CN104678772A - 一种基于控制器的文物管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于控制器的文物管理系统，用于文物的实时管理和控制，其特征在于，所述系统包括数据采集装置、控制器和上位机；所述数据采集装置，用于采集文物的各种数据信息，并将采集到的各种数据信息传输至所述控制器，并通过读取所述控制器发送的控制信息对文物进行管理；所述控制器，用于将所述数据采集装置采集到的各种数据信息传输至所述上位机进行显示，并对接收到的所述各种数据信息进行分析处理后得到控制信息，还用于根据所述控制信息控制所述数据采集装置对文物进行管理；所述上位机，其与所述控制器连接，用于实时显示文物的信息。本发明在现有技术的基础上增加了控制器和上位机，实现了文物管理的自动控制和监控。

Description

一种基于控制器的文物管理系统和方法

技术领域

本发明涉及文物管理领域，尤其涉及一种基于控制器的文物管理系统和方法。

背景技术

现有技术中，文物的管理是通过手工进行管理。人工管理文物的手段是通过人工读取记录文物中仪表的各种信息(例如温度、湿度等)，之后根据记录的仪表信息人工调节文物的环境。

上述人工管理文物的方式存在如下缺陷，由于人工照料文物，需耗费大量的人力、物力，并且实时性、准确性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中人工管理文物需耗费大量人力、物力以及实时性、准确性低的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种基于控制器的文物管理系统，所述系统包括数据采集装置、控制器和上位机；

所述数据采集装置，用于采集文物的各种数据信息，并将采集到的各种数据信息传输至所述控制器，并通过读取所述控制器发送的控制信息对文物进行管理；

所述控制器，用于将所述数据采集装置采集到的各种数据信息传输至所述上位机进行显示，并对接收到的所述各种数据信息进行分析处理后得到控制信息，还用于根据所述控制信息控制所述数据采集装置对文物进行管理；

所述上位机，其与所述控制器连接，用于实时显示文物的信息。

本发明的有益效果是：本发明在现有人工管理文物的基础上，增加了控制器能和上位机，实现了文物管理的自动管理和控制。

进一步，所述系统还包括照明控制装置，其与所述控制器2连接，用于给文物进行照明控制。

采用上述进一步方案的有益效果：在该系统中加入人性化管理，当人靠近文物时，照明控制装置能够控制灯光慢慢变亮，当人离开时，控制灯光慢慢变暗，这样既可以节能，又可以保护文物。

进一步，所述系统还包括报警控制装置，其与所述控制器连接，用于当文物存在异常时，进行报警。

采用上述进一步方案的有益效果：该装置可以对文物管理进行安全管理，以防止文物被盗。

进一步，所述数据采集装置包括温度控制模块、气压控制模块、湿度控制模块和有害气体控制模块；

所述温度控制模块，用于采集文物的温度数据信息，并将采集的温度数据信息传输至控制器，还用于对文物进行温度调节；

所述气压控制模块，用于采集文物的气压数据信息，并将采集的气压数据信息传输至控制器，还用于对文物进行气压控制；

所述湿度控制模块，用于采集文物的湿度数据信息，并将采集的湿度数据信息传输至控制器，还用于对文物进行湿度控制；

所述有害气体控制模块，用于检测文物含有的各种有害气体的浓度值，并将采集的有害气体数据信息传输至控制器，还用于对文物进行有害气体控制。

采用上述进一步方案的有益效果：通过上述各个模块，能够实时采集文物的当前环境信息，便于控制器根据文物当前的环境信息对文物的保存环境进行相应的管理和调节。

所述系统还包括照明控制装置，其与所述控制器连接，用于给文物进行照明控制。

进一步，所述系统还包括报警控制装置，其与所述控制器连接，用于当文物存在异常时，进行报警。

进一步，所述控制器与所述上位机和所述数据采集装置通过无线进行通信连接。

采用上述进一步方案的有益效果：本发明的技术方案保证了对文物管理的实时性和准确性。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于控制器的文物管理方法，包括如下步骤：

