一种基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统

摘要

本发明公开了一种基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，包括在线监测模块、在线评估模块、实时告警模块和环境调控模块，所述在线监测模块包括区域监控、设备监控、日环境监测报告和监测指令下发，且在线评估模块包括文物环境评估知识库和文物环境评估标准规范，本发明涉及文物存放环境监测技术领域。该基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，能够自主的对文物所处环境进行监测，实时采集环境数据，并将采集到数据传输至监测平台，平台对数据进行分析处理，以可视化的图表的形式展现给监测人员，方便工作人员做出决策，最终实现了对文物的预防性保护，加强了博物馆的环境监测水平。

说明书

技术领域

本发明涉及文物存放环境监测技术领域，具体为一种基于环境数据采集 和监测的博物馆文物保护系统。

背景技术

丰富的文物藏品是国家珍贵的文化遗产，是中华民族历史发展的见证， 具有极高的艺术价值、文化价值，博物馆作为文物的收藏机构，在文化交流 中起到了非常重要的作用。博物馆的核心工作就是保护这些珍贵文物，因此， 加强文物的预防性保护工作，从源头上杜绝各种环境因素对文物的损坏，是 博物馆的重要使命。文物作为一种不可再生资源，各种环境因素，例如温度、 湿度、有害气体、光照、紫外线等，都会对文物造成不可逆的伤害，如何从 源头上杜绝这种伤害，预防性的保护珍贵文物，是文物保护工作的重中之重。近年来，文物受损的问题日益突出，预防性的保护文物已经成为国际共识， 随着科技的发展，物联网技术将物理基础设施与信息技术基础设施有效地结 合起来，以其高效、准确、灵活、自动化等优势，已成功应用于多个领域， 尤其是物联网在环境保护方面的应用，为博物馆文物保护工作提供了新的思 路。

随着传感技术在物联网领域的应用，传感设备能够自主的对文物所处环 境进行监测，实时采集环境数据，并将采集到数据传输至监测平台，平台对 数据进行分析处理，以可视化的图表的形式展现给监测人员，方便工作人员 做出决策，最终实现了对文物的预防性保护，加强了博物馆的环境监测水平。 基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统的主要任务是采集博物馆的 文物所处空间的温湿度、有害气体、光照度等环境参数，而且监测数据可以 实时传输，通过系统进行处理，使得监控人员能够根据预警信息进行反馈，通过调控设备对文物所处的微环境做出调控。

参考中国专利公开号为CN101742536A的文物存护环境多参数智能化实时 监测系统及方法，实现文物保存微环境参数监测的多样性，能够对环境中的 温度、湿度、CO2、VOC、甲醛、紫外线、光照度、空气浮尘等参数进行监测， 并且所监测参数的标准符合国家文物保护行业标准《馆藏文物保存环境质量 检测技术暂行规范》中的规定。

参考中国专利公开号为CN111736503A的一种文物馆藏陈列场所环境监控 系统，可以使系统标准化、模块化，大幅降低系统建设与维护成本，提高连 接的可靠度和稳定性，具有数据信号传输稳定、传输距离远等优点。

综合分析以上参考专利，两个参考专利均不能实现同时检测温度、湿度、 二氧化硫、二氧化碳、光照、紫外线、有害气体浓度、甲醛浓度、PM2.5浓度、 PM1.0浓度环境信息的具体数值，以及不能实现生成监测数据的可视化图表。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于环境数据采集和监测的博 物馆文物保护系统，解决了现有的文物保护系统检测功能较为单一，且不能 实现生成监测数据可视化图表的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于环境数 据采集和监测的博物馆文物保护系统，包括在线监测模块、在线评估模块、 实时告警模块和环境调控模块，所述在线监测模块包括区域监控、设备监控、 日环境监测报告和监测指令下发，且在线评估模块包括文物环境评估知识库 和文物环境评估标准规范，所述实时告警模块包括告警规则、设备告警、环 境告警、告警信息统计和告警消息通知，且环境调控模块包括恒温恒湿调控 和微环境调控知识库。

