【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及博物馆环境监测定位，尤其涉及一种博物馆环境监测定位系统及方法。
技术介绍
1、博物馆内部的环境条件对馆藏文物的保护至关重要，文物对环境的敏感性较高，不恰当的环境条件可能导致文物的腐蚀、褪色、变形或其他损害，因此，博物馆环境监测是馆藏文物预防性保护重要技术手段，博物馆管理者可以及时了解展厅、展柜、库房等不同区域的环境状态，从而采取相应的环境调控措施，保持文物所处环境的稳定性和适宜性。
2、随着传感技术在物联网领域的应用，博物馆环境监测系统得到了显著的改进和提升，传感设备实时采集环境数据，并将数据传输至监测平台，监测平台对数据进行分析处理，使得监控人员能够根据预警信息进行反馈，通过调控设备对文物所处的微环境做出调控，但是传统的检测系统通常只能针对单一的环境因素进行监测，不能全面地获取多个环境参数的数据，监测数据无法实现可视化展现，监控人员难以直观地理解和分析数据；
3、为此，公开号为cn112732708a，公开日为2021-04-30的专利文献公开了一种基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，包括在线监测模块、在线评估模块、实时告警模块和环境调控模块，所述在线监测模块包括区域监控、设备监控、日环境监测报告和监测指令下发，且在线评估模块包括文物环境评估知识库和文物环境评估标准规范，该基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，能够自主的对文物所处环境进行监测，实时采集环境数据，并将采集到数据传输至监测平台，平台对数据进行分析处理，以可视化的图表的形式展现给监测人员，方便工作人员做出决策，最终
4、但是，在上述现有技术中，由于博物馆内部环境监测部位分散，可能存在大量展厅、展柜、库房、存储柜等不同区域需要监测，监测设备的布设位置需要人工标注和记录，管理复杂且工作量大；分散布设的监测设备，进行校准和更换设备需要逐个查找，工作繁琐，耗时较长；同时，由于无法提供监测点的具体位置信息，在监测数据分析和环境调节时，无法准确确定数据来源的具体位置，影响了监测效果和后续处理。
5、因此，有必要提出一种博物馆环境监测定位系统及方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种博物馆环境监测定位系统及方法，其解决了现有技术中存在的通过人工标注和记录监测设备的布设位置繁琐且效率低，监测功能较为单一，监测效率不高，且无法提供监测点的具体位置信息以准确确定数据来源的具体位置，监测效果不佳的问题。
2、一方面，本专利技术的实施例提供了一种博物馆环境监测定位系统，包括：
3、若干环境监测定位终端，用于采集各监测点的环境监测参数，并与基站进行通信，获取对应监测点的三维定位参数；通过与外部无线自组网进行通讯连接，实现与其他设备、移动终端或云平台的数据传输与信息交互；
4、无线自组网中继器，用于将环境监测定位终端发送的信号进行增强并转发给无线自组网网关；
5、无线自组网网关，将环境监测定位终端采集到的数据传输到环境监测定位平台；
6、环境监测定位平台，根据获取的环境监测参数和三维定位参数生成博物馆各区域的空间分布图。
7、作为更进一步的解决方案，所述环境监测定位终端包括：
8、环境监测单元，用于通过若干传感器感知环境监测参数；
9、x/y轴平面定位单元，用于测量终端与基站之间的传输距离，并利用距离信息计算出终端在x/y方向的平面坐标信息；
10、z轴高度感知单元，通过大气压力传感器进行设置，获取终端在z方向的高度坐标信息；
11、中央处理单元，分别与环境监测单元、x/y轴平面定位单元以及z轴高度感知单元电性连接，通过与各单元进行通信和数据交换，获取终端的三维定位参数和环境监测参数；
12、存储单元，与中央处理单元电性连接，用于保存监测历史数据和终端配置参数；
13、无线自组网通讯单元，与中央处理单元电性连接，用于终端与外部无线自组网之间的数据传输和通信；
14、供电单元，用于提供环境监测单元、存储单元、无线自组网通讯单元、x/y轴平面定位单元、z轴高度感知单元和中央处理单元所需用电。
15、另一方面，本专利技术的实施例还提供了一种博物馆环境监测定位方法，采用上述技术方案中任一项所述的一种博物馆环境监测定位系统，其包括如下步骤：
16、获取环境监测定位终端与基站距离信息，并通过三点定位法计算出终端在x/y方向的平面坐标信息；
