一、文献综述
（一）国内外研究现状
近年来，博物馆文物保存环境研究朝着更加细致的方向发展，越来越多的国家针对博物馆环境建立了一套完整明确的标准，针对不同材料文物的保存环境做出了明确地要求。1998年，英美等国建立了“博物馆及档案馆室内环境质量学术组织”（IAQ, Indoor Air Quality in Museums and Archives）以研究室内污染气体对文物的影响因素、作用机理、分析检测、应用实践等。
针对环境监测技术，国外的研究较早，二十世纪七十年代就出现了用于温室控制的环境监测系统。日本曾凭借先进的计算机技术，将所需的不同环境因素编写成计算机程序，从而实现对一定范围内环境因素的相应调节。当某一因素发生变化时，在计算机的控制之下，剩余因素会进行相应调节，以使整个环境始终处于最佳配合状态。以色列也依靠一体化智能环境控制系统走在世界的前列，系统配套监控系统软件平台和其他先进设备，极大地节约了劳动资源，带动各行业突飞猛进。英国伦敦大学大名的计算机遥感技术可以对特定范围进行远程监控和控制，实现了50km外控制室内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。就环境监测而言，目前人们已经抛弃了早期实验室分析的方法，利用传感器技术和信息处理技术对室内环境进行实时智能化监测。
我国环境监测系统研究起步较晚，始于20世纪80年代，当时技术设备比较落后，需要从国外引进大量相关设备，且无法大规模推广。“九五”初期，我国从以色列进口温室环境监测系统以及相关技术的工程技术人员，并在北京建立示范基地。90年代中后期，我国在不断学习国外先进技术的同时，开始自主研制环境控制系统，1995年后相机研发环境计算机监控系统、智能温室系统等一系列环境监测系统。随着我国对文物预防性保护理念的认识不断深入，文物保存环境检测技术被极大的重视，也突破性获得了新的进展，由原本单一的温湿度检测转向了包含光强、气体污染物等多因素在内的全方位监测。2005年，武汉博物馆作为国家首批馆藏文物保护环境达标试点单位，率先进行了博物馆馆藏环境监测的探索和实践，增添RC风冷热泵型恒温恒湿精密空调和华中科技大学设计安装的温湿度检测记录系统。调查组随后对武汉博物馆陈列展厅和文物展柜内的环境质量进行了检测，包括温度、相对湿度、甲醛浓度、板材的木材含水率、可见光照度、紫外辐射强度等指标，并对环境中的酸性气体（甲醛、乙酸、二氧化氮等）进行了采样分析，完成了《武汉博物馆文物保存环境监测评价报告》，中国馆藏环境监测由此走出了一大步。
目前的环境监测系统研究多采用物联网技术作为实时环境数据采集手段，同时可结合太阳能技术、气象站技术等综合监测博物馆大环境，确保数据实时更新、准确有效。无线传感网络将采集到的数据及时传输到数据处理中心，利用数据挖掘技术对数据进行分析处理，提供多种直观呈现方式和历史查询功能，并根据预先设定的数据阈值进行报警，如图一所示。
- 研究主要成果
环境监测系统是以空气质量监测仪器为核心的测控系统，在经历了第一代湿法仪器、第二代干法仪器后，第三代空气质量监测仪器则基于差分吸收光谱法（DOAS），能够分时测量二氧化硫、二氧化氮、臭氧等参数，还可以测量THC（总碳氢）、甲烷、NMHC（非甲烷总烃）、BTX（苯系物）等有机污染物，可被广泛应用于空气成分研究。
我国博物馆环境的监测检测技术成果摆脱了以往仅仅停留在实验室阶段的局面。国家博物馆、上海博物馆、莫高窟等根据自身情况和馆藏需求开发改装了专用的环境监测设备。中国科学院地球环境研究所与香港理工大学合作，针对秦始皇兵马俑博物馆内秦砖材料受大气腐蚀情况搭建了环境模拟实验舱。上海博物馆编制了《馆藏文物保存环境质量检测技术规范》文物保护行业标准（WW/T 00 16-2008），为博物馆文物保存环境检测指标提供了依据。此外，上海博物馆和金沙遗址博物馆展开了国家文物保护环境监测中心、区域文物保存环境检测中心、文物保存环境监测站在内的全国珍贵文物保存环境监测网络建设试点工作。经过多年摸索，我国找到了适用于展柜内的环境调控措施，研发无动力的调湿材料和精华材料成了两种主要馆藏文物保存环境调控技术路线。上博科研基地与华东理工大学等高校合作研制了导电聚合物膜修饰的石英晶体微天平（QCM）镇邪传感器和智能检测系统，实现了针对气体污染物的实时监测。一些博物馆与展柜生产厂商合作，将小型调湿设备和充氮装置结合在展柜中，解决了展柜微环境中相对湿度和污染物控制问题。
- 发展趋势
近年来，物联网技术飞速发展，及其在各个领域的成功应用，为文物保护与管理提供了新的途径，环境监测系统朝着小型、便捷、实时方向发展起来。传感器分布直接对展厅的展柜、展品以及库房和存储柜，监测点分布均匀。通过此系统可以稳定的对博物馆环境因素进行监测，最大程度缓解环境因素对博物馆文物的破坏，降低博物馆相关监测系统的重复建设，降低了博物馆的建设和运营成本。物联网技术对于博物馆环境监测的优势在于，首先，传感器节点体积小且网络只需部署一次，对检测环境影响微乎其微，具有高稳定性；其次，传感器节点可根据环境变化进行较为复杂的监控，部署便宜、简单、不需要频繁更换电池、维护简单。传感器网络应用于博物馆环境监测中，将得到的环境数据提供给后台，可以智能发布预警，提高了文物保护效率，节省人力资源，降低劳动强度。
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