文物安全是文物保护的红线、底线和生命线，报告围绕当前文物安全面临的风险与挑战，分析存在的问题和文物安全防范技术发展的新趋势，介绍网络技术、大数据等信息化技术在文物安全防范中的示范应用。

  针对文物安全面临的科学问题，报告提出信息化技术实现路线和方式，分析文物安全多源数据采集、融合治理、分级预警及防护技术和数据协同计算；构建基于轻量级知识图谱、结构化与非结构化数据关联分析方法和人员异常行为智能分析模型；设计文物安全风险指标体系，构建文物安全全景式应急机制；通过“情景-要素-数据-响应”的多层级应急预案知识库，构建文博单位应急决策推演平台、智能调度与应急处置系统。

  从文物安全监管平台的功能设计来说，主要有五个方面：一是安全监管综合业务管理，涉及流转、检查巡查、隐患管理、整改督办、统计查询、行政事务等内容。二是执法督察管理，应该高效、有序、合规，对平台起到关键支撑作用。三是文物安全工程监管，目前技术上可实现，下一步还一定要通过一体化平台督促管理人员在施工全套工艺流程中严格使用传统工艺，将方案中写入的技术措施落实到位。四是物联网管理，要把安防、消防、防伪探头等设备和整个安全监督管理过程中的别的环节打通。五是安全态势一张图，包括可视化呈现和后期展示过程中的智能指挥。

  今后，在文物信息化平台建设过程中，建议加强文物基础信息库建设，加强政府主体责任落实，加强文物执法效力建设，加强部门协作监督管理机制，加强安全防范新基建建设，加强安全预警防控科技支撑。

  馆藏文物预防性保护是当今文化遗产保护领域的国际共识，迫切地需要风险管理理论方法支撑。国际文化遗产风险管理的推进，是从基于环境风险的传统预防性保护，向管理所有风险的预防性保护发展，在我国则已形成“稳定、洁净”中国理念，并从抢救性保护向预防性保护深入转变。

  “稳定”是指保持文物保存环境在适宜指标下的平稳性，防止相对湿度、温度等因素出现较大幅度的波动。“洁净”是指控制文物收藏、展示等保存环境中特征污染物浓度等因素处于安全阈值以内。基本方法是从源头控制文物保存空间的污染物、光照、温湿度、有害生物、振动等因素，加强环境监视测定与风险评估，实施必要的调控措施。

  近十年，馆藏文物预防性保护专用装备获得了快速地发展。“稳定、洁净”预防性保护理念推进了装备产业化发展；各具特色的环境监视测定技术装备，呈现了风险“监测预警”成效；多种多样的展陈、储存、运输装备，保障了藏品的保存保护；不同功效的环境调控装备，助力藏品保存环境质量的提升。

  理念推进装备发展，反过来装备又推进理念的普及和推广。应对馆藏文物预防性保护发展需求，迫切地需要专用装备向“精准、智能、节能”方向高水平质量的发展。精准化，要求全力发展能够很好的满足不同层面或条件的博物馆应用的更多高适用性装备，并针对博物馆的现状和需求给出精准方案；智能化，则是鼓励发展能够打通各类专用设备系统相互连通，充分发掘利用大数据的算法模型；节能化，应当优先发展低功耗绿色低碳应用的专用装备，为实现我国碳达峰碳中和战略目标作出积极贡献。

  报告分析了脆弱文物保存现状及其环境影响因素，如生物侵害、温湿度波动、气体污染、氧化腐蚀等。从文物预防性保护方面出发，结合脆弱铁器和青铜器、脆弱有机质文物、饱水文物脱水干燥等研究与应用进展，分析脆弱文物与装备性能的关联性，提出高性能保护装备的设计思路，并对关键设计要素、重要指标、功能特性进行解析，重点论述高密封性、湿度稳定、低碳节能等对不同质地脆弱文物预防性保护的必要性。

  脆弱文物保存对高性能保存装备有着迫切的需求。通过对有机文物进行的试验和研究，发现它们在长期储存过程中存在着断电或频繁调湿引起的湿度频繁变化，对其构成“累积性”损害，使其面临酸化、氧化、降解、虫蛀、霉变等问题。高性能保存装备，如节能型恒湿洁净展柜、储藏柜等可实现文物1000天以上“恒湿、洁净、稳定”保护和环境调控的需求，平均节能90%。主动型恒湿洁净展柜、储藏柜和库房，由于气密性高，减少了设备调控次数，平均节能70%。符合文物领域绿色低碳发展目标，有助于提高节能降碳水平，降低运营维护成本，推进馆藏文物保存环境达标建设。