所述在线监测模块用于对博物馆内不同区域布置的监测设备所监测到的 环境数据信息的实时获取，并形成环境监测报告，以可视化的形式在系统里 呈现给博物馆系统使用者，该模块还应实时监测设备的工作状态、电量信息 等，以保证监测设备的正常运行。同时，该模块还应实现监测数据的可视化， 以玫瑰图、雷达图、折线图等可视化的图表形式，将监测结果呈现给工作人 员，使得工作人员能够更加直观的判断博物馆的文物环境。

所述在线评估模块用于工作人员建立更加科学的文物保护方式，针对不 同的地区、不同材质的文物，都有不同的保护标准，评估模块使得监测设备 采集到的数据信息发挥出了巨大的价值，文物保护专家参考国际标准，针对 博物馆的文物设定评估标准，实现了对监测数据的有效利用，最终形成评估 知识库，为进一步的科研工作提供数据支持。

所述实时告警模块用于当监测博物馆内的文物保存区域环境质量不好或 者监测设备状态异常时，通过手机或者邮件的形式向工作人员报警，提醒工 作人员及时处理，起到预防性保护珍贵文物的作用。

所述环境调控模块针对博物馆的珍贵文物，尤其是对温湿度敏感的文物， 用于调控展柜内部的温度和湿度，保证温度和湿度出于恒定值，起到保护珍 贵文物的作用，同时，环境调控模块还能够根据环境调控结果形成微环境调 控知识库，为博物馆环境调控参数的设置提供数据支持，使文物保护工作更 加科学。

优选的，所述区域监测包括展厅监测监控、库房监测监控和恒温恒湿展 柜监测监控，且设备监控包括设备拓扑、设备管理、设备绑定、跟踪任务和 跟踪设备。

优选的，所述日监测报告包括整个博物馆各个区域的设备告警统计、环 境告警统计和监测数据统计，监测指令下发是针对恒温恒湿展柜下发监测指 令，指令包括操作人、操作时间、温度设定的上下限值、湿度设定的上下限 值，以实现对恒温恒湿展柜中的珍贵文物实时监测。

优选的，所述文物环境评估知识库包括评估策略基本信息、评估策略触 发条件和评估策略执行条件，且文物环境评估标准规范包括标准名称、标准 使用状态、文物材质、参考标准以及评估标准，所述评估标准包括评估指标 的类型、上下限、波动值和参考值。

优选的，所述预警规则包括预警策略基本信息、预警策略触发条件和预 警策略执行条件，且实时告警包括监测设备类告警和文物保存环境类告警。

优选的，所述历史告警用于系统管理员搜索某一时间段内的告警历史告 警信息，分析博物馆的各个区域的告警特征，根据分析结果，提前对容易出 现环境问题的区域做出准备。

优选的，所述告警统计统计某一时间段内的处理和未处理的告警信息， 对于未处理的告警信息，及时安排处理，系统管理员查看具体单一的环境参 数出现告警的曲线图，以此来分析博物馆的哪项环境指标容易出现问题，根 据分析结果来配置相应的洁净设备，使得文物保护工作更加防患于未然，且 消息通知是通过短信和邮件方式通知。

优选的，所述恒温恒湿展柜调控的调控方式是在系统里设置恒温恒湿展 柜的调控温度和调控湿度。

优选的，所述微环境调控知识库添加调控策略，包括策略的名称、描述、 优先级和启用状态，调控策略触发条件指的是监测数据大于或小于设定的目 标值，调控开始，调控策略执行条件指的是具体的调控方式，调控方式共三 种：上报告警、发送消息模板、温湿度调控，调控时可以在系统里选择一种 调控方式，或者根据具体情况组合这三种方式。通过上报告警，提醒工作人 员告警级别、告警区域和告警设备，以便工作人员及时采取措施，通过启动 博物馆的通风系统、空气净化设备等调控设备来调控环境；告警信息可以通 过短信或邮件的形式提醒工作人员进行调控；温湿度调控是通过设定恒温恒 湿机的调控温湿度，自动进行调控。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统。与 现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，通过数据库 的设计、环境预警功能的设计与实现、数据可视化功能的实现，系统的操作 系统采用UbuntuServer14.04.3LTS，数据库采用5.7版本的Mysql，利用Java 语言，Spring框架构建系统的基本框架，在生产环境下采用Nginx运行。前 端通过Angular框架向用户展示系统内容，传感设备能够自主的对文物所处 环境进行监测，实时采集环境数据，并将采集到数据传输至监测平台，平台 对数据进行分析处理，以可视化的图表的形式展现给监测人员，方便工作人 员做出决策，最终实现了对文物的预防性保护，加强了博物馆的环境监测水 平。

