安全冗余设计：档案馆温湿度自动化精准调控系统方案

原标题：档案馆自动化恒温恒湿系统整体解决方案

 

 

八防

一、项目背景与核心需求

（一）背景

档案馆作为历史文献、纸质档案、电子档案等珍贵资料的存储载体，其环境温湿度直接影响档案寿命：高温高湿易导致纸张霉变、虫蛀、字迹褪色，低温低湿则会造成纸张脆化、静电损伤。传统人工调控方式精度低、响应慢，无法满足档案长期保存的严苛要求。

（二）核心需求

1. 温湿度控制精度：温度 14-24℃（纸质档案）、18-22℃（电子档案），波动≤±1℃；相对湿度 45%-60%（纸质档案）、40%-55%（电子档案），波动≤±5%；

2. 自动化运行：无需人工干预，实现实时监测、自动调节、异常报警；

3. 分区调控：支持多库房、多区域独立控制，适配不同类型档案存储需求；

4. 节能可靠：低能耗设计，系统故障时具备应急保障功能；

5. 可追溯性：记录温湿度数据，支持历史查询与报表导出。

二、系统总体架构

系统采用 “感知 - 控制 - 执行 - 监控” 四层架构，实现温湿度全流程自动化闭环调控：

 

架构层级	核心设备 / 功能
感知层	高精度温湿度传感器（每 50㎡布置 1 个，库房角落、中部均匀分布）、露点传感器
控制层	中央控制器（支持 MODBUS、TCP/IP 协议）、区域分控制器
执行层	恒温恒湿机组（含制冷、制热、加湿、除湿模块）、新风换气装置、气流循环风机
监控层	上位机监控软件、移动 APP、触摸屏控制台

 

三、核心系统组成与功能

（一）感知层：精准数据采集

1. 传感器选型：采用工业级高精度温湿度传感器，测量范围：温度 - 20℃~60℃，精度 ±0.3℃；湿度 0~100% RH，精度 ±2% RH，支持防凝露、抗干扰设计；

2. 数据传输：传感器通过有线（RS485）或无线（LoRa/WiFi）方式连接至控制器，采样频率 1 次 / 分钟，确保数据实时性。

（二）控制层：智能决策调控

1. 中央控制器：

◦ 接收感知层数据，对比预设温湿度阈值，生成调控指令；

◦ 支持分区管理，可独立设置各区域温湿度参数；

◦ 具备 PID 调节算法，避免系统频繁启停，提升控制精度；

◦ 冗余设计，主备控制器自动切换，保障系统稳定运行。

1. 区域分控制器：接收中央控制器指令，驱动本地执行设备，实现区域精准调控。

 

 

平台

（三）执行层：高效执行调控

1. 恒温恒湿机组：

◦ 制冷模块：采用涡旋式压缩机，能效比≥3.8，支持变频调节，避免温度骤变；

◦ 制热模块：电加热或水加热（可选），加热功率按需配置，升温平稳无温差；

◦ 加湿模块：超声波加湿（无白雾、无水滴），加湿量 0-5kg/h，适配不同库房面积；

◦ 除湿模块：转轮除湿 + 冷凝除湿双模式，除湿量 0-10kg/h，低湿环境下仍高效运行。

1. 辅助设备：

◦ 新风换气装置：过滤 PM2.5、粉尘，引入洁净新风，置换库房浊气，新风量≥0.5 次 / 小时；

◦ 气流循环风机：确保库房内温湿度均匀，避免局部温差 / 湿差过大。

（四）监控层：可视化管理

1. 上位机监控软件：

◦ 实时显示各区域温湿度数据、设备运行状态（机组、风机、传感器等）；

◦ 支持参数设置、手动 / 自动模式切换、故障报警（声光报警 + 短信 / APP 推送）；

◦ 数据存储≥1 年，支持历史曲线查询、报表导出（Excel/PDF 格式）；

◦ 兼容安防、消防系统，实现联动控制（如火灾时自动关闭机组）。

1. 移动管理：通过 APP 实时查看数据、接收报警信息，支持远程参数调整。

四、关键技术亮点

1. 自适应调控算法：根据库房面积、档案类型、环境变化自动调整机组运行参数，平衡精度与节能；

2. 无冷凝设计：通过露点监测与气流优化，避免设备及档案表面凝露，防止档案受潮；

3. 节能优化：

◦ 变频控制：机组压缩机、风机采用变频技术，按需输出功率；

◦ 新风热回收：回收排风余热 / 余冷，降低新风处理能耗，热回收效率≥70%；

1. 应急保障：断电时自动切换至备用电源（支持机组运行 2 小时），同时启动保温除湿模式，避免温湿度急剧波动。

智慧档案建设

五、实施流程与周期

1. 需求调研与方案细化（1 周）：现场勘测库房布局、档案类型，确定传感器布置点、机组型号及安装位置；

2. 设备采购与进场（2 周）：根据方案采购传感器、控制器、机组等设备，完成进场验收；

3. 安装调试（3 周）：

◦ 安装阶段（2 周）：固定传感器、机组，铺设线路，连接设备；

◦ 调试阶段（1 周）：校准传感器，测试系统联动功能，优化控制参数；

1. 人员培训与试运行（1 周）：培训管理人员操作监控软件、日常维护设备，系统试运行 72 小时；

2. 验收交付（1 天）：检测温湿度控制精度、系统稳定性，提交验收报告及操作手册。

六、运维保障方案

1. 日常维护：

◦ 传感器：每季度校准 1 次，清洁探头灰尘；

◦ 机组：每月清洁过滤网，每半年检查压缩机、加湿器、除湿转轮，每年进行全面保养；

1. 故障响应：建立 24 小时应急服务机制，接到故障报警后 4 小时内到场处理；

2. 系统升级：提供 1 年免费系统升级服务，后续可根据需求扩展远程监控、AI 预测维护等功能；

3. 数据备份：自动备份温湿度数据（本地 + 云端双备份），防止数据丢失。

七、方案优势

1. 精准稳定：采用高精度传感器与 PID 调节算法，温湿度控制精度远超行业标准；

2. 节能高效：变频技术 + 热回收设计，能耗较传统系统降低 30% 以上；

3. 灵活扩展：模块化架构，支持库房扩容时新增设备，适配不同规模档案馆；

4. 全生命周期服务：从方案设计、安装调试到运维升级，提供一站式服务。