Спосіб моделювання та моніторингу режимів функціонування музею-панорами, зокрема, режимів художнього полотна музею-панорами

1. Спосіб моделювання та моніторингу режимів функціонування музею-панорами, зокрема, режимів полотна музею-панорами, заснований на 2 (19) 1 3 97048 4 значень цих фізичних величин в окремих просторових зонах приміщення музею-панорами та/або впродовж добових, та/або тижневих, та/або сезон них та/або річних циклів функціонування музеюпанорами. Галузь техніки, до якої належить винахід, стосується інформаційних технологій моделювання та моніторингу режимів функціонування музеюпанорами, зокрема, режимів полотна музеюпанорами, а саме інформаційних технологій здійснення моніторингу на основі визначення показників, що характеризують просторово-часові параметри динаміки фізичних величин, які визначають стан повітряного середовища, а також деструктивні впливи змін стану повітряного середовища на музейні об'єкти, і, зокрема, на такий унікальний об'єкт як полотно музею-панорами. Актуальність створення способів та інформаційних технологій моделювання та моніторингу режимів функціонування музею-панорами, зокрема, режимів полотна музею-панорами, обумовлена як унікальністю таких закладів за виконанням власне художнього полотна та його історичною і художньою цінністю, так і надзвичайно складними умовами, в яких постійно перебуває художнє полотно і які характеризуються постійно динамічним формуванням та впливами багатьох фізичних чинників, що руйнують полотно. Так, зокрема, складність умов, в яких постійно перебуває художнє полотно музею-панорами, обумовлена значними - унікальними - розмірами як власне полотна, так і приміщення музеюпанорами. Геометричні параметри приміщень музеївпанорам мають значення, що ілюструються наступними даними: висота приміщень - 14-16 метрів, діаметр приміщень - 30-40 метрів при довжині полотна панорами до 120 метрів [Верещагін В. Л., Верещагін Л. А., Приліпко Т. Й., Моделювання в музейних інформаційних технологіях: задачі, методи, досвід розробок автоматизованих систем. Матеріали міжнародної наукової конференції "МОДЕЛЮВАННЯ-2010-SIMULATION-2010" 12-14 травня 2010 року. - Том 1. - С. 218-225]. Поряд з цим, динаміка поточного стану повітряного середовища приміщення музею-панорами та значна нерівномірність просторово-часових розподілень показників цього стану, безпосередньо призводять до деформацій художнього полотна. Це обумовлено, зокрема, унікальним режимом просторово розподіленого гравітаційного натяжіння художнього полотна, необхідного для підтримання його квазістабільної форми, і при цьому даний режим характеризується значними внутрішніми зусиллями, що діють на полотно, а також суттєво змінюються при впливах різних чинників середовища. Підтвердженням наведених даних є фактичні відомості про значні пошкодження художнього полотна музею-панорами "Сталінградская битва" після 20 років його експлуатації - маса видаленого з полотна пилу досягла 2000 кг, а натяжіння в верхній зоні полотна збільшилось в 2 рази, внаслідок чого виникли десятки поривів полотна і його відновлення було завершене лише через 4 роки безперервних реставраційних робот. Аналогічні умови мають місце також і в музеях-панорамах та в музеях-діарамах України та інших країн. Рівень техніки характеризується наступними даними. Відомий спосіб моніторингу термічних режимів з визначенням показників, що характеризують просторово-часові параметри динаміки таких фізичних величин, як температура та/або просторовий градієнт температур, який визначають, зокрема, для оперативної оцінки термічних деформацій об'єктів шляхом вимірювання зазначених фізичних величин за допомогою сенсорів, інтегрованих в елементи об'єктів [Верещагин Л. А. Автоматический регулятор температуры, Авт. свид. СССР № 139484, приоритет - 1960 г., Бюллетень изобретений № 13, 1961]. Покладений в основу даного способу принцип визначення просторово-часових параметрів динаміки таких фізичних величин, як температура та/або просторовий градієнт температур, є ефективним також і при вирішенні задач моделювання та моніторингу мікроклімату приміщень, але недоліком даного технічного рішення є конструктивно детермінований вибір просторових зон розташування первинних перетворювачів (сенсорів) температури. Відомий спосіб контролю і керування мікрокліматом, реалізований в алгоритмі та програмах функціонування комп'ютерної системи контролю і керування мікрокліматом робочого місця, що передбачає вимірювання таких фізичних величин, що характеризують мікроклімат приміщень, як температура та вологість [Шабатура Ю. В. Комп'ютерна система контролю і керування мікрокліматом робочого місця, деклараційний патент України № 23908 на корисну модель, пріоритет 05.02.2007, публікація 11.06.2007, Бюлетень № 8]. Недоліком цього способу є неможливість застосування в умовах просторово розподілених зон моніторингу в приміщеннях значних розмірів, що є характерним, як зазначено вище, для музеївпанорам. Найближчим аналогом способу, що заявляється, є інформаційна технологія, застосована для комп'ютерного моделювання та дослідження мікроклімату музейних приміщень, застосована для умов іркутського Державного краєзнавчого музею [Сергиенко Л.С., Житов В.Г., О компьютерном моделировании микроклимата в здании // Математические модели и методы их исследования /Тр. междунар. конф. - Красноярск: Изд-во Института 5 вычислительной техники и, моделирования СО РАИ, 2001. - Т. 2. - С. 91-195; Компьютерная диагностика микроклимата помещений. Сергиенко Л. С, Житов В. Г., Литвинцев П. В., Богородский Д. Ю. Успехи современного естествознания.