科技賦能博物館館藏文物保護(hù)的探索與實(shí)踐
——以天龍山石窟國寶展廳為例

薛超然

（太原市文物保護(hù)研究院（太原市天龍山石窟博物館））

天龍山石窟博物館在距離太原市西南30km處，其四周群山環(huán)繞，是迄今為止保存文物較多的博物館之一。博物館作為研究、保護(hù)、展示、宣傳和收藏文物的重要場所，代表的是歷史發(fā)展的軌跡，貯藏了能夠讓人們和歷史互相交流、互相學(xué)習(xí)的精華。博物館作為中華傳統(tǒng)文化的載體，它里面的文物代表的是中華文明的發(fā)展歷程。2021年7月24日，流失海外近一個世紀(jì)的天龍山石窟第8窟北壁主尊佛首，作為2020年回歸祖國的第100件流失文物，亮相文物原屬地太原天龍山，與全國人民見面。此次回歸佛首，是近百年來第一件從日本回到祖國的天龍山石窟流失佛雕，具有重要意義。

此次回歸的佛首在天龍山石窟博物館2號院復(fù)興路上·國寶歸來展廳展出，因其具有不可再生性，它們代表的是那個時代的文化歷史藝術(shù)的各項特色，其價值也是無法用數(shù)字來衡量的，具備一定的特殊性。

復(fù)興路上·國寶歸來展廳用科技全面賦能文物保護(hù)工作，建設(shè)了一套完善的文物防范系統(tǒng)。

一、館藏文物保護(hù)存在的問題

（一）文物防護(hù)設(shè)備陳舊

博物館在進(jìn)行文物安全防護(hù)工作時，需要切實(shí)關(guān)注文物的安防問題[1]。

大部分博物館由于資金問題并沒有安裝監(jiān)控設(shè)備，即便有些博物館安裝了監(jiān)控設(shè)備，但由于長期以來沒有進(jìn)行維修，隨著時間的推移，設(shè)備也逐漸老化。但由于最近發(fā)生的故宮盜竊案，讓大多數(shù)群眾對于故宮的安防措施產(chǎn)生懷疑。故宮的文物大多數(shù)為一級文物，部分文物也在檢測過程中受到了一定的損壞，這更讓群眾對故宮當(dāng)中的文物擔(dān)憂。無論是文物的損壞還是丟失，最主要的原因就在于故宮周邊的安防措施落實(shí)不當(dāng)，同時，沒有科學(xué)技術(shù)的支撐來保證安全問題得到防范。因此，對于文物保護(hù)的科技問題是我們近年來一直存在的技術(shù)缺陷，用科技來保證安全是值得的也是必要的。天龍山石窟博物館安防系統(tǒng)在2013年開始建設(shè)并完工。這一系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控、報警入侵、對講在線和巡更統(tǒng)籌這幾個環(huán)節(jié)組成。

按照當(dāng)時的相關(guān)防范要求，該系統(tǒng)可以滿足天龍山石窟博物館安防的基本需求，但隨著近幾年科技的日新月異，“數(shù)字景區(qū)”“智慧景區(qū)”正如火如荼地開展建設(shè)，設(shè)備的陳舊已經(jīng)嚴(yán)重制約了文物安全防護(hù)的發(fā)展，并出現(xiàn)了一些關(guān)于視頻監(jiān)控不清晰的問題，這主要是因?yàn)橐曨l監(jiān)控的投資率不高，可用效率很低，很多模擬視頻監(jiān)控并不具有當(dāng)今時代最先進(jìn)的技術(shù)，在改造過程中會出現(xiàn)很多問題。當(dāng)時被認(rèn)為較為先進(jìn)的部分技術(shù)現(xiàn)在可能已經(jīng)過時，并且很少有專業(yè)的人員去解決這些問題，這也導(dǎo)致相關(guān)的技術(shù)人才短缺，即便有相關(guān)性的人才，也需花費(fèi)巨額的成本去解決。相關(guān)人員的缺失也會出現(xiàn)響應(yīng)不及時的情況，并且在一些關(guān)鍵的問題事件發(fā)生后沒有及時地處理這些問題，一些報警監(jiān)控、門禁考勤、停車場的系統(tǒng)都在獨(dú)立運(yùn)營，并不能及時聯(lián)動反映關(guān)鍵性問題，而且沒有相關(guān)的時間進(jìn)行查詢和復(fù)審，最后導(dǎo)致安全防護(hù)問題時有發(fā)生。

