CN110160583A - 一种文物监测装置、文物环境状态监测系统及存储箱 - Google Patents
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Abstract
一种文物监测装置、文物环境状态监测系统及存储箱，包括：监测信号控制单元以及分别连接所述监测信号控制单元的第一温度监测单元、第一湿度监测单元、第一GPS/北斗位置监测单元、一光敏监测单元，第一气压监测单元，第一图像监测单元，第一加速度监测单元、第一烟雾浓度监测单元的任意一种或多种；所述监测信号控制单元，用来对接收到的所述文物实时数据进行异常判断，并输出文物异常或文物正常的判定信号。
Description
技术领域
本发明涉及文物管理系统，具体的是一种文物监测装置及文物环境状态监测系统及包括所述文物监测装置的文物存储箱。
背景技术
现有的古建和文博单位会通过对基础硬件进行改建以提高消防安全预防，例如增加 电器火灾监控系统、火灾自动报警系统，针对古建增设高效高压喷雾系统，消防用水管道设置为环形双管道供水，以及进行电器线路的改造等。这些改建在文物单位属于基础 硬件建设，是一种事后的补救行为，并且展厅的探测报警器只进行单一功能的简单探测 和警报声鸣笛，导致了在一个区域内(例如一个展厅)需要布置多个不同类型的探测报 警器，引起了硬件成本的增加。为了降低成本，在该区域内可能会存在一种类型的探测 报警器仅有1个或有限的几个的情况，导致了一个探测报警器只能针对固定的区域探测 一种参数的情况，并且一旦该区域(某展厅)出现险情，例如浓烟，由于无法精确定位 具体是哪件藏品距离险情最近，因此系统会默认为该探测报警器附近出现了险情进而启 动消防灭火行动，可能会引起无辜藏品受到波及而导致不必要的损失。
另外，也有一些博物馆对馆藏文物采取了多个传感器的多点监测，但是每个传感器都是孤立的并且只具有单一的数据采集功能，例如温度传感器是独立的传感器，湿度传感器也是独立的传感器等等，这些传感器通过与服务器连接，将采集的数据上传至服务器。但是依然存在上述问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种多功能的文物监测装置，实现一个装置可以同时监测多种环境信号并还可以进行数据分析的功能。
一方面，本发明提供了一种文物监测装置，包括：监测信号控制单元以及分别连接所述监测信号控制单元的第一温度监测单元、第一湿度监测单元、第一GPS/北斗位置监测单元、一光敏监测单元，第一气压监测单元，第一图像监测单元，第一加速度监测单元、第一烟雾浓度监测单元的任意一种或多种；所述第一温度监测单元，用来监测文物周围的温度情况，输出文物实时温度数据；所述第一湿度监测单元，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物实时湿度数据；所述第一GPS/北斗位置监测单元，用来监测文物的位置信息，输出文物实时位置数据；所述第一光敏监测单元，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物实时光敏数据；所述第一气压监测单元，用来监测文物周围的气压情况，输出文物实时压力数据；所述第一图像监测单元，用来监测文物区域的实时图像，输出文物实时图像数据；所述第一加速度监测单元，用来监测文物的加速度，输出文物实时加速度数据；所述第一烟雾浓度监测单元，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物实时烟雾浓度数据；所述监测信号控制单元，用来对接收到的所述文物实时数据进行异常判断，并输出文物异常或文物正常的判定信号；所述文物实时数据包括但不限于，所述文物实时位置数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时图像数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据。
上述监测信号控制单元还包括：异常值设定模块，用来手动或自动设置异常信号判定阈值，所述异常信号判定阈值包括但不限于温度范围阈值、湿度范围阈值、位置范围阈值、光敏范围阈值、气压范围阈值、加速度范围阈值、烟雾浓度范围阈值的任意两种及以上，或根据所述温度范围阈值、所述湿度范围阈值、所述位置范围阈值、所述光敏范围阈值、所述气压范围阈值、所述加速度范围阈值、所述烟雾浓度范围阈值的任意两种及以上计算得到的阈值算法；异常判定模块，对接收到的所述文物实时数据与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，得出文物正常或文物异常的判定信号。
上述监测信号控制单元还包括：数据归一化处理模块，用来对所述文物实时数据进行数据清洗、打标处理，输出标准化数据；
所述异常判定模块，对接收到的标准化数据与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，得出文物正常或文物异常的判定信号。
上述文物监测装置还包括异常处理模块，用来接收所述异常判定模块输出的文物正常或文物异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述文物监测装置还包括第一LED指示灯和第一蜂鸣器，分别连接所述监测信号控制单元，当所述监测信号控制单元输出文物正常的判定信号时，所述第一LED指示灯显示绿灯，所述第一蜂鸣器静音；当所述监测信号控制单元输出文物异常的判定信号时，所述第一LED指示灯显示红灯并多次闪烁；所述第一蜂鸣器发出蜂鸣警报声。
上述文物监测装置还包括第一显示单元，连接所述监测信号控制输出单元，用来实时显示所述所述文物实时位置数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时图像数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据的一种或多种；和/或显示所述文物异常的判定信号，所述文物异常的判定信号包括：温度异常,湿度异常,位置异常，光敏异常，气压气场，图像异常，加速度异常，烟雾浓度的一种或多种，以及对应的温度异常偏差值，湿度异常偏差值，位置异常偏差值，光敏异常偏差值，气压异常偏差值，图像异常偏差值，加速度异常偏差值，烟雾浓度异常偏差值。。
上述文物监测装置为专用的文物监测芯片或RFID模块，可以设置在文物本体之上或附近。
上述文物监测装置还设有身份验证单元，用来对指定文物进行身份验证和绑定。
第二方面，本发明提供了一种文物环境状态监测系统，包括：如上任一所述文物监测装置，以及与所述文物监测装置连接的文物云数据库，所述文物云数据库用于实时接收来自所述文物检测装置的所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时气压数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据的一种或多种，并进行大数据统计计算，得到对应文物类型、对应文物年代和/或对应文物级别的最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳压力阈值、最佳位置范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种；所述文物监测装置的异常值设定模块调取所述最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳气压范围阈值、最佳位置范围阈值、最佳文物加速度范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种。
上述文物云数据库还用于接收来自所述文物监测装置的文物异常判定信号，并根据文物异常判定信号得到所述文物的位置信号和异常类型信息，并将所述文物的位置信号和异常类型信息发送给文物环境监测控制中心，所述文物环境状态监测中心根据接收到的位置信号和异常类型信息判定是否启动紧急应对方案。
上述紧急应对方案包括启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种；当启动消防管理系统时，向所述的文物环境状态监测系统的文物环境监测控制中心发送准备启动的消防方案和流程，包括目前文物所在地的位置、当前环境情况、建议的消防措施、以及启动确认指令等。
第三方面，本发明提供了一种文物监测装置，包括：第二LED指示灯、第二蜂鸣器、第二显示单元的一种或多种，以及分别连接所述第二LED指示灯、所述第二蜂鸣器、所述第二显示单元的一种或多种的第二温度监测单元，第二湿度监测单元，第二GPS/北斗位置监测单元，第二光敏监测单元，第二气压监测单元，第二图像监测单元，第二加速度监测单元、第二烟雾浓度监测单元的任意一种或多种；所述第二温度监测单元，用来监测文物周围的温度情况，输出文物异常温度数据；所述第二湿度监测单元，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物异常湿度数据；所述第二GPS/北斗位置监测单元，用来监测文物的位置信息，输出文物异常位置数据；所述第二光敏监测单元，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物异常光敏数据；所述第二气压监测单元，用来监测文物周围的气压情况，输出文物异常气压数据；所述第二图像监测单元，用来监测文物区域的实时图像，输出文物异常图像数据；所述第二加速度监测单元，用来监测文物的加速度，输出文物异常加速度数据；所述第二烟雾浓度监测单元，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物异常烟雾浓度数据；当所述第二温度监测单元，所述第二湿度监测单元，所述第二GPS/北斗位置监测单元，所述第二光敏监测单元，所述第二气压监测单元，所述第二图像监测单元，所述第二加速度监测单元、所述第二烟雾浓度监测单元的任意一种或多种同时输出异常数据时，所述第二LED指示灯显示红灯并多次闪烁；所述第二蜂鸣器发出蜂鸣警报声；所述第二显示单元用来实时显示所述文物异常数据和/或所述异常偏差值。