(2)、该基于环境数据采集和监测的博物馆文物保护系统，通过采集博 物馆的文物所处空间的温湿度、有害气体、光照度等环境参数，而且监测数 据可以实时传输，通过系统进行处理，使得监控人员能够根据预警信息进行 反馈，通过调控设备对文物所处的微环境做出调控。

附图说明

图1为本发明的功能架构图；

图2为本发明在线监测模块功能架构图；

图3为本发明在线评估模块功能架构图；

图4为本发明实时告警模块功能架构图；

图5为本发明环境调控模块功能架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于环境数据采集 和监测的博物馆文物保护系统，包括在线监测模块、在线评估模块、实时告 警模块和环境调控模块，在线监测模块包括区域监控、设备监控、日环境监 测报告和监测指令下发，且在线评估模块包括文物环境评估知识库和文物环 境评估标准规范，实时告警模块包括告警规则、设备告警、环境告警、告警 信息统计和告警消息通知，且环境调控模块包括恒温恒湿调控和微环境调控 知识库.

在线监测模块用于对博物馆内不同区域布置的监测设备所监测到的环境 数据信息的实时获取，并形成环境监测报告，以可视化的形式在系统里呈现 给博物馆系统使用者，该模块还应实时监测设备的工作状态、电量信息等， 以保证监测设备的正常运行。同时，该模块还应实现监测数据的可视化，以 玫瑰图、雷达图、折线图等可视化的图表形式，将监测结果呈现给工作人员， 使得工作人员能够更加直观的判断博物馆的文物环境。。

在线评估模块用于工作人员建立科学的文物保护方式，针对不同的地区、 不同材质的文物，都有不同的保护标准，评估模块使得监测设备采集到的数 据信息发挥出价值，文物保护专家参考国际标准，针对博物馆的文物设定评 估标准，实现了对监测数据的有效利用，最终形成评估知识库，为进一步的 科研工作提供数据支持。

实时告警模块用于当监测博物馆内的文物保存区域环境质量不好或者监 测设备状态异常时，通过手机或者邮件的形式向工作人员报警，提醒工作人 员及时处理，起到预防性保护珍贵文物的作用。

环境调控模块针对博物馆的珍贵文物，尤其是对温湿度敏感的文物，用 于调控展柜内部的温度和湿度，保证温度和湿度出于恒定值，起到保护珍贵 文物的作用，同时，环境调控模块还能够根据环境调控结果形成微环境调控 知识库，为博物馆环境调控参数的设置提供数据支持，使文物保护工作更加 科学。

本发明实施例中，区域监测包括展厅监测监控、库房监测监控和恒温恒 湿展柜监测监控，且设备监控包括设备拓扑、设备管理、设备绑定、跟踪任 务和跟踪设备，日监测报告包括整个博物馆各个区域的设备告警统计、环境 告警统计和监测数据统计，监测指令下发是针对恒温恒湿展柜下发监测指令， 指令包括操作人、操作时间、温度设定的上下限值、湿度设定的上下限值， 以实现对恒温恒湿展柜中的珍贵文物实时监测。

由图2所示，本发明实施例中，在线监测模块分为区域监控、设备监控、 恒温恒湿展柜监控、日环境监测报告、监测指令下发等功能。

1.1监测地图

监测地图可以查看博物馆的楼层信息、展厅信息，并在地图上查看网关、 中继等无线传感网络的连接状态，连接正确的话连线颜色为绿色，连接错误 的话连线颜色为红色，并能够实时告警，方便工作人员第一时间发现无线传 感网络的故障，并及时解决。