17、感知气压数值，计算环境监测定位终端在z方向的高度坐标信息；
18、通过环境监测单元感知并获取环境监测参数，
19、通过无线自组网将环境监测参数和三维定位参数上传到环境监测定位平台；
20、构建博物馆建筑三维模型，环境监测定位平台将终端的三维定位参数映射到建筑三维模型上；
21、生成终端所处博物馆各区域的空间分布图，并通过建筑三维模型实时展示博物馆各监测点对应位置的环境监测参数。
22、作为更进一步的解决方案，所述通过三点定位法计算出终端在x/y方向的平面坐标信息，具体方法如下：
23、步骤a：预设三个基站，终端向各个基站发送高频脉冲信号，基站接收到信号并返回响应信息；
24、步骤b：终端向基站发送信号的时刻，记录为起始时间t0；终端接收到基站返回响应信息的时刻，记录为返回信息时间t1；
25、步骤c：通过无线电传输速度与收发时间的时间差，计算出终端和基站之间的传输距离；
26、步骤d：根据终端与三个基站之间的距离信息，通过三点定位法计算终端在x/y方向的平面坐标信息。
27、作为更进一步的解决方案，步骤c的具体计算方法如下：
28、s＝c×(t1-t0)/2；
29、其中，s表示终端和基站之间的传输距离，c表示无线电传输速度，t1表示终端接收到基站返回响应信息时间，t0表示终端发送信号起始时间。
30、作为更进一步的解决方案，步骤d的具体计算方法如下：
31、将三个基站的位置坐标分别记录为(x1,y1),(x2,y2)和(x3,y3)；
32、计算出终端与三个基站之间的传输距离分别为s1、s2和s3；
33、通过终端与三个基站之间的距离关系，计算出终端在x/y方向的平面坐标信息，具体计算公式如下：
34、
35、
36、
37、作为更进一步的解决方案，所述计算终端在z方向的高度坐标信息：
38、利用大气压力传感器感知到的室内的大气压力值，计算出终端在z方向的高度坐标信息，计算公式如下：
39、
40、其中，h表示终端在z方向的高度坐标信息，p0表示海平面气压值，p表示当前大气压值，t表示当前温度值，单位℃。
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【技术保护点】
1.一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，所述环境监测定位终端包括：
3.一种博物馆环境监测定位方法，采用如权利要求1-2任一项所述的一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，所述通过三点定位法计算出终端在X/Y方向的平面坐标信息，具体方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，步骤C的具体计算方法如下：
6.根据权利要求4所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，步骤D的具体计算方法如下：
7.根据权利要求3所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，所述计算终端在Z方向的高度坐标信息：
8.根据权利要求3所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，所述环境监测参数包括温度、湿度、二氧化碳浓度、挥发性有机化合物含量、紫外线强度以及光照强度数据。
9.根据权利要求3所述的一种博物馆环境监测定位方法
...【技术特征摘要】
1.一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，所述环境监测定位终端包括：
3.一种博物馆环境监测定位方法，采用如权利要求1-2任一项所述的一种博物馆环境监测定位系统，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，所述通过三点定位法计算出终端在x/y方向的平面坐标信息，具体方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种博物馆环境监测定位方法，其特征在于，步骤c的具体计算方法如下：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，潘娇，詹伟，卢怡雯，郭玲妃，李茜，张凌，肖云范飞，
申请(专利权)人：云南省博物馆，
类型：发明
国别省市：
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