上述第二温度监测单元还包括温度异常值设定模块和温度异常判定模块；所述温度异常值设定模块，用来手动或自动设置温度异常判定阈值；所述温度异常判定模块，对接收到的文物实时温度数据与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号。
上述第二湿度监测单元还包括湿度异常值设定模块和湿度异常判定模块；所述湿度异常值设定模块，用来手动或自动设置湿度异常判定阈值；所述湿度异常判定模块，对接收到的文物实时湿度数据与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号。
上述第二GPS/北斗位置监测单元还包括位置异常值设定模块和位置异常判定模块；所述位置异常值设定模块，用来手动或自动设置位置异常判定阈值；所述位置异常判定模块，对接收到的文物实时位置数据与所述位置异常判定阈值进行比对，得出文物位置正常或文物位置异常的判定信号；
上述第二光敏监测装置包括：光敏异常值设定模块和光敏异常判定模块；所述光敏异常值设定模块，用来手动或自动设置光敏异常判定阈值；所述光敏异常判定模块，对接收到的文物实时光敏数据与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号；
上述第二气压监测单元包括：气压异常值设定模块和气压异常判定模块；所述气压异常值设定模块，用来手动或自动设置气压异常判定阈值；所述气压异常判定模块，对接收到的文物实时压力数据与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物压力正常或文物气压异常的判定信号；
上述第二视频监测单元包括：图像异常值设定模块和图像异常判定模块；所述图像异常值设定模块，用来手动或自动设置图像异常判定阈值；所述图像异常判定模块，对接收到的文物实时图像数据与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号。
上述第二加速度监测单元还包括加速度异常值设定模块和加速度异常判定模块；所述加速度异常值设定模块，用来手动或自动设置加速度异常判定阈值；所述加速度异常判定模块，对接收到的文物实时加速度数据与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号。
上述第二烟雾浓度监测单元还包括烟雾浓度异常值设定模块和烟雾浓度异常判定模块；所述烟雾浓度异常值设定模块，用来手动或自动设置烟雾浓度异常判定阈值；所述烟雾浓度异常判定模块，对接收到的文物实时烟雾浓度数据与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号。
上述温度异常判定模块还包括温度数据清洗单元和温度数据打标单元；所述温度数据清洗单元用来对所述温度实时数据进行数据清洗；所述温度数据打标单元用来对清洗后的温度数据进行归一化打标处理；所述温度异常判定模块，接收所述归一化处理的温度数据，并与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号。
上述湿度异常判定模块还包括湿度数据清洗单元和湿度数据打标单元；所述湿度数据清洗单元用来对所述湿度实时数据进行数据清洗；所述湿度数据打标单元用来对清洗后的湿度数据进行归一化打标处理；所述湿度异常判定模块，接收所述归一化处理的湿度数据，并与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号。
上述光敏异常判定模块还包括光敏数据清洗单元和光敏数据打标单元；所述光敏数据清洗单元用来对所述光敏实时数据进行数据清洗；所述光敏数据打标单元用来对清洗后的光敏数据进行归一化打标处理；所述光敏异常判定模块，接收所述归一化处理的光敏数据，并与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号。
上述气压异常判定模块还包括气压数据清洗单元和气压数据打标单元；所述气压数据清洗单元用来对所述气压实时数据进行数据清洗；所述气压数据打标单元用来对清洗后的气压数据进行归一化打标处理；所述气压异常判定模块，接收所述归一化处理的气压数据，并与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物气压正常或文物气压异常的判定信号。
上述图像异常判定模块还包括图像数据清洗单元和图像数据打标单元；所述图像数据清洗单元用来对所述图像实时数据进行数据清洗；所述图像数据打标单元用来对清洗后的图像数据进行归一化打标处理；所述图像异常判定模块，接收所述归一化处理的图像数据，并与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号。
上述加速度异常判定模块还包括加速度数据清洗单元和加速度数据打标单元；所述加速度数据清洗单元用来对所述加速度实时数据进行数据清洗；所述加速度数据打标单元用来对清洗后的加速度数据进行归一化打标处理；所述加速度异常判定模块，接收所述归一化处理的加速度数据，并与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号。
上述烟雾浓度异常判定模块还包括烟雾浓度数据清洗单元和烟雾浓度数据打标单元；所述烟雾浓度数据清洗单元用来对所述烟雾浓度实时数据进行数据清洗；所述烟雾浓度数据打标单元用来对清洗后的烟雾浓度数据进行归一化打标处理；所述烟雾浓度异常判定模块，接收所述归一化处理的烟雾浓度数据，并与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号。
上述GPS/北斗位置异常判定模块还包括GPS/北斗位置数据清洗单元和GPS/北斗位置数据打标单元；所述GPS/北斗位置数据清洗单元用来对所述GPS/北斗位置实时数据进行数据清洗；所述GPS/北斗位置数据打标单元用来对清洗后的GPS/北斗位置数据进行归一化打标处理；所述GPS/北斗位置异常判定模块，接收所述归一化处理的GPS/北斗位置数据，并与所述GPS/北斗位置异常判定阈值进行比对，得出文物GPS/北斗位置正常或文物GPS/北斗位置异常的判定信号。
上述第二温度监测装置还包括温度数据异常处理单元，用来接收所述温度异常判定模块的文物温度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二湿度监测装置还包括湿度数据异常处理单元，用来接收所述湿度异常判定模块的文物光敏异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二光敏监测装置还包括光敏数据异常处理单元，用来接收所述光敏异常判定模块的文物光敏异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二气压监测装置还包括气压数据异常处理单元，用来接收所述气压异常判定模块的文物气压异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二图像监测装置还包括图像数据异常处理单元，用来接收所述图像异常判定模块的文物图像异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二加速度监测装置还包括加速度数据异常处理单元，用来接收所述加速度异常判定模块的文物加速度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二烟雾浓度监测装置还包括烟雾浓度数据异常处理单元，用来接收所述烟雾浓度异常判定模块的文物烟雾浓度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述第二GPS/北斗位置监测装置还包括GPS/北斗位置数据异常处理单元，用来接收所述GPS/北斗位置异常判定模块的文物GPS/北斗位置异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
上述文物监测装置为专用的文物监测芯片或RFID模块，可以设置在文物本体之上或附近。
上述文物监测装置还设有身份验证单元，用来对指定文物进行身份验证和绑定。
第四方面，本发明还提供了一种文物环境状态监测系统，包括：如上任一所述文物监测装置，以及与所述文物监测装置连接的文物云数据库，所述文物云数据库用于实时接收来自所述文物监测装置的文物异常数据的一种或多种，并对接受到的数据信息进行统计分析以判断是否启动紧急应对方案。
上述紧急应对方案包括：启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种；当启动消防管理系统时，向所述的文物环境状态监测系统的文物环境监测控制中心发送准备启动的消防方案和流程，包括目前文物所在地的位置、当前环境情况、建议的消防措施、以及启动确认指令等。
第四方面，本发明还提供了一种文物存储箱，所述文物存储箱设置有如上任一所述的文物监测装置。