1.2区域监测

根据环境监测区域的不同，区域监测包括展厅监测监控、库房监测监控、 恒温恒湿展柜监测监控。

(1)展厅监测监控

用户登录系统可查看各个展厅的实时数据信息，包括温度、湿度、二氧 化硫、二氧化碳、光照、紫外线、有害气体浓度、甲醛浓度、PM2.5浓度、PM1.0 浓度等环境信息的具体数值，并根据设置的环境参数来评价每项监测指标对 应的环境质量，环境质量分为：优、良、轻度污染、中度污染、重度污染、 严重污染。同时，将以上每项环境指标以雷达图的形式呈现出来，方便工作 人员查看管理。系统使用者还可以查看特定时间段内的各个单一环境指标的 变化趋势，并以折线图、柱状图等可视化的形式展现。

(2)库房监测监控

库房监测监控功能与展厅监测监控功能一致，支持数据可视化。

(3)恒温恒时展柜监测监控

针对博物馆的具体情况，对于对温度湿度敏感的珍贵木质文物，配置3 台恒温恒湿展柜，分别为木屋恒温恒湿展柜、墨绘木马恒温恒湿展柜、彩绘 木马恒温恒湿展柜，实时监测展柜内的温度、湿度两项环境参数，监测时间 粒度为小时，分别为：1小时、12小时、24小时，并将一定时间段内的温度 参数以折线图的形式表现出来，系统管理员可导出温度、湿度的EXCEL统计 表格，为文物专家研究温湿度的变化与木质文物保存程度之间的关系提供了 数据支持。

1.3、设备监测

设备监测包括设备拓扑、设备管理、设备绑定、跟踪任务、跟踪设备等 功能。

(1)设备拓扑

设备拓扑主要是指主网关的拓扑结构。包括设备编号、MAC地址、设备类 型、设备连接状态、设备最新连接时间、设备拓扑图。

设备拓扑图是指主网关连接的不同编号的中继，中继连接的各类传感设 备。

(2)设备管理

设备管理是指对设备的增、删、改、查等操作，可以添加设备信息、查 看设备列表、搜索设备、删除编辑设备信息。

设备信息包括设备区域、设备名称、设备类型、设备编号、设备ID、MAC 地址、设备所属区域、设备激活状态、设备连接状态、设备最新上报数据时 间、设备供电类型、设备初始电量及到期时间、设备使用月份数、设备信号 覆盖范围、设备维修时间、设备维修信息等。

(3)设备绑定

设备绑定包括设备的绑定、解绑、修改、查询已绑/未绑设备。系统管理 员可以根据不同区域内已绑定的主网关，选择该区域需要绑定的中继、传感 器类型等。

(4)跟踪任务

跟踪任务指的是跟踪系统管理员对设备下发的指令。系统管理员新建监 测任务，通过系统对监测设备发送命令，包括监测任务名称、监测任务开始 时间、监测任务结束时间、监测任务状态、设备配置详情等。管理员通过系 统发送的信令类型包括：通讯握手、请求设备MAC列表、探测设备状态、请 求网络拓扑、发送网络拓扑、设备上报告警、关闭数据上报、打开数据上报、 请求历史数据、设备数据上报、业务引擎下发读取设定值、向下设置恒温恒 湿机的温湿度、业务引擎下发消息通知、上报设定状态是否成功等。系统管 理员可以在监测任务列表里跟踪任务，实时跟踪信令的执行状态，设置跟踪 频率并导出消息。

(5)跟踪设备管理

跟踪设备管理指的是跟踪设备对应的文物ID、设备标签。跟踪设备主要 是针对经常需要展出的文物，设备内置定位模块，防止文物在展出过程中丢 失。

1.4、日监测报告

日监测报告是对博物馆每日监测情况的统计，方便工作人员对每天的环 境监测情况有一个总体的了解。包括整个博物馆各个区域的设备告警统计、 环境告警统计、监测数据统计。

1.5、恒温恒湿展柜指令下发历史

针对恒温恒湿展柜下发监测指令，指令包括操作人、操作时间、温度设 定的上下限值、湿度设定的上下限值，以实现对恒温恒湿展柜中的珍贵文物 实时监测。

本发明实施例中，文物环境评估知识库包括评估策略基本信息、评估策 略触发条件和评估策略执行条件，且文物环境评估标准规范包括标准名称、 标准使用状态、文物材质、参考标准以及评估标准，评估标准包括评估指标 的类型、上下限、波动值和参考值。

