1 引言

　　麥積山石窟是位于甘肅省天水市麥積區(qū)小隴山中的一座孤峰，前期由甘肅省文化文物部門直屬管理，但石窟文物保護(hù)管理和展示弘揚(yáng)水平受石窟所在地方經(jīng)濟(jì)水平影響，面臨著保護(hù)基礎(chǔ)薄弱、專業(yè)人才匱乏、研究滯后、以及利用不足等諸多問題。保護(hù)工作以往主要停留在安保，以及物理加固防護(hù)等方面，在旅游經(jīng)濟(jì)作為區(qū)域第一輔助經(jīng)濟(jì)的今天，石窟的可持續(xù)發(fā)展和利用成為地方及甘肅省政府都極為關(guān)注的問題。2017 年 1 月，由甘肅省文物局召開的省直石窟管理機(jī)構(gòu)整合移交儀式，確定將麥積山石窟交由敦煌研究院管理，研究院在今后的石窟保護(hù)工作中會提供豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。本文針對麥積山石窟的特殊結(jié)構(gòu)及石窟文物的病害現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出一種基于計(jì)算機(jī)平臺的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)可以通過電子信息化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、整理，為石窟文物的專業(yè)維護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。

　　2 存在的問題

　　麥積山石窟受地理位置的影響，石窟周邊環(huán)境潮濕，對窟內(nèi)的壁畫及木胎泥塑雕像的破壞十分嚴(yán)重。石窟還毗鄰當(dāng)?shù)鼐用窬劬訁^(qū)，人類的生產(chǎn)生活，以及旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展都對石窟造成了嚴(yán)重的破壞。2017年進(jìn)行的洞窟現(xiàn)狀調(diào)查評估顯示，石窟均不同程度地出現(xiàn)大面積嚴(yán)重空鼓、巖體風(fēng)化、滲水，起甲、酥堿、微生物病害等多種病害問題[1]。環(huán)境問題已經(jīng)成為麥積山石窟保護(hù)的最大影響因素。

　　3 保護(hù)與管理監(jiān)測

　　麥積山石窟的保護(hù)與管理監(jiān)測在文物部門和政府的共同努力下，一直在穩(wěn)步推進(jìn)，但是從技術(shù)應(yīng)用方面而言，由于專項(xiàng)資金的投入，以及專業(yè)技術(shù)人員的欠缺，仍然局限于隔離網(wǎng)、監(jiān)控?cái)z像頭等簡單的物理防護(hù)，保護(hù)工作更多的是后期補(bǔ)救，而非前期預(yù)防。根據(jù)其他大型石窟、泥塑文物保護(hù)的經(jīng)驗(yàn)[2]，這類特殊材質(zhì)的文物保護(hù)應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測，并且建立系統(tǒng)監(jiān)測體系，工作的重點(diǎn)應(yīng)該以區(qū)域環(huán)境監(jiān)測結(jié)合微環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的方式，準(zhǔn)確全面地對文物環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，將挽救變成預(yù)防，為文物的科學(xué)管理和保護(hù)提供決策依據(jù)。

　　4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建文物保護(hù)微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　在文物保護(hù)領(lǐng)域，敦煌莫高窟使用的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，主要采集現(xiàn)場的溫度、濕度，以及二氧化碳等相關(guān)數(shù)據(jù)。故宮博物院采用的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，也主要監(jiān)測展室中的溫、濕度和光照度等環(huán)境指標(biāo)[3-6]。普通的氣體污染自動監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是和基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)測體系相比，需要使用的設(shè)備體積過大，且價(jià)格昂貴，對監(jiān)測點(diǎn)的位置選擇和周圍條件要求也比較嚴(yán)格，而且監(jiān)測點(diǎn)的距離間隔遠(yuǎn)、數(shù)量有限，這些都不能滿足麥積山石窟監(jiān)測的要求。

　　麥積山石窟石像大多獨(dú)立成龕，石窟體積小，分散于整個(gè)山體崖面，所以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣體監(jiān)測體系將更好地實(shí)現(xiàn)全覆蓋、實(shí)時(shí)監(jiān)測的要求。本監(jiān)測系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)監(jiān)測項(xiàng)目為氣體污染物監(jiān)測，考慮需要監(jiān)測的對象相對位置集中，為滿足全覆蓋需求設(shè)置 221 個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，系統(tǒng)選擇采用 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確定為網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用其結(jié)構(gòu)靈活及整體穩(wěn)定性高的特點(diǎn)[7]。系統(tǒng)采用 Browser/Server 架構(gòu)的服務(wù)平臺，基于 Java EE 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[8]。系統(tǒng)中所需的傳感器芯片選用市場供應(yīng)的技術(shù)非常成熟的電化學(xué)模組，這種傳感器在使用過程中表現(xiàn)出精度高、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等性能特點(diǎn)[9]。

　　5 結(jié)語

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用研究的深入，監(jiān)測方式及監(jiān)測結(jié)果的應(yīng)用范圍越來越廣泛，將這種技術(shù)引入特殊文物保護(hù)領(lǐng)域，監(jiān)測系統(tǒng)所提供及時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)支持，對麥積山石窟及同類文物的保護(hù)起到非常積極的作用。本文研究的基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是要將文物的搶救性保護(hù)有效的轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防性控制。

　　參考文獻(xiàn) [1] 麥積山石窟首次對洞窟現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)“體檢”[EB/OL].(2017-10-23)[2018-08]. http://gs.people.com.cn/n2/2017/1023/ c366766-30851555.html.

　　[2] 孫滿利.土遺址保護(hù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].文物保護(hù)與考古科學(xué),2007(04):64-70.

　　[3] 謝彬彬,邢天璋,肖云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大型遺址保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用 [ J ] .物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) , 2 0 1 3 , 3(02):67-70.

　　[4] 劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社, 2010.

　　物聯(lián)網(wǎng)的麥積山石窟環(huán)境監(jiān)測相關(guān)論文期刊你還可以參考：《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)科技期刊》