[发明专利]一种基于数字孪生的木质文物健康管理方法

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生的木质文物健康管理方法，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，在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。本发明的有益效果在于分析木质文物的监测数据，预测木质文物的潜在威胁，并对数字孪生体进行虚拟治疗和评估，为实际治疗提供参考。同时，实时监测和评测治疗的效果，及时修正不适当的治疗措施，实现对木质文物的健康管理。

技术领域

本发明涉及文物保护技术领域，具体涉及一种木质文物的健康管理方法。

背景技术

文物是一个国家重点保护的对象，其中木质文物是文物中的一种重要类型。木质文物所用的木材一般不易保存，时刻会受到气象气候条件、自然灾害、污染源和风险源等地域条件以及温湿度、光辐射、气体污染物、害虫和微生物及人为因素等赋存环境的影响，使木质文物遭受各种生物病害、化学病害和物理病害的侵蚀。数字孪生，又称数字双胞胎，以数字化的方式创建物理实体的虚拟模型，借助历史数据、实时数据以及算法模型等验证、模拟、预测、控制物理实体的生命周期过程的技术手段。

现有的技术通常存在下列问题：1、现有技术没有对木质文物的健康管理做出系统的规划和总结；2、木质文物的监测数据、历史数据等数据没有得到高效利用，造成数据浪费；3、无法实现对木质文物进行实时的预防性保护，预测木质文物的潜在风险并及时做出治疗计划；4、无法实现对木质文物的治疗措施进行评估和适应性修正。

发明内容

为了解决背景技术中所述的现有木质文物健康管理体系不完善、数据的使用效率低下、无法实现潜在风险的预测以及无法对治疗措施进行评估和适应性修正的问题，本发明提出了如下技术方案：

一种基于数字孪生的木质文物健康管理方法，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，在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。

优选地，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)。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，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)。

进一步，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。