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中国学术杂志网

大数据与物联网智慧文物修复保护研究

 论文?#25913;?文物保护论文     更新时间:2019/3/28 8:51:50   

摘要:博物馆的文物修复保护是博物馆中一项非常重要的工作,现代科技的发展给文物修复保护工作提出了更高的要求,要确保博物馆文物修复保护工作跟上新时期的步伐。基于此,论述了物联网和大数据技术的引入为文物修复保护带来管理和服务上的变革,介绍了一款基于大数据和物联网技术设计的博物馆智慧文物修复保护系统。

关键词:物联网;大数据;博物馆;文物修复保护;智慧文物修复保护系统

恢复和保护博物馆藏品一直对文化圈有着重要影响。在我国,文物管理系统中有3800多万件文物,其中,许多文物遭受了不同程度的破坏,迫切需要修复200多万件。面对如此庞大的文物需要修复工作,构建了一个基于物联网与大数据的文物修复管理系?#24120;?#21487;有效解决文物修复数量大、文物修复管理流程复杂、修复记录和档案不规范等难题[1]。文物修复保护系统符合有关可移动文物修复管理办法和文物保护修复行业技术标准的要求,覆盖文物修复部门的专业信息系统。本系统将为博物馆文物修复部门提供日常主要工作服务,同时也为其他部门服务,研究提供信息支撑系统。该系统将提供准确、有效、广泛、及时、可靠以及安全的信息服务?#25945;ǎ?#23454;现文物、信息资源和传输网络的现代化。提供新概念、开放文物和合作的商业环境。

1系统设计理念

文物修复保护系统是专为博物馆保存修复人员设计,操作简便的网页工具。本系统整合了博物馆系统的数据库,简化了文物修复保护的工作流程,提高了多项管理能力,包括项目建立、科研信息、数据处理、问卷调查、报告及图像处理。使用者可在任何终端(电脑、Pad和手机)、任何地点安全存储和使用数据。系统采用XML、DM大数据技术等构建智能神器保护和修复本体,包括类型描述模板、疾病产品模板、分析和检测方法的模板、文化材料基础材料和保护材料模板以及仪器和设?#25913;?#26495;,通过数据标注、语义索引、知识化等关键功能逐步展开文物保护修复知识库的数据汇集、分析和体系形成,今后将为整体文物保护修复行业建立规范的馆藏文物保护修复系列技术规程、修复和检测方法体系,提供馆藏文物修复的网络化开放式知识服务[2]。

2系统技术路线

2.1智能化模板知识库系统

2.1.1标准智能在线编写模板建立基于网络的智能标准书写模板,同时将文物检测、修复和保护规范的标准结构、起草规则和布局格式整?#31995;?#31995;统中。文化保护单位新编文物修复工程?#20445;?#31995;统自动编制相关标准。主要顺序为封面、修复需求、修复流程等内容。2.1.2规范性参考文件(参考标准)自动检查参考标准的设计会自动更新,这也是本产品的亮点之一。对于规范性引用,系统将自动显示已填写的信息,并自动比较权威标准信息资源库在线引用的条件。如作废,页面主动提示并显示替代。2.1.3文保相关数据库参考引用建立文物保护和保护所需的相关数据库,使文化保护单位可随时查询和报价。支持恢复类似的文物,保护标准的全文数据引用。相关内容可在引用国家标准等数据的基础?#29616;?#25509;修改,大大提高了修复效率。2.1.4文物修复质量在线评估通过智能系统初步编制文物保护和保护计划后,如果文化保护单位需要进一步评估自身书面标准的质量,还可选择在线评价功能。通过在早期建立专家数据库,文化保护单位可选择系统推荐的专?#21307;?#34892;在线评估。专家的修改意见将直接显示在系统的创作页面上,文化保护单位可选择一键替换。此外,还可采用某些注释,通过网页上提供的对话框功能在线与专?#21307;?#34892;交流。2.1.5文物修复档案导出、导入功能通过导入导出功能,修复后的文件可导出为word、pdf等格式;也可导入word、TCS、TDS等文档,系统自动将分析的内容添加到不同的编辑页面,文档保护单元可节省大量的工作。

