敦煌莫高窟微环境控制系统的设计

针对敦煌莫高窟洞窟内的微环境改变特别是温度、湿度以及二氧化碳浓度的变化对洞窟内的壁画、佛像等珍贵文物的保存具有重大影响的问题,提出了一套洞窟微环境控制系统。系统主要由自动分隔门和无线传输网路组成。自动门上安装了以数字信号处理器(DSP)为核心的控制器以及执行元件纱帘、密封帘、百叶等。系统通过调整百叶的旋转角度控制进入洞窟的风量和风速。当自然通风不能调整洞窟微环境的时候,采取了主动送风的方法以使洞窟内的温度、湿度保持恒定以及降低二氧化碳的浓度。无线传输网络由无线环境监测传感器、无线多功能网关、环境监测路由器、F5通信模块组成,实现了洞窟微环境数据的采集以及自动门的远程控制。实验结果表明,所设计的微环境控制系统对于调节微环境的温度、湿度以及二氧化碳的浓度具有一定的效果。