由图3所示，本发明实施例中，在线评估模块包括文物环境评估知识库 和文物环境评估标准规范两部分。

2.1、文物环境评估知识库

文物环境评估知识库包括评估策略基本信息、评估策略触发条件、评估 策略执行条件三部分。

评估策略基本信息包括策略名称、优先级、具体描述。策略触发条件可 选择规则进行设置。规则包括：上报监测数据归属于区域与设定目标区域的 比较条件、上报监测数据与监测数据控制点的比较条件、上报数据符合行业 标准、上报数据不符合行业标准的情况下与行业标准的偏差数目设置。策略 执行动作是针对策略进行评估打分。

2.2、文物环境评估标准规范

文物环境评估标准规范包括标准名称、标准使用状态、文物材质、参考 标准、评估标准。评估标准包括评估指标的类型、上下限、波动值、参考值。

本发明实施例中，预警规则包括预警策略基本信息、预警策略触发条件 和预警策略执行条件，且实时告警包括监测设备类告警和文物保存环境类告 警，历史告警用于系统管理员搜索某一时间段内的告警历史告警信息，分析 博物馆的各个区域的告警特征，根据分析结果，提前对容易出现环境问题的 区域做出准备，告警统计统计某一时间段内的处理和未处理的告警信息，对 于未处理的告警信息，及时安排处理，系统管理员查看具体单一的环境参数 出现告警的曲线图，以此来分析博物馆的哪项环境指标容易出现问题，根据分析结果来配置相应的洁净设备，使得文物保护工作更加防患于未然，且消 息通知是通过短信和邮件方式通知。

由图4所示，本发明实施例中，实时告警模块分为预警规则、实时告警、 历史告警、告警统计、消息通知配置五部分。

3.1、预警规则

预警规则分为预警策略基本信息、预警策略触发条件、预警策略执行条 件三部分。根据博物馆不同区域的文物特征，设定告警规则，告警规则规定 温度、湿度、有害气体浓度等环境参数高于设定值时，预警执行，报警并通 知工作人员。工作人员可设置预警策略的优先级，启用或关闭预警策略。

3.2、实时告警

实时告警分为监测设备类告警和文物保存环境类告警。监测设备类告警 分为电源告警、信令告警、断开连接告警、电量低告警、设备过期告警、设 备信号覆盖告警。文物保存环境类告警分为温度告警、湿度告警、紫外线告 警、光照告警、二氧化碳告警、二氧化硫告警、VOC告警。根据实际监测参数 高于设定告警阈值的比例，将告警分为以下几个等级：严重告警、重要告警、 次要告警、警告告警、通知告警、调试告警。对于告警等级比较高的，直接 发送至工作人员手机，方便工作人员能在第一时间做出处理，以最快的速度 防止文物收到损坏。系统管理员可以实时查看告警时间、告警级别、告警描 述、告警区域、告警设备名称等具体参数，对于严重程度不高的报警，可以 上报博物馆领导，安排人员及时处理并维修报警设备或者调控文物环境。

3.3、历史告警

系统管理员可以搜索某一时间段内的告警历史告警信息，分析博物馆的 各个区域的告警特征，根据分析结果，提前对容易出现环境问题的区域做出 准备。

3.4、告警统计

告警统计可以统计某一时间段内的处理和未处理的告警信息。对于未处 理的告警信息，可以及时安排处理。系统管理员可以查看具体单一的环境参 数出现告警的曲线图，以此来分析博物馆的哪项环境指标容易出现问题，根 据分析结果来配置相应的洁净设备，使得文物保护工作更加防患于未然。