這些問題的存在嚴(yán)重干擾著整個博物館的安全發(fā)展，更影響著佛首回歸后館藏文物的保護(hù)。

（二）管控措施滯后

我國博物館參觀游客的出行周期性非常明顯，大量游客集中出行，博物館人數(shù)不斷創(chuàng)出新高，不但為博物館管理人員帶來極大的管理難度，也會發(fā)生一些人員健康問題、安全隱患和資源浪費(fèi)，令博物館受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和財產(chǎn)損失。

為此，如何有效地做好“事先嚴(yán)密防范、事發(fā)及時挽救、事后妥善處理”成為許多博物館亟待解決的問題。

（三）信息化管理不到位，大數(shù)據(jù)應(yīng)用不足

許多信息技術(shù)在部分文物保護(hù)要素中的應(yīng)用水平不高，從整體上看，實(shí)際應(yīng)用落后于客觀需求，信息技術(shù)的潛能在文物保護(hù)中尚未得到充分挖掘。只有利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)博物館的智慧應(yīng)用，根據(jù)游客的數(shù)據(jù)信息分析出準(zhǔn)確的安全防范信息，才是更進(jìn)一步的科技博物館防護(hù)手段。例如，對游客的人群結(jié)構(gòu)、年齡、體貌特征等多維度建模，從海量數(shù)據(jù)中分析出真正有用的、簡單易懂的結(jié)果，支撐博物館館藏文物安全防護(hù)。

二、科技賦能館藏文物保護(hù)的方式

（一）先進(jìn)的科技賦能理念

科技賦能文物安全防護(hù)，離不開先進(jìn)的建設(shè)理念。在科技賦能的道路上，復(fù)興路上·國寶歸來展廳在安全防護(hù)措施上主要存在以下幾類系統(tǒng)來保證整個博物館的安全。其中包括報警入侵系統(tǒng)、監(jiān)控視頻系統(tǒng)、智能圖像分析和AI人臉識別技術(shù)。這些系統(tǒng)經(jīng)過協(xié)調(diào)配合，形成了一個高效的、智能的管理平臺，并且在網(wǎng)絡(luò)IP的架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)、智能、高清和高集成系統(tǒng)服務(wù)，滿足了博物館在安全防控措施中所能達(dá)到的高質(zhì)量需求。并且整個展廳通過全國聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一在一個部門管理，大大地減少了相關(guān)人力資源的浪費(fèi)，達(dá)到了博物館管理的高效化以及節(jié)約化。

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)配置與遠(yuǎn)程控制等；通過視頻的智能化分析，實(shí)現(xiàn)博物館人臉識別、人臉軌跡、客流分析應(yīng)用等數(shù)據(jù)分析比對；通過全國聯(lián)網(wǎng)，讓管理平臺能夠在用戶的安全問題上進(jìn)行全面思考；滿足客戶的多項需求，并在權(quán)限管理方面實(shí)施真正的一體化管理、遠(yuǎn)程化管理。

同時，先進(jìn)的科技賦能理念具有以下特征：

①系統(tǒng)更加開放，也更加高效。在多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)下，可以采用最優(yōu)質(zhì)、最流行的設(shè)備來保障整個系統(tǒng)的安全可靠性，尤其是對于在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中錄像儲存數(shù)據(jù)的長期性，一些其他的系統(tǒng)也可以經(jīng)過型號的對比來實(shí)施攝像機(jī)編碼器等設(shè)備的聯(lián)通。經(jīng)過相關(guān)技術(shù)人員的調(diào)整，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)快速對接。

