端、第三端分别与恒温恒湿系统的两进气口连接。所述恒温恒湿系统的出气口与第二抽气泵P2的入气端之间设有电磁阀SV1,所述第二抽气泵P2的出气端与文物展示区的进气口之间设有温控开关WK1。所述恒温恒湿系统包括相互独立的储水室323、除湿室322、温控室321。储水室、除湿室、温控室位于一个壳体中。所述储水室位于除湿室下部,所述除湿室位于温控室下部。所述储水室内设有超声雾化器和液位开关,所述除湿室内设有制冷器和第四温湿度传感器T4,所述温控室设有加热器Z2和第三温湿度传感器T3,所述储水室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀YV4的第二端连接,所述储水室设有的湿气出口通过管道与除湿室设有的湿气入口连接,所述除湿室设有的冷凝回水出口通过管道与储水室设有的冷凝回水入口连接,所述除湿室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀YV4的第三端连接,所述除湿室设有的气体出口通过管道与温控室的气体入口连接,所述除湿室设有的气体出口经第二抽气泵P2与文物展示区的进气口连接。 所述制冷器采用制冷器Z1。所述净化系统包括空气净化器和第一粉尘过滤器,所述第一粉尘过滤器的进气口通过管道与转换接头的第一端连接,所述第一粉尘过滤器的出气口通过管道与空气净化器的进气口连接,空气净化器的出气口通过管道与第三三通电磁阀YV3的第一端连接。
所述微压差变送器用于将检测的文物展示区的气压信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测气压信号与大气压力进行比较,输出控制信号控制第一抽气泵P1、第二电磁阀YV2、第一电磁阀YV1、第二抽气泵P2的开启和关闭状态,将空气抽入或抽出文物展示区,增大或减少展柜内气压;所述第一温湿度传感器T1用于将检测的文物展示区中的空气温度和湿度传递给智能控制器,所述气体传感器用于将检测的文物展示区中的有害气体浓度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于分别接受传感器的温湿度信号、有害气体浓度信号,输出控制信号控制第一电磁阀YV1、第二抽气泵P2的开启和关闭状态,使文物展示区内的空气进入净化系统净化,所述第二温湿度传感器T2用于将检测的净化后空气的温湿度传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的温湿度与设定值进行比较,输出控制信号控制第四电磁阀YV4的开启和关闭状态,使净化后空气进入恒温恒湿系统,所述湿度传感器T4、温度传感器T3用于分别将检测的恒温恒湿系统内空气的湿度信号、温度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的湿度信号、温度信号分别与设定值进行比较,输出控制信号控制制冷器Z1、加热器Z2、第二抽气泵P2的工作状态,所述智能控制器判断检测的空气的湿度信号、温度信号是否达到温度高、湿度高、温度低、湿度低临界值,输出控制信号控制第二抽气泵P2关闭,切断温湿度不正常气体进入文物展示区。本发明采用新型净化装置和恒温恒湿机,合理设计并布局反馈传感器测量探头最佳测量和控制位置,降低系统运行噪音、能耗,提高控制精度。
所述微压差变送器PT1通过采集电路与A/D 转换器的输入端连接,A/D 转换器的输出端与智能控制器连接,所述采集电路包括瞬态抑制二级管DD2、电感L3、电容C64、共模扼流圈XQ1、运放A11A、运放A11B以及若干电阻、电容,所述瞬态抑制二级管DD2的两端分别与微压差变送器PT1的两端连接,电感L3的一端与瞬态抑制二级管DD2的一端连接,电感L3的另一端分别与电容C64的一端、共模扼流圈XQ1的第一输入端连接,电容C64的另一端分别与瞬态抑制二级管DD2的另一端、共模扼流圈XQ1的第二输入端连接,共模扼流圈XQ1的第一输出端与第63个电阻R63的一端连接,第63个电阻R63的另一端分别与第64个电阻R64的一端、第65个电容C65的一端、运放A11A的同相输入端连接,第64个电阻R64的另一端、第65个电容C65的另一端均与共模扼流圈XQ1的第二输出端连接,运放A11A的反相输入端经第67个电阻R67与运放A11A的输出端连接,运放A11A的输出端与第68个电阻R68的一端连接,第68个电阻R68的另一端分别与第73个电阻R73的一端、第47个电容C47的一端连接,第47个电容C47的另一端与运放A11B的输出端连接,第73个电阻R73的另一端分别与第67个电容C67的一端、运放A11B的同相输入端连接,第67个电容C67的另一端接地,运放A11B的反相输入端经第74个电阻R74与运放A11B的输出端连接,运放A11B的输出端与第75个电阻R75的一端连接,第75个电阻R75的另一端分别与第68个电容C68的一端、A/D 转换器的输入端连接。
微压差变送器选用微压差变送器SPD-160,该传感器可用于测量空气净化系统的压差,保证系统微正压。本电路采用衰减跟随方式采集压力信号,采集电路具备抗电磁干扰保护。选用24位ADS1248作模数转换,保证采集值精确度,精确度±0.4FS%。