S1，采集文物的各种数据信息；

S2，对所述各种数据信息进行分析处理得到控制信息；

S3，根据所述控制信息对文物进行相应的管理控制。

本发明的有益效果是：通过该方法，本发明能够实现文物的自动管理和监控。

进一步，步骤S2中采集文物的各种数据信息包括温度数据信息、气压数据信息、湿度数据信息和有害气体数据信息。

采用上述进一步方案的有益效果：通过采集文物的上述数据信息，可以有效的对文物进行管理。

进一步，所述方法还包括在所述文物处于异常情况时，进行报警。

采用上述进一步方案的有益效果：上述方法实现了当文物存在异常时，进行报警，以便于管理者根据上述异常情况采取相应的措施。

附图说明

图1是本发明实施例一的系统结构图；

图2是本发明实施例二的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

图1是本发明的系统结构图。

如图1所示，本发明提供了一种基于控制器的文物管理系统，其用于文物的实时管理，所述系统包括数据采集装置1、控制器2和上位机3。所述数据采集装置1和控制器2设于文物置物柜中，方便采集文物的环境信息以及调整文物保存环境。

其中，所述数据采集装置1通过AI模块与所述控制器2的输入模块通信连接，用于采集文物的各种数据信息。

所述各种数据信息包括温度数据信息、气压数据信息、湿度数据信息和有害气体数据信息。

所述数据采集装置1将采集到的各种数据信息通过AI模块传输至所述控制器2，并通过读取所述控制器2发送的控制信息对文物进行管理。

所述控制器2，其分别与所述数据采集装置1和所述上位机3无线连接，用于将所述数据采集装置1采集到的各种数据信息通过AI模块传输至所述上位机3进行显示，控制器2通过输入模块接收来自数据采集装置1传输的各种数据信息。控制器2内存储有相应文物的信息，例如该文物的最适宜的保存环境包括最适宜温度、气压、湿度等信息，控制器根据该预设的环境信息对采集到的各种数据信息进行分析处理，对接收到的所述各种数据信息进行分析处理后得到控制信息，控制器通过AO模块将所述控制信息传输至所述数据采集装置1，所述数据采集装置1根据所述控制信息控制所述温度控制模块11、气压控制模块12、湿度控制模块13和有害气体控制模块14对文物进行温度、气压、湿度、有害气体的调节管理。

所述上位机3，其与所述控制器2连接，用于实时显示文物的信息。所述上位机安装有HMI软件，上位机通过组态将文物的信息进行显示。

所述数据采集装置1包括温度控制模块11、气压控制模块12、湿度控制模块13和有害气体控制模块14。

所述温度控制模块11，用于采集文物的温度数据信息，并将采集的温度数据信息通过AI模块传输至控制器2，通过控制器2与上位机进行信息交互。还用于根据所述控制器2的温度控制信息对文物进行温度调节。

所述气压控制模块12，用于采集文物的气压数据信息，并将采集的气压数据信息通过AI模块传输至控制器2，通过控制器2与上位机进行信息交互。还用于根据所述控制器2的气压控制信息对文物进行气压控制；

所述湿度控制模块13，用于采集文物的湿度数据信息，并将采集的湿度数据信息通过AI模块传输至控制器2，通过控制器2与上位机进行信息交互。还用于根据所述控制器2的湿度控制信息对文物进行湿度控制；

所述有害气体控制模块14，用于检测文物含有的各种有害气体的浓度值，并将采集的有害气体数据信息通过AI模块传输至控制器2，通过控制器2与上位机进行信息交互。并用于根据所述控制器2的有害气体控制信息对文物进行有害气体控制。

优选的，在系统中可以加入人性化管理，所述系统还设置照明控制装置，其通过AI模块与所述控制器2电连接，用于给文物进行照明控制。例如，当人靠近文物时，照明控制装置自动控制灯光慢慢变亮，当人离开时，照明控制装置自动控制灯光慢慢变暗，这样既可以节能，又可以保护文物。

优选的，为了防止文物被盗，可以在该系统中设置报警控制装置，其通过D I模块与所述控制器2连接，用于当文物存在异常时，进行报警。

因每个文物对保存环境的要求各不相同，所以每个文物的温度参数、气压参数、湿度参数和有害气体参数不尽相同。

具体的，当检测到温度控制模块11采集的温度数据信息超过预先设置的温度危险阈值级别时，报警控制装置进行报警。

当检测到气压控制模块12采集的气压数据信息超过预先设置的气压危险阈值级别时，报警控制装置进行报警。

当检测到湿度控制模块13采集的湿度数据信息超过预先设置的湿度危险阈值级别时，报警控制装置进行报警。

当检测到有害气体控制模块14采集的有害气体数据信息超过预先设置的有害气体危险阈值级别时，报警控制装置进行报警。

当检测到文物放置柜破损时，报警控制装置进行报警。

可选的，所述系统还包括数据服务器，用于存储文物的数据信息。所述数据服务器与控制器无线通讯，与上位机通过以太网进行通讯。所述数据服务器采用自动配置和手动配置两种方式：

