第一发明人姓名：许宇龙

性别：男

民族：汉族

第一发明人所在学校：澳门大学附属应用学校 

第一发明人所在年级：高三

辅导教师：林炎龙

作品摘要：

*结构组成：

本设计由硬件设备和软件系统两大部分组成，基于：LED控制处理器（自主编写手机应用程序）、LED灯照明系统、移动装置应用程序程序、光强度分析警报系统、全方位红外线人体感应器五大核心部份组成，以实现基于一种物联网的全方位光敏文物保护监控系统的功能。

*主要特征：

(1)LED灯照明系统：采用的LED灯是低蓝光、低功率、低发热，能更高效能地保护文物。(2)光强度数据处理系统：分析环境光，临界值警报和自动调控,感测到闪光灯的第一下闪烁，会立即作出反应并调节LED灯的亮度，以抗衡闪光灯对文物的破坏。(3)红外线人体感应器传感器：会探测因人体阻碍光线进入展示柜的变化值而调节LED灯的光线量度。(4)自主编写手机应用程序：Android、iOS版本。

*主要用途：

利用自主编写的移动应用程序来控制博物馆展示柜LED照明系统，使各个高精度的传感器一体化运作，以实现全方位的文物照明保护。本设计在传统的文物照明系统上加以强化，能做到文物的全方位保护，使用范围广泛：(1)博物馆文物。(2)文物保护实验室。(3)文物运输。(4)个人文物收藏。(5)企业资料保存。(6)文物展览。

*创新点：

（1）实时数据显示及警报，自主编写APP，无线控制LED的光强度、颜色、色温等光参数，以满足不同文物对光的需求。（2）成本低，性价比高，打破传统博物馆光监控系统，成本昂贵、功能单日一、不能独立调控等限制。（3）使用范围广。除在博物馆使用，也可在文物保护实验室、文物修复、个人文物收藏、企业、文物展览等使用。（4）全方位的红外人体和光敏感应，解决外界光线改变而破坏文物的问题。

*问题提出：

(1)现时一般博物馆只会使用高功率的射灯来照明文物，原因是这能使参观者更清楚以及有光线充足的情况下观赏文物，但往往忽略了不同文物保护对于光谱的要求。(2)游客在近距离观赏文物时，可能会阻碍外界光线照射文物，导致文物不能接收所适合的光谱频率，而破坏文物。(3)现时博物馆破坏文物的最大的一个因素就是闪光灯，游客在观察文物是用手机拍照时所用的闪光灯对文物造成非常大的破坏。

*解决方案：

为了实现本设计，需要解决的任务有：（1）将一般使用的卤素射灯改为LED照明系统改善灯光对文物的影响。（2）制作一个可调控led灯发出的蓝光和红光的处理器，以改善红外辐射和紫外辐射对文物的影响。（3）设计一个可实时调控LED控制器的应用程序，能控制LED的光强度，颜色，色温等，解决博物馆对照明系统可调控参数不足的问题。（4）制作一个光强度传感器，配合光强度数据处理系统及实时数据显示及警报，亦会感测到闪光灯的第一下闪烁，会立即作出反应并调节LED灯的量度，以抗衡闪光灯对文物的破坏配合，以满足不同文物对光强度的需求。（5）加入全方位的红外线人体感应器和光敏传感器，意思是当有人接近文物展示柜时，光敏传感器会探测因人体阻碍光线进入展示柜的变化值而调节LED灯的光线量度。

*使用或试用效果：

本作品经过一系列的测试，并已在澳门科学馆正式投入使用，测试数据表明：此作品不会影响文物的完整性，能有效地保护文物。结论如下:

（1）系统发出光谱波段范围，破坏系数最小，符合文物保护波段要求。

（2）稳定性高。本作品持续工作一周，波段、温度、光强度均十分稳定。

（3）由实验得知不同颜色在光照度最强下的光通量也在300Lx的范围内，根据数据得知若光通量不超过300lx，对文物不会造成影响。

*优点：

本设计针对文物保护存在的问题而设计，非常适合于博物馆、文物收藏、展览馆等场所。对于流动性较高的文物保护或不同材质的文物，均有不同的光照要求，我们的应用程序及控制参照系统能在下一次更换展品时以无线形式调控照明系统，免除整个照明系统的更换和独立参调的步骤，提高了效率及降低成本。 

*还需进一步研究的问题：

（1）设计一个文物数据处理系统，此系统能够收集所有文物的资料，例如文物历史、展示位置、保护数据和方式，此系统结合我们的设计能够作出文物的详细分析，及作出自动化实时调控。

（2）设计一个材料识别装置，能够识别文物的材质，并结合文物数据处理系统作出自动化的实时调控，免除人手操作。

作品图片：

查新说明:自我查新结论：新颖

一、查新体会及比较：经检索，检索相关文献6篇。关于光波对不同物料的影响和LED应用在博物馆的照明系统上,己多个文献已经有详细的研究，但针对不同方面的研究还在进展中,而且缺乏实质的解决方法和没有一个针对文物保护的系统。二、与同类作品对比分析及优点：(1)基于一种用可用手机应用程序来控制文物照明的系统,能够控制LED的光强度，颜色，色温等以满足不同文物对光的需求。(2)利用光强度数据处理系统和LED灯光控制系统结合，并互相作数据处理并实时监察警报，能满足不同文物对光的需求。(3)使用的范畴广，本设计不单在博物馆内才能使用，亦能使用在文物保护实验室、文物运输、个人文物收藏、企业、文物展览等。(4)通过自主编写手机应用程序，以无线蓝牙传输技术连接有led控制处理器来调控照明系统的光参数。(5)成本低，性价比高，打破传统博物馆光监控系统，成本昂贵、功能单日一、不能独立调控等限制。(6)通过红外线人体和光敏传感器，探测因人体阻碍光线进入展示柜的变化值而调节LED灯的光线量度。三、改进内容：（1）设计文物数据处理系统，收集所有文物的资料。（2）设计材料识别装置。