[发明专利]一种基于数字孪生的木质文物健康管理方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生的木质文物健康管理方法，其特征在于，包括：

步骤S1：统筹，对木质文物健康管理的背景、资源、方法及措施等进行筹划；

步骤S2：诊断，根据病害类型和监测数据对木质文物的损伤进行分析、预测和评估，并提出计划和措施；

步骤S3：治疗，设计治疗方案，虚拟平台建立木质文物的数字孪生体并进行虚拟治疗和效果评估，再进行实际治疗；

步骤S4：反馈，对木质文物治疗的效果进行评测和修正，并进行数据同步。

2.根据权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，所述步骤S1中设有7个部分，包括环境(S11)、病害(S12)、重要部位(S13)、资源(S14)、监测(S15)、预期目标(S16)和维护措施(S17)。

3.根据权利要求2所述的健康管理方法，其特征在于，所述环境(S11)分为地域环境(S11A)和赋存环境(S11B)，地域环境(S11A)主要指当地的气象条件和气候条件、自然灾害情况、污染源和风险源等，赋存环境(S11B)涉及的指标有温湿度、光辐射、气体污染物、害虫和微生物及人为因素等；所述病害(S12)分为物理病害(S12A)、化学病害(S12B)和生物病害(S12C)，物理病害(S12A)主要指木材的开裂、翘起变形、糟朽空心、扭曲变形和断裂脱落等，化学病害(S12B)主要表现为木质文物外观变黄，变脆甚至粉化以及环境中的水分、有害气体、粉尘、污物对木质文物产生腐蚀，生物病害(S12C)来自虫蛀和细菌、真菌对木质文物的侵蚀；所述重要部位(S13)分为重要文化特征(S13A)、重要影响部位(S13B)、易损伤部位(S13C)和损伤严重部位(S13D)；所述资源(S14)分为财力资源(S14A)、人力资源(S14B)以及历史数据(S14C)，历史数据(S14C)包括历史监测数据、病害数据、损伤历史、预测历史、干预历史、修复历史、评估历史、领域知识库等；所述监测(S15)需要注意监测的变量(S15A)和手段(S15B)，监测的变量(S15A)主要包括含水率、位移变形、纤维素含量和虫洞等，监测手段(S15B)可分为EDS与SEM等微损检测方法和数字图像相关、热辐射、超声波、声发射及激光扫描等无损检测方法；所述预期目标(S16)和维护措施(S17)，可采用的维护措施包括：利用调温控湿设备控制温湿度、利用人工光源防止光辐射、净化空气、清洁和防护、游客和员工管理以及防腐防霉杀虫灭菌措施等。

4.根据权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，所述步骤S2中设有4个部分，包括损伤分析(S21)、变量和阈值(S22)、预测(S23)、评估(S24) 和初步计划(S25)。

5.根据权利要求4所述的健康管理方法，其特征在于，所述损伤分析(S21)是指：分析木质文物的损伤和影响，确定其损伤机理和信息，确定主要的病害类型，建立损伤档案；所述变量和阈值(S22)是指：结合损伤机理和信息，确定监测的变量，定义监测变量的阈值和预防潜在损害的触发值，确定用于捕获、跟踪和储存信息的方法和工具；所述预测(S23)是指：预测未来的潜在风险及其对重要部位的可能产生的负面影响，并对产生的预测数据建立预测历史档案；所述评估(S24)是指：对现有和潜在的风险和影响进行评估，考虑风险发生的可能性及其潜在影响，以此来确定对木质文物的各个部位实施治疗措施的优先级，制定合理、高效的治疗计划。

6.根据权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，所述步骤S3的治疗分为干预(S31)和修复(S32)。