1 引言

　　麥積山石窟是位于甘肅省天水市麥積區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，但石窟文物保護管理和展示弘揚水平受石窟所在地方經濟水平影響，面臨著保護基礎薄弱、專業人才匱乏、研究滯后、以及利用不足等諸多問題。保護工作以往主要停留在安保，以及物理加固防護等方面，在旅游經濟作為區域第一輔助經濟的今天，石窟的可持續發展和利用成為地方及甘肅省政府都極為關注的問題。2017 年 1 月，由甘肅省文物局召開的省直石窟管理機構整合移交儀式，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工作中會提供豐富的經驗和技術支持。本文針對麥積山石窟的特殊結構及石窟文物的病害現狀進行分析，提出一種基于計算機平臺的物聯網環境監測系統設計方案，該系統可以通過電子信息化技術進行實時數據收集、整理，為石窟文物的專業維護提供可靠的數據支持和依據。

　　2 存在的問題

　　麥積山石窟受地理位置的影響，石窟周邊環境潮濕，對窟內的壁畫及木胎泥塑雕像的破壞十分嚴重。石窟還毗鄰當地居民聚居區，人類的生產生活，以及旅游經濟發展都對石窟造成了嚴重的破壞。2017年進行的洞窟現狀調查評估顯示，石窟均不同程度地出現大面積嚴重空鼓、巖體風化、滲水，起甲、酥堿、微生物病害等多種病害問題[1]。環境問題已經成為麥積山石窟保護的最大影響因素。

　　3 保護與管理監測

　　麥積山石窟的保護與管理監測在文物部門和政府的共同努力下，一直在穩步推進，但是從技術應用方面而言，由于專項資金的投入，以及專業技術人員的欠缺，仍然局限于隔離網、監控攝像頭等簡單的物理防護，保護工作更多的是后期補救，而非前期預防。根據其他大型石窟、泥塑文物保護的經驗[2]，這類特殊材質的文物保護應該加強監測，并且建立系統監測體系，工作的重點應該以區域環境監測結合微環境監測技術的方式，準確全面地對文物環境質量進行監測，將挽救變成預防，為文物的科學管理和保護提供決策依據。

　　4 物聯網技術構建文物保護微環境監測系統結構

　　在文物保護領域，敦煌莫高窟使用的環境監測數據服務系統，主要采集現場的溫度、濕度，以及二氧化碳等相關數據。故宮博物院采用的環境監測系統，也主要監測展室中的溫、濕度和光照度等環境指標[3-6]。普通的氣體污染自動監測系統已經發展的比較成熟，但是和基于物聯網技術的監測體系相比，需要使用的設備體積過大，且價格昂貴，對監測點的位置選擇和周圍條件要求也比較嚴格，而且監測點的距離間隔遠、數量有限，這些都不能滿足麥積山石窟監測的要求。

　　麥積山石窟石像大多獨立成龕，石窟體積小，分散于整個山體崖面，所以基于物聯網技術的氣體監測體系將更好地實現全覆蓋、實時監測的要求。本監測系統主要設計監測項目為氣體污染物監測，考慮需要監測的對象相對位置集中，為滿足全覆蓋需求設置 221 個監測點，系統選擇采用 Zigbee 網絡技術，確定為網狀拓撲結構，利用其結構靈活及整體穩定性高的特點[7]。系統采用 Browser/Server 架構的服務平臺，基于 Java EE 設計實現[8]。系統中所需的傳感器芯片選用市場供應的技術非常成熟的電化學模組，這種傳感器在使用過程中表現出精度高、性能穩定、抗干擾能力強等性能特點[9]。

　　5 結語

　　隨著物聯網技術在環境監測領域應用研究的深入，監測方式及監測結果的應用范圍越來越廣泛，將這種技術引入特殊文物保護領域，監測系統所提供及時、可靠的數據支持，對麥積山石窟及同類文物的保護起到非常積極的作用。本文研究的基于物聯網的環境監測系統是要將文物的搶救性保護有效的轉變為預防性控制。

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

　　[2] 孫滿利.土遺址保護研究現狀與進展[J].文物保護與考古科學,2007(04):64-70.

　　[3] 謝彬彬,邢天璋,肖云.物聯網技術在大型遺址保護領域的應用 [ J ] .物聯網技術 , 2 0 1 3 , 3(02):67-70.

　　[4] 劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社, 2010.

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