  通过分析气密恒温恒湿洁净储藏库房、低湿低氧半展示干尸库房、恒温低氧展柜系统、双功能低氧杀虫装备、常压低氧气调杀虫室、气密柔性杀虫库、饱水文物低氧脱水干燥库房、考古发掘现场低氧考古实验室等案例，结合高性能保存装备的形式和应用场景，及其在脆弱文物保存、文物长期预防性保护中的应用，可以展望高性能保存装备的拓展前景和未来发展方向。

  世界文化遗产监测作为认识文物古迹劣化过程以及发现文物古迹安全风险隐患的基本方法，其工作嵌入以风险管理为理论基础的预防性保护工作全过程。无论是哪个风险管理流程的监测，最终都可大致分为对风险要素清单组成部分的监测，即风险源、风险事件、风险后果。

  覆盖所有遗产要素损伤评估的故宫遗产监测技术实施体系包含了日常巡查、定期检视和专项监测三类技术活动，其中监测装备的体量大、需连接市电与有线网络、有损安装、电池续航时间短等问题长期制约了遗产专项监测的开展。

  近年来，小体量、无线传输、无损安装的振动、倾斜、裂隙、表面微变等监测设备的研发，为世界文化遗产劣化数据的获取提供了新的方案，在故宫博物院大范围的应用的同时也改变了故宫博物院遗产数据管理系统的架构方式和技术实施路线，如所有动态数据都放在了外网，形成需求促进研发技术，技术进步扩大需求内涵的良性循环。

  现在新研发的设备虽然很好，但是在使用的过程中还存在很多问题，如系列新产品研发问题、损失面评估问题等。未来，还需要提升精度和稳定性、电池续航能力、电池更换便利性，加强系列产品研制与应用、使用寿命评估。检测要从实验室走向原位，亟待实现设备轻型化、小型化，完善成套设备的集成研发。

  监测需求是装备与装置研发的原动力，装备装置的创新促进监测体系的完善。理论方法与集成创新-应用-改良-应用-理论方法与集成创新是一个循环过程，需要产、学、研、用持续合作才能形成完整循环。

  陕西作为文物大省，拥有数量庞大的珍贵文物，尤其是帝王陵墓等大遗址数量多、面积大、等级高，是陕西文物资源的显著特点，也是安全防护的重点难点。针对田野文物安防的主体问题和实际的需求，本报告提出基于相控阵雷达安防系统的解决方案。

  通过对大遗址、古陵墓、帝王陵墓，以及一些大型的史前遗址等8个点位的调研，我们得知正常的情况下均是以视频监控为主，偶尔也会采用地波振动监测作为辅助，尤其是古墓葬或帝陵核心区。调研中我们还发现，遗址和陵墓保护范围非常大、巡查任务非常重，所以安防压力非常大，现在的安防手段有一定的局限性，多目标追踪也存在短板。安防系统要能主动预防预警，且便于基层使用，还得成本低、易维护，准确不漏报、降低误报率。

  相控阵雷达具有扫描更灵活、性能更可靠、抗干扰能力更强，能轻松实现大范围区域内大批量移动目标的识别、监视、跟踪等功能，能够弥补现有文物安防系统不足。

  通过在乾陵、建陵、周原遗址、秦帝陵等地开展的多次现场测试，进一步明确了雷达系统在田野文物安防中的应用场景和解决思路，检验了雷达联动光电设备在田野文物安防应用中的可行性，为有效提升田野文物风险预控能力提供重要支撑。

  未来，我们将建立以雷达为中心，配合能自动调动的摄像头，以及配备无人机进行监测追踪。我们将实现与现今安防系统的融合，同时建立大量真实数据，尤其是现代摄像头的影像和识别数据，更好地发挥智能识别的作用，提高准确率，实现智能预警。