和现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明可以实现一个装置上对多个不同类型环境信号的监测。例如传统的文物环境监测装置一般也仅有烟雾探测报警的消防应用。但是本发明提供的文物监测装置可以同时对多个不同的环境数据进行探测和分析，实现一机多能。通过对文物按照类别选择设置不同的环境监测数据，例如对纤维脆弱的文物就可以选择进行气压和湿度环境监测，对古书画或墓葬品选择光敏、温度、气压等监测，对运输中的文物可以选择GPS/北斗定位、温湿度、加速度等的监测，对于文物库房可以采用全面数据监测等。
2.本发明还可以通过身份验证与重要文物实现一对一或一对多的绑定监控管理
3.本发明通过与文博云数据库的无线连接，实现文博物联网，进行大数据管理、分析和报警操作。
4.由于采用了现代化的数据采集、数据处理和数据监控，以及将监控与紧急应对方案绑定，实现将风险第一时间进行控制，最大降低文物损毁的风险。
附图说明
图1为本发明实施例1和实施例2的实施例附图；
图2为本发明实施例3和实施例4的实施例附图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种文物监测装置100的实施例，如图1所示，包括：第一温度监测单元110，第一湿度监测单元120，第一光敏监测单元130，第一气压监测单元140，第一GPS/北斗位置监测单元150，第一加速度监测单元160，第一烟雾浓度监测单元170，第一图像监测单元180，监测信号控制单元190。
所述第一温度监测单元110，用来监测文物周围的温度情况，输出文物实时温度数据；
所述第一湿度监测单元120，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物实时湿度数据；
所述第一光敏监测单元130，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物实时光敏数据；
所述第一气压监测单元140，用来监测文物周围的气压情况，输出文物实时压力数据；
所述第一GPS/北斗位置监测单元150，用于监测文物的位置信息，输出文物实时位置数据；
第一加速度监测单元160，用于监测文物的加速度信息，输出文物实时加速度数据；
所述第一烟雾浓度监测单元170，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物实时烟雾浓度数据；
所述第一图像监测单元180，用来监测文物区域的实时图像，输出文物实时图像数据；
所述监测信号控制单元190，分别连接所述第一温度监测单元110，所述第一湿度监测单元120，所述第一光敏监测单元130，所述第一气压监测单元140，所述第一GPS/ 北斗位置监测单元150，所述第一加速度监测单元160，所述第一烟雾浓度监测单元170，第一图像监测单元180的任一一种、数种组合及全部，并接收所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据的任一一种、数种组合及全部。所述监测信号控制单元190对接收到的所述数据进行异常判断，并输出文物异常或文物正常的判定信号。具体的异常判定方法包括如下：
所述监测信号控制单元190还包括：异常值设定模块191，用来手动或自动设置异常信号判定阈值，所述异常信号判定阈值包括温度范围阈值、湿度范围阈值、光敏范围阈值、压力阈值、加速度阈值、位置范围阈值、烟雾浓度范围阈值、图像异常阈值的任意两种及以上。所述异常信号判定阈值还包括根据所述温度范围阈值、所述湿度范围阈值、所述烟雾浓度范围阈值、所述光敏范围阈值、所述压力阈值、所述位置范围阈值、所述图像异常阈值的任意两种及以上计算得到的阈值算法。所述阈值算法包括根据各个类型阈值按照重要度分别所占的百分比进行归一计算而得。例如针对古书籍，更看中的是防火防潮湿，因此在几项监测指标中会加强温度范围阈值、湿度范围阈值、烟雾浓度范围阈值所占百分比，例如：阈值算法＝温度范围阈值*30％+湿度范围阈值*30％+烟雾浓度范围阈值*30％+光敏范围阈值*10％+压力阈值*0+位置范围阈值*0+图像异常阈值*0。
所述监测信号控制单元190还包括：异常判定模块192，对接收到的所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据的一种或多种与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，超出所述阈值设定范围的，得出文物异常的判定信号，并同时输出文物异常类型。在所述阈值设定范围内的，得出文物正常的判定信号，可以同时输出文物正常类型。所述文物异常的判定信号还包括：温度异常偏差值，湿度异常偏差值，光敏异常偏差值，气压异常偏差值，加速度异常偏差值，位置范围异常偏差值，烟雾浓度偏差值，图像偏差值的一种或多种。
例如，设定文物的温度范围阈值为15度时，当监测到的文物附近实时温度为20度，将所述实时温度20度与所述设定的温度范围阈值15度进行比对，得出超出温度范围阈值，输出文物温度异常信号，温度异常偏差值+5度等信号。
这样在一个装置上就可以实现多个不同类型环境信号的监测。例如传统的文物环境监测装置一般也仅有烟雾探测报警的消防应用。但是本发明提供的文物监测装置100可以同时对多个不同的环境数据进行探测和分析，实现一机多能。
所述监测信号控制单元190还包括：数据归一化处理模块，用来对所述文物实时数据进行数据清洗、打标处理，输出标准化数据；所述异常判定模块，对接收到的标准化数据与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，得出文物正常或文物异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对不同类型的数据分别打上不同的标识以示区别，对同一类型的数据打上统一的标识，这样可以便于后续大数据的快速准确分析及统计。
另外本发明还提供了一种阈值算法的比对方法，对检测到的所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时加速度、所述文物实时位置数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据也按照上述阈值算法进行计算，并和提前设定的阈值算法得出的阈值进行比对，得出文物异常/文物正常的判定信号。
由于图像具有连续性，针对空间固定不动的文物，在固定的地方设置本发明提供的文物监测装置，所述第一图像监测单元拍摄对应区域的文物照片，并将拍摄的第一张照片设置为图像异常阈值，当后续实时拍摄的图像与该图像异常阈值进行比对存在文物出现位移的情况，则判定为文物异常。
由于图像异常阈值以及图像异常比对存在大量的计算量，因此可以根据应用场景设置所述图像异常阈值的精细度。例如对于大场景，则只需要关心各个文物是否有位移即可，因此可以采用二值化算法将文物的轮廓识别出来并设置为图像异常阈值。可以对实时拍摄的图像也进行二值化计算快速识别出文物的实时轮廓，并与阈值轮廓进行比对，根据比对结果分析判断文物是否有位移、该位移是否可能会引起危险等进行判断，例如根据位移计算出文物的倾斜程度，是否有摔坏损毁的可能等，并根据危险程度启动自位移校正和防护等行动。
所述文物监测装置100还可以包括第一LED指示灯191和第一蜂鸣器192，分别连接所述监测信号控制单元180.当所述监测信号控制单元180输出文物正常的判定信号时，所述LED指示灯显示绿灯，所述蜂鸣器静音；当所述监测信号控制单元180输出文物异常的判定信号时，所述第一LED指示灯191显示红灯并多次闪烁；所述第一蜂鸣器 192发出蜂鸣警报声。这样可以实现一机既能检测环境数据，又能同时对检测到的环境数据进行分析计算得到文物异常或文物正常的判定信号，同时本机还可以实现自主警报提醒功能。
本发明的文物监测装置100还包括第一显示单元197，连接所述监测信号控制单元190，用来实时显示所述文物的实时监测数据和所述文物异常的判定信号。所述文物的实时监测数据包括：所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、、所述文物实时加速度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时烟雾浓度数据的任一一种、多种组合或全部。所述文物异常的判定信号包括：温度异常，湿度异常，光敏异常，气压异常，加速度异常，位置异常，烟雾浓度异常的任一一种、多种组合或全部。
本发明的文物监测装置100还包括身份验证单元198，可以用来对指定文物进行身份验证和绑定。例如：第一种方式，身份验证单元198是一种RFID信息感应和读取装置，可以对所述指定文物的身份条码进行读取，以绑定对应的文物。第二种方式，身份验证单元198是一种二维码、条码或ORC读取装置，通过摄像头或红外光扫描以二维码、条码或文字数字标识的所述指定文物的身份条码，以绑定对应的文物。
一般这种情况是针对一个文物对应一个文物监测装置的情况进行设计的。例如文物保存柜或文物押运车厢等。在文物保存柜上分别设有一个文物监测装置，可以实时监测到对应文物的当前温度、湿度、压力、光敏、位置、烟雾浓度等信息以及对应文物异常/ 正常的判定信号，以便于实时掌握在文物外借展览、押运以及仓库保管时的环境信息，进一步提升文物的安全保护。
本发明的文物监测装置的产品形态可以是为专用的文物监测芯片或RFID模块。当所述文物监测装置为芯片形态出现时，由于其体积小，可以就近设置在文物本体上或附近。当所述文物监测装置为RFID模块形态出现时，由于其具备一定的体积，但是由于性能稳定可靠，可以设计为独立的产品，设置诸如展厅、库房或保护柜周围，实现一对多的监测功能。
