[发明专利]一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统及补水方法

权利要求书

1.一种馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：包括设置于设备房中的用于净化水源的补水净化系统和用于调整补水温度的补水温度调控系统，以及设置于博物馆展示区遗址文物周围土壤中的用于维持文物本体及周围环境保持原始湿润状态的补水末端系统；其中，补水净化系统与补水温度调控系统相连，补水温度调控系统与补水末端系统相连。

2.根据权利要求1所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的补水净化系统包括水净化器（1），水净化器（1）的侧面上部设有供水进口，供水进口处连接有用于过滤水中杂质的供水过滤器（3），水净化器（1）的侧面下部设有出口，出口与补水温度调控系统相连；水净化器（1）的顶部设置有用于排除水净化处理过程中产生的气体的排汽口（6），底部设置有用于将净化芯的反洗再生所产生的污水排出的排污口（7）；水净化器（1）内设置有用于将供水进行净化处理的净化芯（5），净化芯（5）的上方设置有用于将供水雾化并均匀喷淋在净化芯（5）上的喷淋头（4），且喷淋头（4）通过供水进口与供水过滤器（3）相连通。

3.根据权利要求1所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的补水温度调控系统包括用于存储净化后的补水的蓄水水箱（2），以及用于对蓄水水箱中的蓄水温度进行调节的空气源热泵（10）；蓄水水箱（2）的侧面下部设置有与补水净化系统相连通的进水口，蓄水水箱（2）的侧面上部设置有与补水末端系统相连的出水口；蓄水水箱（2）内设置有水-水换热器（8），水-水换热器（8）的进水口与空气源热泵（10）的出水口相连通；水-水换热器（8）的出水口与空气源热泵（10）的进水口相连通。

4.根据权利要求3所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的水-水换热器（8）的进水口与空气源热泵（10）的出水口之间的管道上设置有用于驱动空气源热泵（10）向蓄水水箱（2）提供冷源或热源的水泵（9）；所述的蓄水水箱（2）的出口处安装有用于调控补水周期与补水量的流量控制阀（11）。

5.根据权利要求3或4所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的水-水换热器（8）为螺旋盘管换热器。

6.根据权利要求4所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的补水末端系统包括埋藏于文物周围土环境中的补水芯（12）和埋藏在文物周围土环境中的土壤含水量传感器（13）和土壤温度传感器（14）；补水芯（12）通过毛细管与蓄水水箱（2）的出口相连通；土壤含水量传感器（13）通过数据信号线与流量控制阀（11）相连；土壤温度传感器（14）通过数据信号线与水泵（9）相连；土壤含水量传感器（13）和土壤温度传感器（14）均埋藏在距离地面0.5m深处。

7.根据权利要求6所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述补水芯（12）的埋藏深度为距离地表30～100cm处。

8.根据权利要求6或7所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的补水芯（12）为直径为10cm，高度为20cm的不锈钢圆桶，内部填充有高分子吸水树脂。

9.根据权利要求8所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水保护系统，其特征在于：所述的高分子吸水树脂为聚丙烯酸盐，吸水率大于自重的300倍。

10.一种基于权利要求9所述的馆藏出土遗址文物原位环境补水方法，其特征在于：供水首先经过供水过滤器（3）过滤后送入水净化器（1）中，对供水进行进一步的净化处理，经过处理后的纯净水送入蓄水水箱（2）中，经过空气源热泵（10）对水温进行调节后，经过毛细管送入埋藏在土遗址中的补水芯（12）中，利用补水芯（12）中高分子吸水树脂的缓慢渗透，持续对出土文物及土环境进行补水，维持文物出土时的湿润原位环境；

补水水温目标值与布置在土环境中的土壤温度传感器（14）读数一致，保证补水不会引起土壤温度的波动；

补水周期与补水量通过布置在土环境中的土壤含水量传感器（13）进行控制：当土壤含水量传感器（13）的读数低于15%时，打开流量控制阀（11）进行补水，当土壤含水量传感器（13）的读数高于25%时，关闭流量控制阀（11）停止补水，将遗址文物土环境的含水量维持在15～25%以内，实现文物土环境含水量的自动控制。