档案库房温湿度调控方法研究＊
李 娜
【摘 要】对档案库房的温湿度进行监控并调节有助于各种类型档案的长久保存。文章重点研究了无线智能温湿度监控系统中用户终端的温湿度调控方法，根据本地气候变化特点，设计了一种简单有效的温湿度监控及调控算法。该算法借助单片机及各种调温装置，可以实现各种情况下的报警和温度调控。经实践检验，该算法能够满足档案库房管理的要求。 【期刊名称】计算机时代 【年(卷),期】2012(000)009 【总页数】2
【关键词】档案库房；温湿度；调控；算法
0 引言
档案保护是维护历史真实面貌的重要手段。不适宜的库房温湿度是危害档案寿命的“头号杀手”，它不仅可以直接危害档案，而且能够加快其他因素对档案的破坏。例如：超干超冷容易使音像档案材料、磁性载体档案材料等脆化、硬化、易碎化，从而使信息丢失。高温高湿会使纸质档案的纸张纤维氧化或水解，其强度不断降低，脆化老化，致使档案完全损坏。档案保护的主要任务之一就是使档案库房空气温湿度保持在有利于档案益寿延年的范围之内，并力求稳定[1]。
随着无线通讯技术的发展，尤其是以ZigBee等短距离无线技术的广泛应用，为档案库房温湿度检测网络的无线化提供了可能。在基于无线传感器网络技术的智能温湿度监控系统中，基于单片机的无线传感器用户终端,主要负责对温湿
度数据进行实时分析，对异常情况进行相应处理，是档案库房温湿度监控系统顺利实施的重要环节。
1 河南省档案库房温湿度控制要求
河南省地处华中气候区，属北亚热带与暖温带过渡区气候，具有四季分明、雨热同期、复杂多样的特点。春季多雨，日照充足，相对湿度60～80%，夏季炎热，一般温度在26℃～35℃，初夏为梅雨季节，秋天雨水也较多，相对湿度在80%以上，冬季平均温度都在0℃以上，是全年降水量最少的一个季节，相对湿度一般在48%。这样的温湿度条件基本可以直接使用国家档案库房的温湿度标准，因此，将档案库房的温度标准定为14℃～24℃，相对湿度标准定为45-60%。在标准温湿度范围内，温度的日变化允许2℃，湿度的日变化幅度不超过±5%[5]。
2 温湿度调控原理
对档案库房温湿度调控，首先需要利用温湿度传感器采集温湿度数据，由单片机对温湿度数据进行实时分析，根据河南省档案库房温湿度控制要求，启动相应控温控湿装置进行调控，如图1所示。 所用主要器件有：
⑴ 数字温湿度传感器SHT75：相对湿度的分辨率0.05，精度±1.8，温度的分辨率0.01，精度±0.3；
⑵ 单片机AT89S52：在线系统可编程Flash，8KB内部ROM，8个中断向量源；
⑶ 松乐继电器：性能稳定，价格低廉；调温装置：大型排风扇、加湿器、专用空调，吊扇。
3 档案库房温湿度调控算法设计
档案库房的温度（T）标准为14℃～24℃；相对湿度（S）标准为45-60%；并且在标准温湿度范围内，温度的日变化ΔT允许2℃，湿度的日变化ΔS幅度不超过±5%。为了满足这些标准，将温湿度控制算法的临界条件设置为4个：14≦T≦24，45≦S≦60，-2≦ΔT≦2，-5≦ΔS≦5。
本地温湿度变化规律是夜晚温湿度变化均缓慢，白天温度先升高后降低，正午温度最高；湿度变化情况则是先降低后升高，正午湿度最低。根据这个规律，我们选取早晨8：00测量的温度T8和相对湿度值S8为基准点，一天内的温度需满足条件：if T＞T8，T≦24&&ΔT≦2；else if T＜T8，14≦T&&(TH-T)≦2，TH为早晨8：00以后的温度所能达到的最高点。
一天内的湿度需满足条件：if S＜S8，45≦S&&-5≦ΔS；else if S＞S8，S≦60&&(S-SL)≦5，SL为早晨8：00以后的湿度所能达到的最低点。
结合河南省湿度变化缓慢的特点，为了简化处理，我们将温湿度调控算法作先温度，后湿度处理，其温、湿度调控流程图分别如图2、图3所示。 具体调控方法见表1。
4 实验分析
为了实现各种情况下的报警和温度调控，在单片机软件设计模块设置两个报警条件：一个是温湿度的上下限，另一个是温湿度的日变化范围。通过一年多的测试，本温湿度监控系统能够满足档案馆的工作需求。
基于上述算法的智能温湿度监控系统在许昌学院档案室运行以来，运行数据稳定，控制精度满足要求，用户终端不仅能够检测到附近的温湿度数据，也可以控制附近的调温装置协同工作，保证档案室的温度控制在14℃～24℃，湿度控
档案库房温湿度调控方法研究