本发明的文物监测装置应用广泛，可以一对一对文物进行监测，也可以一对多替代传统的设置在一个大空间范围诸如展厅的探测警报器。
以设置在展厅的应用场景为例，可以在展厅的中央或核心展品附近设置1个本发明提供的文物监测装置。如果展厅面积较大，可以将展厅划分几个等比例的区域，每个区域分别设置1个本发明提供的文物监测装置，具体设定的位置可以设置在展厅的顶部。也可以根据展品的重要程度，在重要的展品上分别设置1个本发明提供的文物监测装置，具体设定的位置可以设置在展品的底部或展品底座上。
这样当展厅的某一个区域突发险情，例如火灾，本发明的文物监测装置就可以实时收集展厅当前的温度信息、湿度信息、烟雾浓度信息等，并以第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一显示单元的形式输出文物异常或文物正常的判定信号。
还有当发生地震时，本发明的文物监测装置100就可以实时收集文物当前的视频信号，分析判断得出有哪些文物处于位移异常以及有可能有损毁的风险，并根据风险程度启动自动位移校正和防护等行动。
另外，以文物押运场景中，本发明提供的文物监测装置100可以设置在押运车厢内，根据需要可以设置1个或多个。可以实时收集到押运车所处的地理位置以及行车路线数据，可以对可能发生的盗抢山洪水淹等意外进行迅速反应。
也可以对车厢内的温湿度光敏压力数据进行实时收集和应急处理。例如古书籍古书画就对光线和温湿度比较敏感，一旦检测到车厢内温度湿度发现异常，则可以随时对车厢启动检查及远程应急预案等。
还有一种应用场景就是对文物的一对一环境监测，例如文物保存柜，每个保存柜上设有本发明提供的文物监测装置，可以针对保存柜内的藏品专门设置对应的温度范围阈值、湿度范围阈值、压力阈值、加速度阈值、光敏范围阈值、烟雾浓度范围阈值以及图像阈值等，并还可以通过身份验证单元198为文物设置专门的身份锁定，对指定的文物实行随时随地实时监测。所述身份验证单元还可以与远程扫描器进行通信，例如由于文物保存柜一般是固定不动的，当文物入库时，入库扫描器会对文物的标识码进行扫描以快速寻找找到文物应该放置的文物保存柜地址，此时本发明提供的文物监测装置100接收到入库扫描器扫描的信息后，与已配对的文物身份进行比对，并识别出该入库文物就是该文物保存柜的，此时本发明的文物监测装置则会发出信号，例如所述第一LED指示灯和/或所述第一蜂鸣器和/或所述第一显示单元进行反应，例如所述第一LED指示灯显示绿灯或红灯，第一蜂鸣器发出蜂鸣报警声，所述第一显示单元屏幕亮起并显示对应文物的名称及编号信息等以提醒入库者该文物对应的文物保存柜地址。
本发明提供的文物监测装置100还可以应用在现场田野考古操作中，例如古墓的挖掘，当地面对未完全挖掘的古墓内部情况不明时，可以利用机器人或无人机将本发明提供的文物监测装置带入密闭的空间进行各项环境数据的探测。
实施例2
由于当前物联网的高速发展，文物数据库建设以及文物大数据计算和控制也得到了飞速的发展。本发明实施例还提供了一种基于实施例1的文物监测装置100应用的文物环境状态监测系统，具体包括：如实施例1所述的所有文物监测装置100，以及与所述文物监测装置100连接的文物云数据库200，以及连接所述文物云数据库200的文物环境监测控制中心300。所述文物监测装置100也可以直连所述文物环境监测控制中心300。
所述文物云数据库200用于实时接收来自所述文物检测装置100的所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据的一种或多种，并进行大数据统计计算，得到对应文物类型、对应文物年代和/或对应文物级别的最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳压力阈值、最佳加速度阈值、最佳位置范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种；
所述文物监测装置的异常值设定模块调取所述最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳压力阈值、最佳加速度阈值、最佳位置报警范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种。
这种文物环境状态监测物联网系统可以实时收集到大量的实时数据，并通过数据清洗、去噪、选择并对历史数据发生规律以及对其他类似数据进行类比，计算得到最佳的阈值推荐。
例如，古籍文献的保存寿命和保存状况与保存环境的温湿度条件密切相关，纸张的寿命随着保存温度的提高而降低。根据要求，古籍特藏书库温度要求控制在14℃到18℃，相对湿度在45％到60％。我们一般推荐的最佳温度范围阈值为16℃到18℃，相对湿度在45％到60％。但是由于南北地域、气候差异，我们会针对不同的博物馆所在的地域以及当年的天气温湿度以及对应的古籍文献的年份进行计算并给出更加精准的温度和湿度范围阈值范围。例如同样的古籍文献本周在西安保持下周去上海展出，所述文物云数据库计算得出的最佳温度范围阈值和最佳湿度范围阈值也会不一样。例如西安天气干燥一些，那么就可以降低对于湿度的监控，而提高对温度的监控。上海空气潮湿闷热一些，则需要同时加强对于温度和湿度的监控和管理，给出的温度范围阈值和湿度范围阈值更加严苛，监控的频次更加高频率。
所述文物云数据库还可以接收来自所述文物监测装置的文物异常判定信号，并根据文物异常判定信号得到所述文物的位置信号和异常类型信息，并将所述文物的位置信号和异常类型信息发送给文物环境监测控制中心，所述文物环境状态监测中心根据接收到的位置信号和异常类型信息判定是否启动紧急应对方案。
所述紧急应对方案包括启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种。
以启动消防管理系统为例，所述文物监测装置的异常判定模块对接收到的第一温度监测单元监测得到文物区域的文物实时温度数据和所述第一烟雾浓度监测数据监测得到文物实时烟雾浓度数据，分别与来自所述文物云数据库的最佳温度范围阈值和最佳烟雾浓度范围阈值进行比对后，发现超出阈值范围，则得出文物异常的判定信号，该判定信号包括：温度异常，烟雾异常，温度异常偏差值，烟雾浓度异常偏差值等，本发明的文物监测装置的第一LED指示灯、第一蜂鸣器、第一显示单元之一或全部分别进行相应。例如第一LED指示灯的红灯进行高频率闪烁，第一蜂鸣器发出蜂鸣警报声，第一显示单元屏幕亮起并显示相关判定信号。同时所述文物云数据库接收所述判定信号，并生成报告包发送给所述文物环境监测控制中心进行异常汇报。所述报告报包括：所述异常信息文物监测装置的地理位置，包括：异常点的地图标识等。还包括所述的判定信号信息。还可以启动所述文物环境监测控制中心的语音警报，以提示相关工作人员该警报状态。所述文物云数据库还可以根据所述判定信号以及异常发生的地址信息进行分析判断确定是否应当启动消防管理系统，当判定需要启动消防管理系统时，将建议启动消防管理系统的建议作为报告的一部分一并发送至所述文物环境监测控制中心。
当所述文物环境监测控制中心确定启动消防管理系统时，所述文物云数据库或所述消防管理系统可以根据该指令快速调取消防应对预案，包括针对异常发生所在地的文物的最佳消防建议，例如喷洒灭火泡沫，快速开窗开消防通道，快速启动密闭装置密封相关文物、切断电源启动应急能源等行动。待指挥人员确认后自动向相关控制单元发送控制指令进行操作。如果遇到无人值守在文物环境监测控制中心时，系统默认等待10秒，无人应答则默认为同意自动启动消防管理系统。
本发明提供的文物环境状态监测系统可以有效利用文物物联网以及大数据库人工智能技术，实现实时监控、自动应对只能提供应急方案等功能，极大的提升博物馆的消防安全保护管理。
当然，本发明提供的文物环境状态监测系统还可以管理多种应用场景，例如文物展厅的管理、文物仓库的管理、文物押送运输的管理等，实现方案简单易用。
实施例3
本实施例是对实施例1提供的文物监测装置100的一种替代方案。如图2所示，提供了一种文物监测装置400，包括但不限于：第二温度监测单元410，第二湿度监测单元 420，第二光敏监测单元430，第二气压监测单元440，第二GPS/北斗定位监测单元450，第二烟雾浓度监测单元460，第二视频监测单元470，第二加速度监测单元480，身份验证单元494，第二LED指示灯491，第二蜂鸣器492，第二显示单元493。
所述第二温度监测单元410，所述第二湿度监测单元420，所述第二光敏监测单元430，所述第二气压监测单元440，所述第二GPS/北斗定位监测单元450，所述第二烟雾浓度监测单元460，所述第二视频监测单元470，所述第二加速度监测单元480，所述身份验证单元494，分别连接所述第二LED指示灯491，所述第二蜂鸣器492，所述第二显示单元493。具体连接方式为总线连接，包括控制总线连接，数据总线连接，也可以采用局部总线连接。这样的连接方式可以有效节约数据传输时间和硬件成本，快速提高所述第二LED指示灯491、所述第二蜂鸣器492、所述第二显示单元493的相应速度。采用总线的连接方式具备的另一个优点就是：当一种监测参数信息发生异常时，可以同时启动其他监测单元进行自检以综合判定当前文物所处的环境状况以及是否需要应急措施等。例如，当出现当前文物温度异常信号时，总线同时给所述第二烟雾浓度监测单元发送自检指令，并优先接收所述第二烟雾浓度监测单元的烟雾浓度是否异常的信号，当也同时接收所述文物烟雾浓度异常信号时，同时发布所述文物温度异常信号和所述文物烟雾浓度异常信号，并给出初步判断意见，例如出现疑似火灾险情的初步意见。