-2006, № 4. С. 84-86]. Недоліком способу-прототипу є формальна оцінка параметрів режимів, що моделювались (за усередненими статистичними даними і без вимірювань показників, що характеризують реальні фізичні процеси). Так, за даними авторів наведених публікацій - «… моделювання повітряного середовища приміщень проводилось за принципом "чорної скриньки", тобто головним чином на основі статистичної інформації, майже без урахування механізму явищ, що вивчаються" ("… моделирование воздушной среды помещений проводилось по принципу "черного ящика", то есть главным образом на основе статистической информации, почти без учета механизма изучаемых явлений"), тобто без уточнення параметрів моделі за результатами вимірювань та оцінок показників динаміки фактичних значень фізичних величин, що характеризують мікроклімат приміщень музею. Задача, на вирішення якої спрямоване технічне рішення, що заявляється, полягає у розширенні функціональних можливостей способу моделювання та моніторингу мікроклімату, зокрема, в приміщеннях музеїв-панорам. Технічний результат, який досягається при здійсненні способу, що заявляється, полягає у формуванні комп'ютерних моделей просторовочасових розподілень фізичних величин та оптимізації режимів моніторингу мікроклімату на основі критеріїв динаміки щонайменше таких фізичних величин, як температура та відносна вологість, попередньо визначених безпосередньо в умовах приміщень, вибраних для подальшого постійного (стаціонарного) моніторингу, що дозволяє, зокрема, здійснити вибір саме репрезентативних просторових зон розташування в приміщеннях відповідних сенсорів та оптимізувати режими моніторингу у відповідності до реальних показників динаміки поточних значень фізичних величин, що характеризують мікроклімат приміщень в специфічних умовах музеїв-панорам. Вирішення поставленої задачі винаходу та отримання зазначеного технічного результату досягається завдяки запропонованій сукупності наступних суттєвих ознак технічного рішення, що заявляється. В способі моделювання та моніторингу режимів функціонування музею-панорами, зокрема, режимів полотна музею-панорами, заснованому на визначенні показників та формуванні комп'ютерних моделей просторово-часових розподілень фізичних величин комплексу, у складі щонайменше таких фізичних величин як температура та відносна вологість повітряного середовища в приміщенні музею-панорами, параметри комп'ютерних моделей, що формуються, визначають шляхом проведення попереднього моніторингу поточних 97048 6 значень фізичних величин, які характеризують мікроклімат в приміщенні музею-панорами, і при цьому визначення показників просторово-часових розподілень цих фізичних величин здійснюють шляхом суміщених у часі та/або у просторі вимірювань та/або шляхом динамічного аналізу отриманої інформації, що представляється в циліндричній системі координат, а за результатами вимірювань та/або динамічного аналізу отриманої інформації визначають оптимальні просторовочасові показники постійного моніторингу режимів музею-панорами в цілому та/або режимів полотна музею-панорами. При цьому, як показники динамічного аналізу поточних значень фізичних величин, які характеризують мікроклімат в цілому в приміщенні музеюпанорами та/або в просторовій зоні розміщення полотна музею-панорами, при проведенні попереднього моніторингу та/або при здійсненні постійного моніторингу, визначають параметри викидів та/або показники, що характеризують перші та/або вищі похідні поточних значень цих фізичних величин. Поряд з цим, як показники динамічного аналізу поточних значень фізичних величин, які характеризують мікроклімат в цілому в приміщенні музеюпанорами та/або в просторовій зоні розміщення полотна музею-панорами, при проведенні попереднього моніторингу та/або при здійсненні постійного моніторингу, можуть визначати оцінки взаємної кореляції поточних значень цих фізичних величин в окремих просторових зонах приміщення музеюпанорами та/або впродовж добових, та/або тижневих, та/або сезонних та/або річних циклів функціонування музею-панорами. При здійсненні способу після проведення попереднього моніторингу поточних значень фізичних величин, які характеризують мікроклімат приміщення музею-панорами, та аналізу отриманих результатів за критеріями динаміки та/або взаємної кореляції поточних значень цих фізичних величин в окремих просторових зонах приміщень та/або впродовж добових, та/або тижневих, та/або сезонних та/або річних циклів функціонування музеїв або художніх галерей, здійснюють вибір репрезентативних просторових зон розташування в приміщеннях сенсорів вимірювання поточних значень відповідних фізичних величин та оптимізують режими моніторингу - вибирають, зокрема, параметри циклів періодичних вимірювань та/або аналізу результатів моніторингу - у відповідності до реальних показників динаміки поточних значень фізичних величин, що характеризують мікроклімат приміщень. Використання запропонованого способу моделювання та моніторингу мікроклімату в приміщеннях музеїв-панорам забезпечує можливість оптимізації алгоритмів стаціонарного моніторингу мікроклімату приміщень та мінімізацію витрат при створенні та застосуванні автоматизованих систем здійснення такого моніторингу. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 97048 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601