3.5、消息通知配置

消息通知是通过短信和邮件方式通知。

本发明实施例中，恒温恒湿展柜调控的调控方式是在系统里设置恒温恒 湿展柜的调控温度和调控湿度，微环境调控知识库添加调控策略，包括策略 的名称、描述、优先级和启用状态，调控策略触发条件指的是监测数据大于 或小于设定的目标值，调控开始，调控策略执行条件指的是具体的调控方式， 调控方式共三种：上报告警、发送消息模板、温湿度调控，调控时可以在系 统里选择一种调控方式，或者根据具体情况组合这三种方式。通过上报告警， 提醒工作人员告警级别、告警区域和告警设备，以便工作人员及时采取措施，通过启动博物馆的通风系统、空气净化设备等调控设备来调控环境；告警信 息可以通过短信或邮件的形式提醒工作人员进行调控；温湿度调控是通过设 定恒温恒湿机的调控温湿度，自动进行调控。

由图5所示，本发明实施例中，该模块分为恒温恒湿调控和微环境调控 知识库两部分。

4.1、恒温恒湿展柜调控

恒温恒湿展柜既有监测功能，又有调控功能，调控的方式是在系统里设 置恒温恒湿展柜的调控温度、调控湿度。

4.2、微环境调控知识库

微环境调控知识库可以添加调控策略，包括策略的名称、描述、优先级、 启用状态等。调控策略触发条件指的是监测数据大于或小于设定的目标值， 调控开始。调控策略执行条件，指的是具体的调控方式，调控方式共三种： 上报告警、发送消息模板、温湿度调控，调控时可以在系统里选择一种调控 方式，或者根据具体情况组合这三种方式。通过上报告警，提醒工作人员告 警级别、告警区域和告警设备，以便工作人员及时采取措施，通过启动博物 馆的通风系统、空气净化设备等调控设备来调控环境；告警信息可以通过短 信或邮件的形式提醒工作人员进行调控；温湿度调控是通过设定恒温恒湿机 的调控温湿度，自动进行调控。

5本发明实施例数据库设计

本发明实施例根据需求分析可以抽象出如下实体：

(1)用户：包括用户ID、用户名、登录密码、手机号码、所属部门等。

(2)文物：包括文物ID、所属年代、来源、质地、完好度、级别、入藏 时间、登记人ID等。

(3)监测设备：包括设备ID、区域ID、设备类型、设备版本、设备编 号、设备电量、设备功能、当前电量、更新时间等。

(4)监测数据：包括设备ID、区域ID、描述、状态、值、时间戳、上 报信息、评分、监测对象类型、时间等。

(5)告警标准：包括时间戳、名称、标准类型名称、标准值、解释描述、 描述等。对应以上实体梳理出以下关系。

5.1数据库详细设计

5.1.1数据库设计思想

数据库设计时应遵循以下原则：一个数据库中表的个数越少越好；一个 表中组合主键的字段个数越少越好；一个表中的字段个数越少越好；

数据库的设计是建立在需求分析的基础之上的，结合本文第三章需求分 析的具体内容，博物馆文物环境数据采集与监测系统的数据库在设计时，应 满足以下条件：数据独立性高。环境数据是海量的，服务器的数据应独立于 客户端而存在。数据安全性高。博物馆的文物，是国家文化的象征，因此安 全性及其重要，设计时需考虑到数据安全性的问题，防止数据信息被恶意篡 改。数据应具有完整性。一是正确性，避免产生歧义，导致错误；二是相容 性，数据是能够兼容的，便于进一步的开发和扩展。

5.1.2数据库逻辑结构设计

数据库逻辑结构设计是把本文第四章中总体设计部分的E-R图转换成数 据库逻辑机构图表。主要包含以下数据库表。

主要基础表：

areas区域表

devices设备信息表

users用户信息表

relic文物信息表

activity_monitoring_data_record节点环境信息表

信息统计表：

Activity_data_record节点单元数据统计表

hour_data_record小时数据统计表

day_data_record日数据统计表

month_data_record月数据统计表

year_data_record年数据统计表

评分标准表：

Standards参考标准表

Customized_standards区域定制标准表。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有 技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系 列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明 确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有 的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。