和传统的探测报警器相比，传统的探测报警器功能单一，仅有检测功能。本发明提供的文物监测装置除了实时环境数据的检测以外，还带有数据分析功能。并且可以同时实现多种功能的丰富配置，并且该多种功能可以根据文物的实际需求进行自选配置。这些功能也不是简单的叠加，而是基于人工智能关联技术实现一个异常数据关联到其他必要监测数据实时自检监测，并根据检测到的多个必要关联数据进行综合分析判定得到最终的文物异常/正常的判定信号。
所述第二温度监测单元410，用来监测文物周围的温度情况，输出文物异常温度数据。所述第二温度监测单元410还包括温度异常值设定模块411和温度异常判定模块 412。所述温度异常值设定模块411，用来手动或自动设置温度异常判定阈值。所述温度异常判定模块412，对接收到的文物实时温度数据与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号。
所述温度异常判定模块还包括温度数据清洗单元和温度数据打标单元。所述温度数据清洗单元用来对所述温度实时数据进行数据清洗；所述温度数据打标单元用来对清洗后的温度数据进行归一化打标处理；所述温度异常判定模块，接收所述归一化处理的温度数据，并与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的温度数据打上统一的标识，这样可以便于后续对温度大数据的快速准确分析及统计。
所述第二湿度监测单元420，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物异常湿度数据。所述第二湿度监测单元420还包括湿度异常值设定模块421和湿度异常判定模块 422。所述湿度异常值设定模块421，用来手动或自动设置湿度异常判定阈值；所述湿度异常判定模块422，对接收到的文物实时湿度数据与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号。
所述湿度异常判定模块还包括湿度数据清洗单元和湿度数据打标单元。所述湿度数据清洗单元用来对所述湿度实时数据进行数据清洗；所述湿度数据打标单元用来对清洗后的湿度数据进行归一化打标处理；所述湿度异常判定模块，接收所述归一化处理的湿度数据，并与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的湿度数据打上统一的标识，这样可以便于后续对湿度大数据的快速准确分析及统计。
所述第二光敏监测单元430，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物异常光敏数据。所述第二光敏监测单元430还包括光敏异常值设定模块431和光敏异常判定模块 432。所述光敏异常值设定模块431，用来手动或自动设置光敏异常判定阈值；所述光敏异常判定模块432，对接收到的文物实时光敏数据与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号。
所述光敏异常判定模块还包括光敏数据清洗单元和光敏数据打标单元。所述光敏数据清洗单元用来对所述光敏实时数据进行数据清洗；所述光敏数据打标单元用来对清洗后的光敏数据进行归一化打标处理；所述光敏异常判定模块，接收所述归一化处理的光敏数据，并与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的光敏数据打上统一的标识，这样可以便于后续对光敏大数据的快速准确分析及统计。
本发明提供的文物监测装置400设置有第二光敏监测单元430对古字画、古墓陪葬品的保护具有极大的现实意义，可以随时监测古字画、古墓陪葬品被暴露的光敏情况，以随时做好保护措施。
本发明提供的文物监测装置400还设置有第二气压监测单元440，用来监测文物周围的气压情况，输出文物异常气压数据。所述第二气压监测单元440包括：气压异常值设定模块441和气压异常判定模块442。所述气压异常值设定模块441，用来手动或自动设置气压异常判定阈值；所述气压异常判定模块442，对接收到的文物实时压力数据与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物压力正常或文物气压异常的判定信号。
所述气压异常判定模块442还包括气压数据清洗单元和气压数据打标单元。所述气压数据清洗单元用来对所述气压实时数据进行数据清洗；所述气压数据打标单元用来对清洗后的气压数据进行归一化打标处理；所述气压异常判定模块，接收所述归一化处理的气压数据，并与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物气压正常或文物气压异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的气压数据打上统一的标识，这样可以便于后续对气压大数据的快速准确分析及统计。
本发明提供的文物监测装置400设置的第二气压监测单元440对纤维脆弱的文物保护具有极大意义，无论文物在不同海拔地域取放时，还是在未经限制的气压环境下，可以随时监测文物的气压情况，防止瞬间的气体压力变化对纤维造成巨大的伤害。
所述第二GPS/北斗定位监测单元450，用来监测文物周围的位置情况，输出文物异常位置数据。所述第二GPS/北斗定位监测单元450还包括位置异常值设定模块451和位置异常判定模块452。所述位置异常值设定模块451，用来手动或自动设置位置异常判定阈值；所述位置异常判定模块452，对接收到的文物实时位置数据与所述位置异常判定阈值进行比对，得出文物位置正常或文物位置异常的判定信号。所述文物位置异常判定信号包括：文物所处位置授权位置异常，和/或位置异常偏差值。
所述位置异常判定模块还包括位置数据清洗单元和位置数据打标单元。所述位置数据清洗单元用来对所述位置实时数据进行数据清洗；所述位置数据打标单元用来对清洗后的位置数据进行归一化打标处理；所述位置异常判定模块，接收所述归一化处理的位置数据，并与所述位置异常判定阈值进行比对，得出文物位置正常或文物位置异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的位置数据打上统一的标识，这样可以便于后续对位置大数据的快速准确分析及统计。
本发明提供的文物监测装置400设置有第二GPS/北斗定位监测单元450对于文物被盗或文物在押运过程中的行驶轨迹监测具有非常重要的现实意义。目前的文物押运也仅是在文物押运车上设置有GPS定位系统，但是也只能是监测到文物的运输轨迹。而本发明提供的多功能文物监测装置可以实现对文物的多功能监测，既可以设置在押运车厢内，也可以根据文物的重要程度一对一设置在文物运输箱或运输柜中。可以实时检测到文物所处环境的温度、湿度、光敏、压力、烟雾浓度等多种信息。当一种参数信息发生异常时，可以同时启动其他参数进行自检以综合判定当前文物所处的环境状况以及是否需要应急措施等。
所述第二烟雾浓度监测单元460，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物异常烟雾浓度数据。所述第二烟雾浓度监测单元460还包括烟雾浓度异常值设定模块461 和烟雾浓度异常判定模块462。所述烟雾浓度异常值设定模块461，用来手动或自动设置烟雾浓度异常判定阈值；所述烟雾浓度异常判定模块462，对接收到的文物实时烟雾浓度数据与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号。
所述烟雾浓度异常判定模块还包括烟雾浓度数据清洗单元和烟雾浓度数据打标单元。所述烟雾浓度数据清洗单元用来对所述烟雾浓度实时数据进行数据清洗；所述烟雾浓度数据打标单元用来对清洗后的烟雾浓度数据进行归一化打标处理；所述烟雾浓度异常判定模块，接收所述归一化处理的烟雾浓度数据，并与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的烟雾浓度数据打上统一的标识，这样可以便于后续对烟雾浓度大数据的快速准确分析及统计。
本发明提供的第二烟雾浓度监测单元460即可应用在文物保护领域，也可以应用在其他的安保环境，与传统的烟雾报警装置不同的是，本发明提供的第二烟雾浓度监测单元460还可以是采用酸碱度测试试纸的方式对烟雾浓度进行检测，还可以采用利用环境温度、环境湿度与烟雾浓度的数学关系式，通过采集到的环境温度和环境湿度得到当前的烟雾浓度值进行监测。
本发明提供的文物监测装置400还设置有第二图像监测单元470，用来监测文物区域的实时图像，输出文物实时图像数据。所述第二视频监测单元470包括：图像异常值设定模块471和图像异常判定模块472。所述图像异常值设定模块471，用来手动或自动设置图像异常判定阈值；所述图像异常判定模块472，对接收到的文物实时图像数据与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号。
例如，当针对空间固定不动的文物进行监测时，在固定的地方设置本发明提供的文物监测装置，所述第二图像监测单元470拍摄对应区域的文物照片，由所述图像异常值设定模块471将拍摄的参考照片设置为图像异常阈值，由所述图像异常判定模块472将后续实时拍摄的图像与该图像异常阈值进行比对，如果存在文物出现位移的情况，则判定为文物异常。具体的，所述图像异常值设定模块471对拍摄的文物参考照片进行二值化算法计算以将需要监测的文物的轮廓或中心线识别出来，可以在固定的位置以固定的角度连续拍摄多张文物参考照片，并对这些连续的多张文物参考照片采用二值化算法计算出待监测的文物的轮廓或中心线，并对他们进行采样分析得到图像异常阈值范围。具体二值化算法指的是拍摄一张照片，设置灰度阈值，对该照片的灰度值进行识别，对于高于所述灰度阈值的设置为1，对于低于所述灰度阈值的设置为0，对所有设置为1的图像范围进行去噪，例如通过对背景的识别去掉诸如文物底座，文物背景墙等噪声，识别出设置为1的文物图像范围区域，可以通过计算所述文物图像范围区域的中心位置或重心位置进一步精确所述文物的轮廓曲线，并根据所述轮廓曲线得到最终的文物参考中心点/重心点并成为所述图像异常阈值参考。