2.2基于文物本体的知识图谱

文物包含了大量的历史、艺术和文化,是文物修复和保护的重要基础。该产品设计了一种基于本体的文物知识地图构建方法和基于知识地图的个性化语义检索模型,并开发了文物知识地图整合?#25945;ǎ?#24110;助文化保护人员更好地进行维修和保护工作。文物知识图谱构建技术。分析了文物保护文物保护的特点,用文物知识图谱构建技术完成文物本体的构建。文化安全人员的个性化语义检索框架。基于知识检索模型和基于知识保护人员偏好的兴趣模型,提出了一种文化遗产保护与恢复的个性化排序算法。提出了一种文体保护恢复的个性化语义检索框架,使系统能在语义层面上理解文化保护人员的搜索意图。它还能为不同员工提供个性化的搜索服务,同时保护维修工作。给出参考意见,增强用户体验。文物知识图?#20934;?#25104;?#25945;?#26500;建。该产品实现了文物知识地图整合的?#25945;ā?#35813;?#25945;?#20998;为两个部分,第一是用于搜索和浏览文物工作的前端显示系?#24120;坏?#20108;是背景管理系?#24120;?#25991;化专家用它来管理文物知识。整个系统采用B/S架构,采用开源服务器框架SSI进行开发[3]。

2.3多网络多模式文物保护技术

文物保护与保护一体化系统利用物联网感知系?#24120;?#25910;集文物基本信息、文物变迁、文物保护环境以及文化保护组织管理信息等数据。并建立相应的数据仓库集中存储,在对数据融合汇聚后,实现对人、物、环境以及机构等多个维度的关联分析,深入挖掘文物安全保护领域的各种知识和规律,预测文物本体的变化,形成丰富的信息图谱,实现数据的可视化。将保护行为从基于经验和直觉的传统模式变为基于数据分析结果的新模式,为文保机构管理科学决策提供助力。文物修复保护一体化系统利用文保中心物联网环境设备,如射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱无损检测仪、电致发光测年系统、环境扫描电子显微镜以及激光拉曼光?#20934;?#27979;系统等实时记?#25216;?#27979;修复数据,文物修复过程数据信息,可将数据存入修复过程中的环?#31243;?#20214;,符合国家对文物修复保护的相关要求和标准。

2.4文物修复信息知识库

文物保护修复一体化?#25945;?#22312;体系结构中,知识库使用分布式并行处理方法和技术通过爬虫提取Web内容,并对数据进行实时并行处理。ETL使用当前主流的Hadoop,风暴处理?#25945;?#21644;框架,并使用相关技术和方法,如批处理和流处理。实现高效的数据清理、提取、转换以及实时数据挖掘和数据分析。在数据清理、提取、转换和挖掘中,结合复杂的事件处理技术和逻辑,一方面实时高效地分析关键信息,经过分析和处理后的实时可视化界面。在多维度、多角度的大数据处理过程中及时显示关键指标和信息,另一方面,将分析处理后的数据有效存储到HBase数据库中。用于进一步分析、挖掘和可视化。文物修复保护一体化系统将大数据与国家文物保护修复的规范相结合,通过模板形成文物修复标准配置,为文物修复工作提供辅助决策依据。

3系统技术结构

本系统基于当前最流行的三层结构方式浏览器/Web服务器/数据库服务器进行构建。该系统实现了网络上的信息共享,提高了信息利用的效率。同?#20445;?#23427;具有很好的安全性和保密?#28304;?#26045;以及强大的异常处理能力和?#25910;?#30340;可恢复性。人机对话界面友好、易于操作、系统可用,该系统不仅可对表单和流程提供灵活的定义和修改,还可自动执行许多规则的操作,并且具有高度自动化的特点。系统可自动跟踪和监控系统中的信息,为加强管理和规?#23545;?#20316;提供科学依据。