  报告首先介绍了文物建筑木材燃烧和木结构火蔓延机理与规律，包括官式、宗教、民居等各类文物建筑早期火源着火特征、关键着火路径、木结构火蔓延和烧穿突变行为机理，以及全尺寸木结构建筑火灾蔓延特征。我们从始至终认为机理研究很重要，可以轻松又有效支撑有关技术、设备的研发。用户不仅要知道它好不好用，还要知道为啥、何时好用、何时更好用，知其所以然。增加认知之后，对于后面很多火灾防控的环节都能有更好把控。

  其次，介绍了文物建筑电气火灾探测预警技术、典型文物建筑环境下抗干扰火灾探测技术、适用于古建筑群的大范围无人机和机器人自动巡检技术。梳理了文物建筑保护范围和建设控制地带的火灾风险因素和文物建筑价值因素，介绍了适于文物建筑的火灾风险评估指标体系及可变权重火灾风险动态评估方法。

  我们把这些技术全部融合在一个平台上，并且与现有的平台做对接。上述方法、技术在安徽宏村等地得到应用示范，包括评估系统、抗干扰电气、无人机等。我们在古村落里选了6类场所，在22栋建筑的院落内安装了80多套设备，对整个村子进行了相对来说还是比较典型的覆盖，邀请专家到现场考察应用技术并召开论证会。

  最近几年，我们团队做了一些基础性的工作，下一步希望能在更多文物场景进行应用，持续提高排查、巡检、早期火灾探测的精度，推动有关标准建立。

  报告以中国电科安防装备体系为基础，以不可移动文物安防场景化应用为牵引，通过对不可移动文物安防因素进行大范围、多层次的分析，以此展现人工智能、大数据等多学科技术如何与不可移动文物安防紧密结合，为不可移动文物安全防护工作提供科学系统的方法指导，进而形成不可移动文物安防的系统解决方案。

  现有的安防系统面临一系列问题，主要是安防过度、防护装备跟文物在安装方法上存在比较大的冲突、不能充分适应野外环境，以及注重侵入感知，不注重文物本体构件的感知等。

  通过对不可移动文物的安全风险分析，形成了4个方面、34个一级风险因子、129个二级风险因子、346个三级风险因子的文物本体风险因子体系。其中一种对文物构件位置变化感知的技术，叫量子点。通过一种特殊的量子点材料，利用其对不同的波有特殊吸附能力的特性，可实现准确的位置感知。另外，野外环境“三无”状态下的感知研究主要解决的是通讯的小型化问题，例如一个普通的手机可以感知卫星电话，实际上核心在天线，天线的小型化决定了仪器的小型化。

  未来，传感器的发展，核心在于专用芯片的设计和组装工艺。现在我们在这方面的技术进步显而易见，已经有很多具有自主知识产权的东西。同时，通过不同的数据中心、算法算力、参数采集、信号处理、应急响应方案的融合，将构建一个完整的安防大数据体系。

  报告回顾我国文物保护装备的发展历史，分析我国文物保护装备在“十四五”期间的发展机遇，提出以需求为导向的研发思路。

  根据该研发思路，不可移动文物预防性保护装备研发需掌握8项要点：一是无损监测是文物预防性保护的根本原则；二是不改变原状原则，要求装备具有友好的环境协调性；三是多样化的应用场景急需系列化的装备；四是模块化设计、柔性制造；五是迥异的气候环境要求高耐候性的装备；六是在线监测与离线检测互为补充；七是双碳背景下文保装备亟待绿色能源化；八是装备的全生命周期管理与预测性维护。

  比较可移动文物和不可移动文物预防性保护的差异，能得出，不可移动文物预防性保护是以风险管理为核心的。为此预防性保护主要是病害可监测，风险可度量，趋势可预测。以天梯山石窟第13窟大佛足部及局部危岩体抢救性保护项目为例，在整个安装过程中尽量符合以上提到的几个原则，考虑到了对它的环境、供电、后期运维，所以能保证设备在长期运行过程中可提供稳定、正确的数据。

  当前我国全力发展数字化的经济，首先是行业数字化和数字产业化，未来这一些数据将慢慢是我们发展的动力。需要以“产品+服务”“制造商+用户”模式走出自主可控的发展道路。此外，在构建不可移动文物预防性保护装备标准体系上，首先是要做好包括法律和法规、方针政策等上位依据，以及基础性标准；其次是技术标准，涉及产品及技术层面；最后是管理标准，人防、技防等。只有各层面结合起来，这项工作才能够更好地开展。

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