当所述图像异常判定模块472将后续实时拍摄的文物图像与所述图像异常阈值进行比对时，所述图像异常判定模块472可以参照所述图像异常值设定模块471对实时拍摄的文物图像进行二值化处理得到所述文物实时轮廓曲线以及实时重心点/重心点，并与所述图像异常值设定模块471得到的所述图像异常阈值进行比对，得到文物的位移值，连续多张图像进行比对后，即可得出所述文物的位移变化趋势，以判断所述文物的行为趋势，例如根据位移计算出文物的倾斜程度，是否有摔坏损毁的可能等，并根据危险程度启动自位移校正和防护等行动。
所述图像异常判定模块还包括图像数据清洗单元和图像数据打标单元。所述图像数据清洗单元用来对所述图像实时数据进行数据清洗；所述图像数据打标单元用来对清洗后的图像数据进行归一化打标处理；所述图像异常判定模块，接收所述归一化处理的图像数据，并与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的图像数据打上统一的标识，这样可以便于后续对图像大数据的快速准确分析及统计。
所述第二加速度监测单元480，用来监测文物周围的加速度情况，输出文物异常加速度数据。所述第二加速度监测单元480还包括加速度异常值设定模块481和加速度异常判定模块482。所述加速度异常值设定模块481，用来手动或自动设置加速度异常判定阈值；所述加速度异常判定模块482，对接收到的文物实时加速度数据与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号。
所述加速度异常判定模块还包括加速度数据清洗单元和加速度数据打标单元。所述加速度数据清洗单元用来对所述加速度实时数据进行数据清洗；所述加速度数据打标单元用来对清洗后的加速度数据进行归一化打标处理；所述加速度异常判定模块，接收所述归一化处理的加速度数据，并与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号。数据清洗的目的是为了降低数据收集样本数量,排除冗余信息。具体数据清洗的方法包括：对相同字段进行清洗，对意义相同的字段进行清洗，对无价值的数据进行清洗。数据打标的目的是对同一类型的加速度数据打上统一的标识，这样可以便于后续对加速度大数据的快速准确分析及统计。
本发明提供的第二加速度监测单元480和第二视频监测单元470类似，都是为了监测文物的位移情况，以判定文物的运动轨迹，以得出文物可能存在的损毁或盗窃风险。
当所述第二LED指示灯491接收到上述任一监测单元输出的文物异常的判定信号时，所述第二LED指示灯491显示红灯并持续多次闪烁。
当所述第二蜂鸣器492接收到上述任一监测单元输出的文物异常的判定信号时，所述第二蜂鸣器发出蜂鸣警报声。
所述第二显示单元493实时显示所述文物异常的判定信号，所述文物异常的判定信号包括但不限于：温度异常、湿度异常、光敏异常、气压异常、加速度异常、位置异常、烟雾浓度异常、图像异常以及对应的温度异常偏差值、湿度异常偏差值、光敏异常偏差值、气压异常偏差值、加速度异常偏差值、位置异常偏差值、烟雾浓度异常偏差、图像异常偏差值等。
所述身份验证单元494用来对指定文物进行身份验证和绑定。例如：第一种方式，身份验证单元是一种RFID信息感应和读取装置，可以对所述指定文物的身份条码进行读取，以绑定对应的文物。第二种方式，身份验证单元是一种二维码、条码或ORC读取装置，通过摄像头或红外光扫描以二维码、条码或文字数字标识的所述指定文物的身份条码，以绑定对应的文物。
所述指定文物为一对一，或一对多。所述一对一指的是一台文物监测装置400只针对特定的一件文物进行环境监测。一般应用在文物存储柜上或者重要文物的附近诸如底座或展示柜内。所述一对多指的是一台文物监测装置400针对多件文物进行环境监测。一般应用在展厅、文物押运车等空间较大的区域，且实现一对一监测成本较高的情况。可以实现实时监测到大区域的当前温度、湿度、压力、光敏、位置、烟雾浓度等信息以及对应文物异常/正常的判定信号，以便于实时掌握在文物外借展览、押运以及仓库保管时的环境信息，进一步提升文物的安全保护。
本发明提供的文物监测装置还可以应用在现场田野考古操作中，例如古墓的挖掘，当地面对未完全挖掘的古墓内部情况不明时，可以利用机器人或无人机将本发明提供的文物监测装置带入密闭的空间进行各项环境数据的探测。
实施例4
本发明实施例还提供了一种基于实施例3的文物监测装置应用的文物环境状态监测系统，以支持构建文物物联网建设、文物数据库建设以及文物大数据计算和控制的建设等。
如图2所示，本实施例提供的文物环境状态监测系统包括:如实施例3所述的所有文物监测装置400，以及与所述文物监测装置400连接的文物云数据库200，以及连接所述文物云数据库200的文物环境监测控制中心300。所述文物监测装置400也可以直连所述文物环境监测控制中心300。
所述文物云数据库200用于实时接收来自所述文物监测装置400的文物异常温度数据、文物异常湿度数据、文物异常光敏数据、文物异常气压数据、文物异常位置数据、文物异常烟雾浓度数据、文物异常图像数据的一种或多种，并对接受到的数据信息进行统计分析以判断是否启动紧急应对方案。例如当所述文物云数据库200同时接收到所述文物异常温度数据、所述文物异常温度数据、所述文物异常光敏数据、所述文物异常烟雾浓度数据等进行计算综合判定所述文物异常的原因。例如是爆炸物闪爆起火，还是空气干燥起电引发的火灾，还是电线短路造成的局部火灾等等诸如此类，并根据判定的文物异常原因给出推荐的紧急应对方案。
所述文物云数据库200还可以实时收集来自所述文物监测装置400的实时温度数据、实时湿度数据、实时光敏数据、实时压力数据、实时位置数据、实时烟雾浓度数据、实时文物视频数据等等。并通过数据清洗、去噪、选择并对历史数据发生规律以及对其他类似数据进行类比，计算得到最佳的阈值推荐。
所述文物云数据库200还可以将大数据收集并计算得到的最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳压力阈值、最佳加速度阈值、最佳位置范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值分别发送给对应的温度异常值设定模块 411、湿度异常值设定模块421、光敏异常值设定模块431、气压异常值设定模块441、位置异常设定模块451、烟雾浓度异常值设定模块461、图像异常值设定模块471。
以古印刷型文献的保护为例，印刷型文献是以纸为载体印制成的，纸的变质是使其损毁的重要原因之一，由于古印刷型书籍的主要成分是纤维素，并含有少量的木质素和半纤维素。从环境条件来说，主要就是温度、湿度、空气中的氧及臭氧、光照、灰尘、菌类昆虫等会对纸张的水分造成影响。实验证明，温度上升10度，其变质破损速度就会加快一至二倍，湿度过大易滋生霉菌。如果湿度忽高忽低会引起纸张膨胀收缩变化，也使强度降低，有时也会霉烂产生虫害以及受化学气氛的危害。严重时甚至粘连在一起无法查阅。因此，一般而言，储藏文献的书库及阅览室等以温度14-18摄氏度，相对湿度 50％-65％为宜。俄罗斯列宁图书馆要求的存储条件是温度16-18摄氏度，相对湿度 50％-60％。
所述文物云数据库200检测到所述文物监测装置400的监测对象为古书籍时，可以将一般性温湿度要求发送给对应的温度异常值设定模块411和所述湿度异常值设定模块421。并且还可以根据所述文物监测装置400所在的地理位置，推荐更加适合的温湿度要求。例如针对俄罗斯地区，就可以推送俄罗斯列宁图书馆要求的存储条件给对应的温度异常值设定模块411和所述湿度异常值设定模块421。
所述紧急应对方案包括：启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种；
以启动消防管理系统为例，本发明的文物监测装置的第二LED指示灯、第二蜂鸣器、第二显示单元之一或全部分别进行相应。例如第二LED指示灯的红灯进行高频率闪烁，第二蜂鸣器发出蜂鸣警报声，第二显示单元屏幕亮起并显示相关异常判定信号。同时所述文物云数据库接收所述异常判定信号，并生成报告包发送给所述文物环境监测控制中心进行异常汇报。所述报告报包括：所述异常信息文物监测装置的地理位置，包括：异常点的地图标识等。还包括所述的判定信号信息。还可以启动所述文物环境监测控制中心的语音警报，以提示相关工作人员该警报状态。所述文物云数据库还可以根据所述判定信号以及异常发生的地址信息进行分析判断确定是否应当启动消防管理系统，当判定需要启动消防管理系统时，将建议启动消防管理系统的建议作为报告的一部分一并发送至所述文物环境监测控制中心。
当所述文物环境监测控制中心确定启动消防管理系统时，所述文物云数据库或所述消防管理系统可以根据该指令快速调取消防应对预案，包括针对异常发生所在地的文物的最佳消防建议，例如喷洒灭火泡沫，快速开窗开消防通道，快速启动密闭装置密封相关文物、切断电源启动应急能源等行动。待指挥人员确认后自动向相关控制单元发送控制指令进行操作。如果遇到无人值守在文物环境监测控制中心时，系统默认等待10秒，无人应答则默认为同意自动启动消防管理系统。
本发明提供的文物环境状态监测系统可以有效利用文物物联网以及大数据库人工智能技术，实现实时监控、自动应对只能提供应急方案等功能，极大的提升博物馆的消防安全保护管理。