②系統(tǒng)的智能化與節(jié)約化。經(jīng)過智能調(diào)控以及設(shè)備中所包含的智能功能，攝像機(jī)能夠達(dá)到與當(dāng)代先進(jìn)編碼技術(shù)相同水平，在確保視頻的穩(wěn)定性基礎(chǔ)上能夠保證儲存空間得以節(jié)約，并且減少對通信網(wǎng)絡(luò)的過度依賴，提高整個視頻在觀看過程中的清晰程度。

③能夠快速部署、及時維護(hù)。經(jīng)過集成模塊設(shè)計的設(shè)備具備高效和便捷的特點(diǎn)。系統(tǒng)在出現(xiàn)問題后會發(fā)出警報，并根據(jù)指示燈迅速判斷故障原因，解決故障問題，這就大大節(jié)省了相關(guān)技術(shù)人員調(diào)試的時長。

（二）嚴(yán)密的科技賦能方式

基于科學(xué)技術(shù)的博物館保護(hù)方式有很多種，但要結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣约爱?dāng)時的情況來對癥下藥。根據(jù)天龍山石窟博物館文物安全工作多年來的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合田野文物安全防范重點(diǎn)，展廳運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，在技術(shù)預(yù)防工作中，相關(guān)文件政策對于博物館的保護(hù)起到了根本性的作用，根據(jù)《文物系統(tǒng)博物館風(fēng)險等級和安全防護(hù)級別的規(guī)定》要求，博物館的防偷盜問題始終是核心問題，而且要配合人臉識別、聲音識別等技術(shù)。

在對博物館的安防系統(tǒng)設(shè)計時，必須注意有所突破，以全方位的、綜合的、長遠(yuǎn)的眼光考慮問題，根據(jù)不同的環(huán)境和地點(diǎn)來安裝安防監(jiān)測設(shè)備，其中最重要的就是先要對當(dāng)?shù)氐那闆r進(jìn)行風(fēng)險評估。例如，如果在傳統(tǒng)的博物館中庫房是最重要的地方，但庫房并不具有流動性，所以即便最重要也不需要投入大量的成本去監(jiān)測庫房，而是要把核心的關(guān)注點(diǎn)放在展廳中，畢竟展廳是人員流動最大的地方。

同時，《規(guī)定》中明確提出對于一級風(fēng)險單位，技術(shù)防范系統(tǒng)的入侵延遲時間不小于10min；處警響應(yīng)時間不大于3min；報警響應(yīng)時間不大于2s的要求。這個要求對于一座開放型博物館，特別是對博物館玻璃幕墻及玻璃展柜提出了較高要求。

對于上面存在的問題，采用高性能的防盜報警系統(tǒng)是在整個技術(shù)應(yīng)用過程中最重要的一步，并且需要提高整個系統(tǒng)的安全性能來保障庫房和展廳文物的安全。

主要防護(hù)措施如下：

安裝、完善電子監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)。重點(diǎn)地區(qū)實(shí)施重點(diǎn)防護(hù)，非重點(diǎn)地區(qū)實(shí)施普通防控，對于一些易燃的文物，附近要安置滅火器，防火防盜設(shè)備以及紅外線煙霧報警器等在監(jiān)控室要安排相關(guān)人員24h輪流值班。晚間巡邏期間要告知巡邏人員，不留任何死角。

①展廳、庫房無縫周界防范。對于外界的防控，主要關(guān)注點(diǎn)在于庫房和展廳兩個地方。報警系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)的第一道防線，一定要保證正常運(yùn)行，相關(guān)人員不得隨意出入，而且對于門窗以及下水管道等地方也要設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，第一道防線的最重要的責(zé)任就是要保證犯罪嫌疑人不得入侵博物館，并在博物館的周邊配置相關(guān)的工作人員以防止犯罪分子隨意地出入博物館來實(shí)施盜竊。這就需要在硬件設(shè)備上選用功能穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的探測器并在現(xiàn)場的各類死角安置好，全方位地把控博物館周圍環(huán)境。