自动配置：当有新的控制器连接时，根据控制器连接的顺序将控制器的信息(包括控制器基本ID，数据配置格式、数据内容等)依次存放。

手动配置：通过上位机3将控制器ID、数据长度、存放位置等信息存放到数据服务器中。

控制器配置参数包括：控制器ID、文物基本信息、文物变量信息(包括变量的长度、数据类型(整型、布尔型等等)、输入/输出类型、变量在控制站中存放的位置、对应的IO通道位置等等)、文物管理控制算法(例如气温、气压联合控制方法)、数据服务器基本信息(包括数据服务器的I P、端口等)等。其中，需要知道数据服务器的I P和端口，控制器才能将数据发送到数据服务器。由于数据是由控制站主动往数据服务器发送，如果控制器不知道数据服务器的基本信息，则控制器就不知道数据发送目的地。

具体的，控制器部分：可设置控制器2每隔10秒根据配置信息，将控制器ID、文物基本信息、文物控制输入输出值等存放在控制站自身的缓冲区中，以标准MODBUS协议将数据(包括控制器基本ID，数据配置格式、数据内容等)发送给数据服务器，同时检测控制器无线模块是否有接收数据来修改参数或值，若是，则判断是否是修改变量值指令；否则，不作处理。控制器2向数据服务器发送数据的周期可由用户自定义，例如间隔10秒、20秒等等。其中，文物控制输入输出值，即是从IO模块读取的数据(或者转换之后的数据，例如一个表示温度的AI通道(值范围0-1000表示的温度范围为1-100℃)，读入的值为100，转换后的数据为10。)

数据服务器部分：数据服务器实时接收控制器2所发送过来的数据，并将数据存储(如果是自动配置，则按照顺序存储；如果有配置，按照配置进行存储)。如果上位机3有数据请求，则将对应存储数据反馈给上位机3。如果上位机3有需要修改的数据，则将对应数据发送给对应的控制器，具体的，例如上位机3需要将当前温度10℃设置控制温度为20℃，而气压不变，则上位机3将温度输出值20修改后发送给数据服务器。数据服务器检测到数据有修改，根据配置信息找出对应控制器，并将修改的数据传输到控制器中。控制器查询到需要将控制温度从10℃修改为20℃，则根据控制算法算出IO输出值的大小，然后写入到对应的IO模块进行对温度，气压的控制。

节能说明：由于文物本身所需要的IO输入输出点不多，对每个控制器而言所需要传输的数据很少，可以通过一次的无线传输将数据发送到数据服务器中。这样就能够大幅节省通信周期。

控制器2通过定时(10s)对数据服务器发送数据，使得控制器2资源占用降低，降低控制器CPU功耗和使用率，减少网络占用时间及能耗，减短通信周期，减少数据传输内容，降低控制器2硬件需求从而降低控制器成本。减少其他资源：利用本方法可以节省其他资源，例如温度控制与气压控制(当温度上升，气压也上升)，合理利用控制器算法控制气压和温度，可以大幅度降低控制模块控制时间，很快达到控制目的，从而节约时间成本和能量费用。具体的，在一般的恒温恒压控制中，如果气温上升，则气压也会上升，气压控制则会根据气温的变化结果导致的气压上升来控制气压。例如只需要控制温度，而气压保持不变，整个控制的时间顺序为加温→气压上升→减压→温度上升变缓→加温→气压上升……从而导致整个控制时间变得很长。如果同时控制温度和气压则会将时间缩短。

本发明的系统是在现有技术人工管理文物的基础上，增加了控制器和上位机，解决了现有人工管理文物耗费大量的人力、物力，并且实时性、准确性低的问题，本发明实现了文物管理的自动化，由此，降低了文物的保护成本、监控成本。