所述气体传感器通过RS485通讯电路与智能控制器连接。RS485通讯电路通讯波特率为115.2Kbps,通讯采用磁隔离方式隔离,保障通讯不受外部环境干扰,在总线端添加终端电阻,保障总线数据可靠。该电路主要目的是与气体传感器连接,气体传感器选择深圳安帕尔公司的气体变送模块,根据气体成分不同,选择模块类型也不同,主要可以检测Q3、SO2、NO、H2S、甲酸、乙酸等。 本系统选择VOC气体变送模块。精确度:≤±1%FS。
所述第一温湿度传感器T1、第二温湿度传感器T2、湿度传感器T4、温度传感器T3均选用DB160 型号的数字温湿度传感器。本系统温湿度传感器选用DB160 数字温湿度传感器。传感器把传感元件和信号处理集成起来,输出全标定的数字信号。传感器内部包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件,并在同一芯片上,与14 位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此,该产品具有品质卓越、高防护等级、超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比等优点。温湿度传感器检测电路可用模拟I2C接口进行采集。测湿范围:0~100%RH,精确度:±2.0%RH,测温范围:-40~+120℃,精确度:±0.3 ℃。
文物展示区调节的净化及恒温恒湿系统原理是:文物展示区(微环境)中的空气由出气口出来,经循环气泵进入净化及恒温恒湿系统后,依次通过粉尘过滤器和空气净化器进行净化处理,净化后的空气通过恒温恒湿系统处理后,再进入温控室进行恒温处理,最后通过出气口回到文物展示区中,达到净化、恒温、恒湿的目的。
本发明的净化及恒温恒湿系统具有有害气体净化功能、温湿度调节功能、微正压调节功能、净化系统自清洁功能、高温、高湿报警、低温、低湿报警及安全保护功能、加湿缺水报警功能。本发明可根据不同文物需求调节不同的环境参数,且适用于不同规格的展柜微环境净化及恒温恒湿调节。
微正压调节功能通过以下原理实现:文物展示区的空气流向存在一个微正压调节,气压差通过微压差变送器PT1测量。检测气压大于大气压力,通过打开抽气泵P1、第二三通电磁阀YV2将空气通过粉尘过滤器后抽入展柜微环境,增大展柜内气压,使展柜内气压微大约大气压力,检测气压小于大气压力,打开第一三通阀YV1,将微环境空气抽出进入净化-恒温恒湿系统。
有害气体净化功能通过以下原理实现:通过气体传感器检测文物展示区中的空气,通过控制三通阀YV1的开启将被污染的空气由进气口经循环气泵进入净化系统内后,通过粉尘过滤器和空气净化器进行净化处理,净化后的空气通过恒温恒湿系统处理后回到展柜中,达到净化的目的。
温湿度调节功能通过以下原理实现:采用先调节湿度,后调节温度方式。通过第一温湿度传感器T1检测文物展示区中的空气温度和湿度,通过控制第一三通阀YV1的开启将被污染的空气由进气口经循环气泵进入净化系统并净化完成后,打开第三三通电磁阀YV3,通过第二温湿度传感器T2检测净化后的温湿度值T2,同时开启第四三通电磁阀YV4,当湿度值大于设定值,则进入除湿室除湿,当湿度值小于设定值,则进入水箱,进入加湿处理,处理完成后进入除湿室,检测除湿室内湿度参数T4,符合设定值,进入温控室,通过加热器加温,检测温度参数T3,打开电磁阀SV1,抽气泵P2,温控开关WK1,将净化-恒温恒湿后的气体抽入文物展示区系统。
净化系统自清洁功能通过以下原理实现:通过点击液晶触摸屏上的“自清洁”按钮,发出反吹指令,反吹气体收集处内用洁净氮气对净化系统进行反向吹扫清洁,实现净化系统的自清洁。反吹时,开启反吹流向开关和转接头,同时关闭工作气流与微正压气流。
恒温恒湿系统报警点:当检测到水箱内液位开关(开关量)动作时,发出液位低报警,在液晶显示器上显示。当检测到温湿度传感器T3信号,达到温度高、湿度高、温度低、湿度低设定值时,立即关闭抽气泵P2,切断温湿度不正常气体进入。
馆藏文物展示柜LED亮度和照明。选用高纯度可调照明技术,严格控制光源产生的紫外和红外光对文物的劣化影响,通过照度传感器智能调控照度,最低照度与平均照度之比不应小于0.8,但对于高度大于1.4米的平面展品,则要求最低照度与平均照度之比不应小于0.4。只有一般照明的陈列室,地面最低照度与平均照度之比不应小于0.7。根据人体感应传感器监测,适时自动调节亮度。
本发明主要解决的是文物展柜在文物保护、展示效果、智能化监控等方面存在的问题,提出覆盖展柜材料选择、多重安防设计、低噪低功耗湿度控制及高纯度可调光源设计、无线组网通讯、文物展陈智能化、防盗报警等为一体的馆藏文物展示柜,在保障文物安全的同时,提升了文物展存环境,有效的保护了文物。本发明很好的解决了上述问题,馆藏文物展示柜除满足基本应用功能外,还实现了自动净化功能、自动调湿功能、自动温度调控功能、防盗报警功能、LED亮度自动调节功能、本地参数设置功能、标准接口与扩展功能等几大功能。馆藏文物展示柜更能满足现代博物馆馆藏文物理念。馆藏文物展示柜可以引入WIA-PA 2.4GHz无线通讯方式,对展柜的LED照明系统、净化-恒温恒湿机、防盗报警系统、无线组网方式等集中管理,有效保护了文物的展存环境。