当然，本发明提供的文物环境状态监测系统还可以管理多种应用场景，例如文物展厅的管理、文物仓库的管理、文物押送运输的管理等，实现方案简单易用。
实施例5
本发明提供了一种文物存储箱，包括如实施例1和实施例3任一所述的文物环境监测装置。
本发明实施例提供的文物存储箱具体可以是放置在库房储物架上的静态存储柜，也可以是协助文物运输的针对指定的一件或多件文物的存储柜。放置在库房储物架上的静态存储箱可以是工业级材质，对温度、湿度、空气环境等要求较高，本发明提供的文物环境监测装置可以固定设置在所述静态存储箱的内部或外部进行监测。而运输中的文物储存柜需要具备坚固耐用防碎等特点，具体可以采用航空箱外壳，内部设有缓冲层，缓冲层为具有记忆功能的材料，例如橡胶材质。所述文物储存箱上设置有实施例1和实施例3任一所述的文物环境监测装置，其中文物环境监测装置的身份验证单元设置在外壳上，方便工作人员或海关对内部所装的文物进行身份验证。所述文物环境监测装置的其他单元部件可以设置在所述文物存储箱的内部，随时监测文物本体的环境情况。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不限于本发明的文字描述，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种文物监测装置，其特征在于，包括：监测信号控制单元以及分别连接所述监测信号控制单元的第一温度监测单元、第一湿度监测单元、第一GPS/北斗位置监测单元、一光敏监测单元，第一气压监测单元，第一图像监测单元，第一加速度监测单元、第一烟雾浓度监测单元的任意一种或多种；
所述第一温度监测单元，用来监测文物周围的温度情况，输出文物实时温度数据；
所述第一湿度监测单元，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物实时湿度数据；
所述第一GPS/北斗位置监测单元，用来监测文物的位置信息，输出文物实时位置数据；
所述第一光敏监测单元，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物实时光敏数据；
所述第一气压监测单元，用来监测文物周围的气压情况，输出文物实时压力数据；
所述第一图像监测单元，用来监测文物区域的实时图像，输出文物实时图像数据；
所述第一加速度监测单元，用来监测文物的加速度，输出文物实时加速度数据；
所述第一烟雾浓度监测单元，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物实时烟雾浓度数据；
所述监测信号控制单元，用来对接收到的所述文物实时数据进行异常判断，并输出文物异常或文物正常的判定信号；
所述文物实时数据包括但不限于，所述文物实时位置数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时图像数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据。
2.根据权利要求1所述的文物监测装置，其特征在于，所述监测信号控制单元还包括：
异常值设定模块，用来手动或自动设置异常信号判定阈值，所述异常信号判定阈值包括但不限于温度范围阈值、湿度范围阈值、位置范围阈值、光敏范围阈值、气压范围阈值、加速度范围阈值、烟雾浓度范围阈值的任意两种及以上，或根据所述温度范围阈值、所述湿度范围阈值、所述位置范围阈值、所述光敏范围阈值、所述气压范围阈值、所述加速度范围阈值、所述烟雾浓度范围阈值的任意两种及以上计算得到的阈值算法；
异常判定模块，对接收到的所述文物实时数据与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，得出文物正常或文物异常的判定信号。
3.根据权利要求2所述的文物监测装置，其特征在于，所述监测信号控制单元还包括：数据归一化处理模块，用来对所述文物实时数据进行数据清洗、打标处理，输出标准化数据；
所述异常判定模块，对接收到的标准化数据与对应的所述异常信号判定阈值分别进行比对，得出文物正常或文物异常的判定信号。
4.根据权利要求2所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置还包括异常处理模块，用来接收所述异常判定模块输出的文物正常或文物异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
5.根据权利要求1-4任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置还包括第一LED指示灯和第一蜂鸣器，分别连接所述监测信号控制单元，当所述监测信号控制单元输出文物正常的判定信号时，所述第一LED指示灯显示绿灯，所述第一蜂鸣器静音；
当所述监测信号控制单元输出文物异常的判定信号时，所述第一LED指示灯显示红灯并多次闪烁；所述第一蜂鸣器发出蜂鸣警报声。
6.根据权利要求1-4任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置还包括第一显示单元，连接所述监测信号控制输出单元，用来实时显示所述所述文物实时位置数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时压力数据、所述文物实时图像数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据的一种或多种；和/或显示所述文物异常的判定信号，所述文物异常的判定信号包括：温度异常,湿度异常,位置异常，光敏异常，气压气场，图像异常，加速度异常，烟雾浓度的一种或多种，以及对应的温度异常偏差值，湿度异常偏差值，位置异常偏差值，光敏异常偏差值，气压异常偏差值，图像异常偏差值，加速度异常偏差值，烟雾浓度异常偏差值。
7.根据权利要求1-4任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置为专用的文物监测芯片或RFID模块，可以设置在文物本体之上或附近。
8.根据权利要求1-4任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置还设有身份验证单元，用来对指定文物进行身份验证和绑定。
9.一种文物环境状态监测系统，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一所述文物监测装置，以及与所述文物监测装置连接的文物云数据库，所述文物云数据库用于实时接收来自所述文物检测装置的所述文物实时温度数据、所述文物实时湿度数据、所述文物实时光敏数据、所述文物实时气压数据、所述文物实时位置数据、所述文物实时加速度数据、所述文物实时烟雾浓度数据、所述文物实时图像数据的一种或多种，并进行大数据统计计算，得到对应文物类型、对应文物年代和/或对应文物级别的最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳压力阈值、最佳位置范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种；
所述文物监测装置的异常值设定模块调取所述最佳温度范围阈值、最佳湿度范围阈值、最佳光敏范围阈值、最佳气压范围阈值、最佳位置范围阈值、最佳文物加速度范围阈值、最佳烟雾浓度范围阈值、最佳图像异常阈值的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的文物环境状态监测系统，其特征在于，所述文物云数据库还用于接收来自所述文物监测装置的文物异常判定信号，并根据文物异常判定信号得到所述文物的位置信号和异常类型信息，并将所述文物的位置信号和异常类型信息发送给文物环境监测控制中心，所述文物环境状态监测中心根据接收到的位置信号和异常类型信息判定是否启动紧急应对方案。
11.根据权利要求10所述的文物环境状态监测系统，其特征在于，所述紧急应对方案包括启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种；
当启动消防管理系统时，向所述的文物环境状态监测系统的文物环境监测控制中心发送准备启动的消防方案和流程，包括目前文物所在地的位置、当前环境情况、建议的消防措施、以及启动确认指令等。
12.一种文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置包括：第二LED指示灯、第二蜂鸣器、第二显示单元的一种或多种，以及分别连接所述第二LED指示灯、所述第二蜂鸣器、所述第二显示单元的一种或多种的第二温度监测单元，第二湿度监测单元，第二GPS/北斗位置监测单元，第二光敏监测单元，第二气压监测单元，第二图像监测单元，第二加速度监测单元、第二烟雾浓度监测单元的任意一种或多种；
所述第二温度监测单元，用来监测文物周围的温度情况，输出文物异常温度数据；
所述第二湿度监测单元，用来监测文物周围的湿度情况，输出文物异常湿度数据；
所述第二GPS/北斗位置监测单元，用来监测文物的位置信息，输出文物异常位置数据；
所述第二光敏监测单元，用来监测文物周围的光敏情况，输出文物异常光敏数据；
所述第二气压监测单元，用来监测文物周围的气压情况，输出文物异常气压数据；
所述第二图像监测单元，用来监测文物区域的实时图像，输出文物异常图像数据；
所述第二加速度监测单元，用来监测文物的加速度，输出文物异常加速度数据；
所述第二烟雾浓度监测单元，用来监测文物周围的烟雾浓度情况，输出文物异常烟雾浓度数据；