②展館外薄弱環(huán)節(jié)防范。除了庫房和展廳，一些辦公區(qū)和走廊也是非常重要的地區(qū)，因?yàn)檫@些地方都有相關(guān)的人員流動，除了要安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，還要安置好探測器，實(shí)施全方位的綜合排查，保證在這個區(qū)域內(nèi)有最全面的監(jiān)控。

③展館區(qū)域防范。如果犯罪分子已經(jīng)通過了報警系統(tǒng)，并且順利地進(jìn)入展廳和文物庫。那么就要立即保證第二道防線安全。第二道防線的功能是如果已經(jīng)有犯罪嫌疑人進(jìn)入重點(diǎn)區(qū)域，那么就要對該區(qū)域所有的人員進(jìn)行逐一排查并阻止犯罪行為的發(fā)生，這對于整個展廳來說是非常重要的，要在展廳內(nèi)設(shè)置好安全探測裝置，并保證整個區(qū)域全方位覆蓋，及時發(fā)出報警信號，防止盜竊行為。

（三）有力的科技賦能原則

文物是人類遺留下來的具有歷史、藝術(shù)、科學(xué)價值的遺物和遺跡，具有脆弱性和不可再生性。對于一個民族或國家而言，文物是其文明、文化精神的標(biāo)識，是國家象征、民族記憶的情感依托和物質(zhì)載體[2]。因此，在整個博物館科技賦能的過程中，要遵守以下原則：

①先進(jìn)性。采用當(dāng)今時代最先進(jìn)的設(shè)備來搭建文物安全防護(hù)體系，保證在文物安全防護(hù)過程中，結(jié)合當(dāng)今時代最先進(jìn)的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，不斷更新實(shí)時出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，建設(shè)當(dāng)下文化博物館最前沿的防護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。

②可靠性。文物安全防護(hù)系統(tǒng)最重要的就是能夠穩(wěn)定地保障安全，并且對于最關(guān)鍵的軟件和硬件部分要長期進(jìn)行維護(hù)與更新，保證整個系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢。

③實(shí)用性。整個系統(tǒng)由于在設(shè)計方面已經(jīng)較為復(fù)雜，所以在操作方面一定要從簡處理，讓技術(shù)與人員的學(xué)習(xí)能力達(dá)到協(xié)同配合程度，保證在文物安全防護(hù)體系中滿足實(shí)際的工作需求。

三、科技賦能館藏文物保護(hù)的實(shí)踐

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展正改變著人們的生活方式[3]。以天龍山石窟博物館復(fù)興路上·國寶歸來展廳為例，該展廳分為序廳、國寶廳、兩側(cè)通道和庭院4個部分，根據(jù)防護(hù)區(qū)的等級劃分：序廳、廳與盛世之歸展廳兩側(cè)通道、庭院為三級風(fēng)險部位，這也是作為進(jìn)入盛世之歸展廳的緩沖區(qū)域，按照科技賦能文物防護(hù)原則，在各出入口加裝出入口門禁管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開閉展的出入管理，在各出入口、窗戶有入侵風(fēng)險的部位加裝被動紅外探測器、音視頻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了博物館內(nèi)的安全防護(hù)管理。

國寶廳是整體館藏文物防護(hù)的重中之重，是實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)防范系統(tǒng)的最后一道環(huán)節(jié)，也是阻止盜竊者得逞的關(guān)鍵一步。如何搭建最后一道防線至關(guān)重要。整體防護(hù)如下。

（一）出入口防護(hù)

國寶廳的出入口兩處分別為北側(cè)庭院入口為進(jìn)入展廳主入口，西側(cè)為消防應(yīng)急出入口，這些出入口門窗為鋁合金門窗，強(qiáng)度無法滿足實(shí)際的使用需求，為確保與整體建筑環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在不破壞整體統(tǒng)一性的條件下，防護(hù)措施擬定如下：