Claims (5)

1.一种馆藏文物展示柜,其特征在于:包括展示柜柜体,所述柜体设有相互独立的电气安装区和密闭的文物展示区,所述文物展示区内设有温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯,所述电气安装区内设有净化-恒温恒湿机、智能控制器和电源模块,所述电源模块用于为温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器、密闭空间多维驻波探测器以及LED灯、净化-恒温恒湿机、智能控制器供电,所述净化-恒温恒湿机与文物展示区之间设有循环气体管道,所述展示柜柜体的柜门上安装有限位开关,所述限位开关、温湿度传感器、微压差变送器、气体传感器和密闭空间多维驻波探测器均与智能控制器的输入端连接,所述智能控制器的输出端分别与净化-恒温恒湿机、报警装置、LED灯连接。
2.根据权利要求1所述的馆藏文物展示柜,其特征在于:所述智能控制器的输入端连接有照度传感器和人体感应传感器,用于智能调控LED灯的照度和亮度。
3.根据权利要求1所述的馆藏文物展示柜,其特征在于:所述净化-恒温恒湿机包括净化装置、温湿度调节装置、第二抽气泵(P2),所述净化装置的进气口通过转换接头分别与文物展示区的出气口、第一抽气泵(P1)的出气口连接,所述转换接头的第一端通过管道与净化装置的进气口连接,所述转换接头的第二端经第一三通电磁阀(YV1)与文物展示区的出气口连接,所述转换接头的第三端经第二三通电磁阀(YV2)与第一抽气泵(P1)的出气口连接,所述第一抽气泵(P1)的进气口通过粉尘过滤器连通大气,所述净化装置的出气口经第四三通电磁阀(YV4)与温湿度调节装置的进气口连接,所述第四三通电磁阀(YV4)的第一端通过管道与净化装置的出气口连接,所述第四三通电磁阀(YV4)的第一端与净化装置的出气口之间的管道上设有第二温湿度传感器(T2),所述第四三通电磁阀(YV4)的第二端、第三端分别与温湿度调节装置的两进气口连接,所述温湿度调节装置包括相互独立的储水室、除湿室、温控室,所述储水室内设有超声雾化器,所述除湿室内设有制冷器和第四温湿度传感器(T4),所述温控室设有加热器(Z2)和第三温湿度传感器(T3),所述储水室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀(YV4)的第二端连接,所述储水室设有的湿气出口通过管道与除湿室设有的湿气入口连接,所述除湿室设有的冷凝回水出口通过管道与储水室设有的冷凝回水入口连接,所述除湿室设有的干气入口通过管道与第四三通电磁阀(YV4)的第三端连接,所述除湿室设有的气体出口通过管道与温控室的气体入口连接,所述除湿室设有的气体出口经第二抽气泵(P2)与文物展示区的进气口连接。
4.根据权利要求3所述的馆藏文物展示柜,其特征在于:所述微压差变送器用于将检测的文物展示区的气压信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测气压信号与大气压力进行比较,输出控制信号控制第一抽气泵(P1)、第二电磁阀(YV2)、第一电磁阀(YV1)、第二抽气泵(P2)的开启和关闭状态,将空气抽入或抽出文物展示区,增大或减少展柜内气压;所述第一温湿度传感器(T1)用于将检测的文物展示区中的空气温度和湿度传递给智能控制器,所述气体传感器用于将检测的文物展示区中的有害气体浓度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于分别接受传感器的温湿度信号、有害气体浓度信号,输出控制信号控制第一电磁阀(YV1)、第二抽气泵(P2)的开启和关闭状态,使文物展示区内的空气进入净化系统净化,所述第二温湿度传感器(T2)用于将检测的净化后空气的温湿度传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的温湿度与设定值进行比较,输出控制信号控制第四电磁阀(YV4)的开启和关闭状态,使净化后空气进入恒温恒湿系统,所述湿度传感器(T4)、温度传感器(T3)用于分别将检测的恒温恒湿系统内空气的湿度信号、温度信号传递给智能控制器,所述智能控制器用于将检测的空气的湿度信号、温度信号分别与设定值进行比较,输出控制信号控制制冷器(Z1)、加热器(Z2)、第二抽气泵(P2)的工作状态,所述智能控制器判断检测的空气的湿度信号、温度信号是否达到温度高、湿度高、温度低、湿度低临界值,输出控制信号控制第二抽气泵(P2)关闭,切断温湿度不正常气体进入文物展示区。
5.根据权利要求1所述的馆藏文物展示柜,其特征在于:所述展示柜柜体下端设有水平调节架和万向脚轮。
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