实施例二

图2是本发明实施例二的方法流程图。

如图2所示，本发明提供了一种基于控制器的文物管理方法，包括如下步骤：

S1，采集文物的各种数据信息。所述各种数据信息包括温度数据信息、气压数据信息、湿度数据信息和有害气体数据信息。

S2，根据文物特性对所述各种数据信息进行分析处理得到控制信息。

其中，文物特性是指文物对保存环境的特定要求，每个文物对保存环境都有各自的要求，因此，要根据不同文物的特性对所述各种数据信息进行分析和处理。

S3，根据所述控制信息对文物进行相应的自动化管理控制。

优选的，在步骤S2之后还包括将采集到的各种数据信息进行显示，便于用户直观查看。

优选的，所述方法还包括在所述文物处于异常情况时，进行报警。

通过该方法，本发明能够实现文物管理的自动化，文物的自动管理和监控。

下面是本发明的实例：

首先，温度控制模块11采集文物的温度数据信息，气压控制模块12采集文物的气压数据信息，湿度控制模块13采集文物的湿度数据信息，有害气体监测模块采集文物产生的有害气体数据信息。

每个模块将上述采集到的各种数据信息通过AI模块传输给控制器2的输入模块，控制器的输入模块将所述各种数据信息传给控制器进行分析处理，控制器根据不同文物对保存环境的不同要求分析处理所述各种数据信息得到控制信息，控制器2将所述控制信息通过输出模块输出到数据采集装置1的温度控制模块11、气压控制模块12、湿度控制模块13和有害气体控制模块中，每个模块根据所述控制信息对文物的温度、气压、湿度和有害气体进行调节。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于控制器的文物管理系统，用于文物的实时管理和控制，其特征在于，所述系统包括数据采集装置(1)、控制器(2)和上位机(3)；

所述数据采集装置(1)，用于采集文物的各种数据信息，并将采集到的各种数据信息传输至所述控制器(2)，并通过读取所述控制器(2)发送的控制信息对文物进行管理；

所述控制器(2)，用于将所述数据采集装置(1)采集到的各种数据信息传输至所述上位机(3)进行显示，并对接收到的所述各种数据信息进行分析处理后得到控制信息，还用于根据所述控制信息控制所述数据采集装置(1)对文物进行管理；

所述上位机(3)，其与所述控制器(2)连接，用于实时显示文物的信息。

2.根据权利要求1所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述系统还包括照明控制装置，其与所述控制器(2)连接，用于给文物进行照明控制。

3.根据权利要求1所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述系统还包括报警控制装置，其与所述控制器(2)连接，用于当文物存在异常时，进行报警。

4.根据权利要求1所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述数据采集装置包括温度控制模块(11)、气压控制模块(12)、湿度控制模块(13)和有害气体控制模块(14)；

所述温度控制模块(11)，用于采集文物的温度数据信息，并将采集的温度数据信息传输至控制器(2)，还用于对文物进行温度调节；

所述气压控制模块(12)，用于采集文物的气压数据信息，并将采集的气压数据信息传输至控制器(2)，还用于对文物进行气压控制；

所述湿度控制模块(13)，用于采集文物的湿度数据信息，并将采集的湿度数据信息传输至控制器(2)，还用于对文物进行湿度控制；

所述有害气体控制模块(14)，用于检测文物含有的各种有害气体的浓度值，并将采集的有害气体数据信息传输至控制器(2)，还用于对文物进行有害气体控制。

5.根据权利要求1所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述控制器与所述上位机和所述数据采集装置通过无线进行通信连接。

6.根据权利要求1所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述系统还包括数据服务器，用于存储文物的数据信息。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的基于控制器的文物管理系统，其特征在于，所述上位机安装有HMI软件，上位机通过组态将文物的信息进行显示。

8.一种基于控制器的文物管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，采集文物的各种数据信息；

S2，根据文物特性，对所述各种数据信息进行分析处理以得到控制信息；

S3，根据所述控制信息对文物进行管理。

9.根据权利要求7所述的基于控制器的文物管理方法，其特征在于，步骤S2中采集文物的各种数据信息包括温度数据信息、气压数据信息、湿度数据信息和有害气体数据信息。

10.根据权利要7所述的基于控制器的文物管理方法，其特征在于，在所述步骤S2之后还包括将采集到的各种数据信息进行显示，便于用户直观查看。