①在出入口門體上方安裝被動紅外雙鑒探測器，用于對閉展后接近門口人員的監(jiān)測。

②在展廳主入口鋁合金門內(nèi)側(cè)安裝電動加強(qiáng)型防盜金屬卷簾門，卷簾門加裝電插鎖，增強(qiáng)實(shí)體防護(hù)能力，門體開啟方式采用雙人臉活體識別方式，通過平臺管理的統(tǒng)一授權(quán)，實(shí)現(xiàn)門的開啟，在卷簾門上安裝門磁探測器，實(shí)時監(jiān)測門體開關(guān)狀態(tài)，如閉展期間發(fā)現(xiàn)門體開啟，會觸發(fā)報警信號，提醒安保人員，有入侵行為發(fā)生（該門體在開展期間處于敞開狀態(tài)，不影響消防的應(yīng)急逃生要求）。

（二）通道防護(hù)

國寶廳連接北側(cè)兩邊通道從而連接序廳，東側(cè)通道連接三號院展廳，因其他展廳為三級防護(hù)部位，防護(hù)能力較低，為防止入侵者由這些部位進(jìn)入國寶廳，在這些通道口加裝了隱藏式防盜卷簾門，防盜卷簾門上部采用鋼筋網(wǎng)對能攀爬進(jìn)入展廳的空間進(jìn)行封堵，實(shí)現(xiàn)該部位的實(shí)體防護(hù)。這些部位的卷簾門同樣采用雙人臉活體識別方式，通過平臺管理的統(tǒng)一授權(quán)，實(shí)現(xiàn)門的開啟，在卷簾門上安裝門磁探測器，實(shí)時監(jiān)測門體開關(guān)狀態(tài)，如閉展期間發(fā)現(xiàn)門體開啟，會觸發(fā)報警信號，提醒安保人員，有入侵行為發(fā)生。

（三）窗戶防護(hù)

國寶廳共有6個窗戶，為鋁合金窗戶，實(shí)體防護(hù)能力無法滿足實(shí)際的防護(hù)要求，本次擬在這些窗戶內(nèi)側(cè)安裝格柵式護(hù)欄，格柵管內(nèi)穿設(shè)斷線報警線纜，既增強(qiáng)了窗戶實(shí)體防盜能力，又能在護(hù)欄被敲破壞時，及時觸發(fā)報警信號，實(shí)現(xiàn)窗戶的防護(hù)功能。

（四）重點(diǎn)文物展柜的目標(biāo)防護(hù)

復(fù)興路上·國寶歸來展廳展示的文物為第8窟北壁主尊佛首及盛世之歸相關(guān)文物，采用防暴展柜進(jìn)行防護(hù)展出，為加強(qiáng)對這些文物的安全防護(hù)，根據(jù)展柜結(jié)構(gòu)，在每臺展柜底座內(nèi)側(cè)安裝一臺振動位移報警探測器，在展柜內(nèi)安裝一臺多維駐波探測器，對重點(diǎn)文物實(shí)行重點(diǎn)防護(hù)，防止內(nèi)盜或用復(fù)制品置換。

四、結(jié)語

建設(shè)一個完整的、集成的、可靠的、易操作的館藏文物防護(hù)系統(tǒng)，使其作為一個有機(jī)的整體對整個博物館進(jìn)行監(jiān)控和管理，以確保館內(nèi)的人身安全、文物以及內(nèi)部財產(chǎn)的安全，是建立人性化、信息化、現(xiàn)代化文物系統(tǒng)博物館的重要目標(biāo)。天龍山石窟博物館國寶展廳運(yùn)用科技賦能館藏文物保護(hù)的方式，有效對加強(qiáng)文物安全體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，這是科技賦能文物安全的深刻地方實(shí)踐。