4系统功能模块

4.1统一门户

将博物馆和各种与人工制品修复有关的信息子系统整合,包括文物保护管理、综合业务管理、检验系统管理、古代过程管理、科研基地运营管理、科研项目管理以及情报数据管理等系?#24120;?#20026;门户网站元素提供自定义功能,以允许不同角色访问不同的接口。管理门户同时提供了很高的可扩展性,今后新建应用系统也可整?#31995;?#31649;理门户中。

4.2登录首页

显示操作人的工作列表,按照时间和完成情况排?#26657;?#24182;对待完成任务进行数量提醒,可直接在首页点击相应待完成事项进行工作。

4.3委托审批

该模块主要为项目负责人提供项目的新条目,填写项目的基本信息,系统自动生成项目编号。提交申请信息后,有相关的领导批准。项目新建完成后将显示在项目列表内,按时间排?#26657;?#24182;可查看到项目的状态。

4.4方案编制

该模块主要用于文物保护修复方案的管理,针对待保护复文物的现?#30784;?#30149;害、检测结果等情况,按照有关修复方案编制规范编制修复方案,由方案负责人与编制人完成。方案负责人填写方案基本信息,并可根据具体内容指定编制人,非编制人员无法对该功能进行编辑操作。

4.5接受实施

该模块包括项目实施及修复日志的管理。在修复方案完成并通过审核后,项目进入文物移交接收、任务分配及保护修复实施阶段,系统提供项目实施基本信息管理功能,可选派文物接收人员、文物保护修复人?#20445;?#21487;在线编辑或上传修改文物修复报告,文物修复完成后提交修复报告并审核。同?#20445;?#22312;修复日志中保护修复人员可填写记录保护修复方法、措施、步骤以及修复材?#31995;?#20449;息,上传有关资料和保护修复过程照片等,修复日志的内容将成为后续修复报告的主要参考?#23616;ぁ?

4.6完成验收

项目验收是在修复工作结束、完成保护修复报告的前提下进?#26657;?#39564;收?#38382;?#20027;要以线下的验收会议或专家评审会为主,验收完成后在系统该?#25913;?#19979;填写验收相关信息,记录或上传验收意见或实施总结报告,如修复前后对比图等,并可打印输出相关所有材料。

4.7项目汇总

该模块主要功能是对已完成项目的汇总整理、归档存储,实现对保护修复项目的基础信息、文物信息、项目状态、工作量的查询与统计功能,并可打印项目整体材料。该系统自动化程度高,系统可自动跟踪和监控系统中的信息。可在首页查?#21019;?#21150;事项、查询项目、按时间顺序显示各项目基本情况,为博物馆工作人员提供了很大便利,为博物馆的集中管理和标准操作提供了科学依据。

5结语

基于大数据和物联网的文物保护修复一体化系?#24120;?#26159;配合国家文物局要求各文物收藏单位对文物要高度重视预防性保护和数字化保护利用的规定,要遵循有关可移动文物修复管理办法和文物保护修复行业技术标准,以博物馆文物数据库中藏数据为基础,与文物出入库实时动态管理系统相结合,提高文物修复的效率和质量。

参考文献

[1]海鸥.物联网技术在博物馆环境监测中的应用[J].科技视界,2018(17):9-11.

[2]张晓婉.物联网技术在博物馆藏品管理中的应用——以南京博物院为例[J].江苏科技信息,2018,35(12):49-54.

[3]刘畅.物联网时代博物馆智慧化初探——以国?#19994;?#31821;博物馆为例[J].中国管理信息化,2018,21(8):138-141.

作者:安睿翔 王良 单位?#21644;?#36798;信息股份有限公司

  • 参考文献:
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