当所述第二温度监测单元，所述第二湿度监测单元，所述第二GPS/北斗位置监测单元，所述第二光敏监测单元，所述第二气压监测单元，所述第二图像监测单元，所述第二加速度监测单元、所述第二烟雾浓度监测单元的任意一种或多种同时输出异常数据时，所述第二LED指示灯显示红灯并多次闪烁；所述第二蜂鸣器发出蜂鸣警报声；
所述第二显示单元用来实时显示所述文物异常数据和/或所述异常偏差值。
13.根据权利要求12所述的文物监测装置，其特征在于，
所述第二温度监测单元还包括温度异常值设定模块和温度异常判定模块；
所述温度异常值设定模块，用来手动或自动设置温度异常判定阈值；
所述温度异常判定模块，对接收到的文物实时温度数据与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号；
所述第二湿度监测单元还包括湿度异常值设定模块和湿度异常判定模块；
所述湿度异常值设定模块，用来手动或自动设置湿度异常判定阈值；
所述湿度异常判定模块，对接收到的文物实时湿度数据与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号；
所述第二GPS/北斗位置监测单元还包括位置异常值设定模块和位置异常判定模块；
所述位置异常值设定模块，用来手动或自动设置位置异常判定阈值；
所述位置异常判定模块，对接收到的文物实时位置数据与所述位置异常判定阈值进行比对，得出文物位置正常或文物位置异常的判定信号；
所述第二光敏监测装置包括：光敏异常值设定模块和光敏异常判定模块；
所述光敏异常值设定模块，用来手动或自动设置光敏异常判定阈值；
所述光敏异常判定模块，对接收到的文物实时光敏数据与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号；
所述第二气压监测单元包括：气压异常值设定模块和气压异常判定模块；
所述气压异常值设定模块，用来手动或自动设置气压异常判定阈值；
所述气压异常判定模块，对接收到的文物实时压力数据与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物压力正常或文物气压异常的判定信号；
所述第二视频监测单元包括：图像异常值设定模块和图像异常判定模块；
所述图像异常值设定模块，用来手动或自动设置图像异常判定阈值；
所述图像异常判定模块，对接收到的文物实时图像数据与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号。
所述第二加速度监测单元还包括加速度异常值设定模块和加速度异常判定模块；
所述加速度异常值设定模块，用来手动或自动设置加速度异常判定阈值；
所述加速度异常判定模块，对接收到的文物实时加速度数据与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号；所述第二烟雾浓度监测单元还包括烟雾浓度异常值设定模块和烟雾浓度异常判定模块；
所述烟雾浓度异常值设定模块，用来手动或自动设置烟雾浓度异常判定阈值；所述烟雾浓度异常判定模块，对接收到的文物实时烟雾浓度数据与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号。
14.根据权利要求13所述的文物监测装置，其特征在于，
所述温度异常判定模块还包括温度数据清洗单元和温度数据打标单元；
所述温度数据清洗单元用来对所述温度实时数据进行数据清洗；
所述温度数据打标单元用来对清洗后的温度数据进行归一化打标处理；
所述温度异常判定模块，接收所述归一化处理的温度数据，并与所述温度异常判定阈值进行比对，得出文物温度正常或文物温度异常的判定信号；
所述湿度异常判定模块还包括湿度数据清洗单元和湿度数据打标单元；
所述湿度数据清洗单元用来对所述湿度实时数据进行数据清洗；
所述湿度数据打标单元用来对清洗后的湿度数据进行归一化打标处理；
所述湿度异常判定模块，接收所述归一化处理的湿度数据，并与所述湿度异常判定阈值进行比对，得出文物湿度正常或文物湿度异常的判定信号；
所述光敏异常判定模块还包括光敏数据清洗单元和光敏数据打标单元；
所述光敏数据清洗单元用来对所述光敏实时数据进行数据清洗；
所述光敏数据打标单元用来对清洗后的光敏数据进行归一化打标处理；
所述光敏异常判定模块，接收所述归一化处理的光敏数据，并与所述光敏异常判定阈值进行比对，得出文物光敏正常或文物光敏异常的判定信号；
所述气压异常判定模块还包括气压数据清洗单元和气压数据打标单元；
所述气压数据清洗单元用来对所述气压实时数据进行数据清洗；
所述气压数据打标单元用来对清洗后的气压数据进行归一化打标处理；
所述气压异常判定模块，接收所述归一化处理的气压数据，并与所述气压异常判定阈值进行比对，得出文物气压正常或文物气压异常的判定信号；
所述图像异常判定模块还包括图像数据清洗单元和图像数据打标单元；
所述图像数据清洗单元用来对所述图像实时数据进行数据清洗；
所述图像数据打标单元用来对清洗后的图像数据进行归一化打标处理；
所述图像异常判定模块，接收所述归一化处理的图像数据，并与所述图像异常判定阈值进行比对，得出文物图像正常或文物图像异常的判定信号；
所述加速度异常判定模块还包括加速度数据清洗单元和加速度数据打标单元；
所述加速度数据清洗单元用来对所述加速度实时数据进行数据清洗；
所述加速度数据打标单元用来对清洗后的加速度数据进行归一化打标处理；所述加速度异常判定模块，接收所述归一化处理的加速度数据，并与所述加速度异常判定阈值进行比对，得出文物加速度正常或文物加速度异常的判定信号；
所述烟雾浓度异常判定模块还包括烟雾浓度数据清洗单元和烟雾浓度数据打标单元；
所述烟雾浓度数据清洗单元用来对所述烟雾浓度实时数据进行数据清洗；
所述烟雾浓度数据打标单元用来对清洗后的烟雾浓度数据进行归一化打标处理；
所述烟雾浓度异常判定模块，接收所述归一化处理的烟雾浓度数据，并与所述烟雾浓度异常判定阈值进行比对，得出文物烟雾浓度正常或文物烟雾浓度异常的判定信号；
所述GPS/北斗位置异常判定模块还包括GPS/北斗位置数据清洗单元和GPS/北斗位置数据打标单元；
所述GPS/北斗位置数据清洗单元用来对所述GPS/北斗位置实时数据进行数据清洗；
所述GPS/北斗位置数据打标单元用来对清洗后的GPS/北斗位置数据进行归一化打标处理；
所述GPS/北斗位置异常判定模块，接收所述归一化处理的GPS/北斗位置数据，并与所述GPS/北斗位置异常判定阈值进行比对，得出文物GPS/北斗位置正常或文物GPS/北斗位置异常的判定信号。
15.根据权利要求14所述的文物监测装置，其特征在于，
所述第二温度监测装置还包括温度数据异常处理单元，用来接收所述温度异常判定模块的文物温度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二湿度监测装置还包括湿度数据异常处理单元，用来接收所述湿度异常判定模块的文物光敏异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二光敏监测装置还包括光敏数据异常处理单元，用来接收所述光敏异常判定模块的文物光敏异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二气压监测装置还包括气压数据异常处理单元，用来接收所述气压异常判定模块的文物气压异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二图像监测装置还包括图像数据异常处理单元，用来接收所述图像异常判定模块的文物图像异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二加速度监测装置还包括加速度数据异常处理单元，用来接收所述加速度异常判定模块的文物加速度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；所述第二烟雾浓度监测装置还包括烟雾浓度数据异常处理单元，用来接收所述烟雾浓度异常判定模块的文物烟雾浓度异常信号，以决定是否启动紧急应对方案；
所述第二GPS/北斗位置监测装置还包括GPS/北斗位置数据异常处理单元，用来接收所述GPS/北斗位置异常判定模块的文物GPS/北斗位置异常信号，以决定是否启动紧急应对方案。
16.根据权利要求12至15任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置为专用的文物监测芯片或RFID模块，可以设置在文物本体之上或附近。
17.根据权利要求12至15任一所述的文物监测装置，其特征在于，所述文物监测装置还设有身份验证单元，用来对指定文物进行身份验证和绑定。
18.一种文物环境状态监测系统，其特征在于，包括：如权利要求12-17任一所述文物监测装置，以及与所述文物监测装置连接的文物云数据库，所述文物云数据库用于实时接收来自所述文物监测装置的文物异常数据的一种或多种，并对接受到的数据信息进行统计分析以判断是否启动紧急应对方案。
19.根据权利要求18所述的文物环境状态监测系统，其特征在于，所述紧急应对方案包括：启动消防管理系统，启动空调系统，启动安保系统，启动照明系统的一种或同时启动多种；
当启动消防管理系统时，向所述的文物环境状态监测系统的文物环境监测控制中心发送准备启动的消防方案和流程，包括目前文物所在地的位置、当前环境情况、建议的消防措施、以及启动确认指令等。
20.一种文物存储箱，其特征在于，所述文物存储箱设置有如权利要求1-8,12-17任一所述的文物监测装置。
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