孪生档案馆：基于数字孪生的新型档案服务模式

来源:用户上传      作者:吴倩

　　摘要：该文立足于数字孪生技术，提出数字孪生档案馆的概念及其面向馆舍、档案与用户的三维度工作场景，并基于此，从形成孪生档案馆“点到面”运行模式、智慧型人才队伍建设与组建关键型核心技术框架等新视角的运行策略出发，希冀为新时代档案馆运行模式的转型与发展提供理论指导。
　　关键词：数字孪生技术 档案馆 工作场景
　　2020年6月，新修订的《中华人民共和国档案法》（以下简称《档案法》）明确提出“国家鼓励和支持档案科学研究和技术创新，促进科技成果在档案收集、整理、保护、利用等方面的转化和应用，推动档案科技进步”[1]。数字孪生作为新时代的十大技术前沿之一，与档案相结合，将会推动档案科技的持续发展与档案馆服务的智慧化转型。数字孪生是指以虚拟映射、模拟仿真的数字化方式创建物理实体的虚拟孪生体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等现对物理实体全生命周期过程的检测、控制等[2]，其作为一种新兴前沿战略技术，已被广泛应用于各个领域。同时，它也可为档案馆的运营模式创新提供崭新的研究视角。
　　数字孪生最早起源于1969年美国国家航空航天局阿波罗计划提到的空间飞行器孪生体，但一直到2003年美国密歇根大学的迈克尔・格里夫斯（Michael Grieves）教授才提出数字孪生的概念：用于虚拟表达、描述真实事物以实现现实环境与状态的数字复制品[3]，即数字孪生体。随着新技术时代的发展，数字孪生与档案馆相互结合，作为档案响应6G时代的新型运营模式，数字孪生档案馆应运而生。数字孪生档案馆是基于数字孪生实现档案馆与孪生档案馆之间的信息实时交互映射，从而达到对档案馆全运行周期的统筹规划、资源开发与服务创新。孪生档案馆对实体档案馆的全要素精准映射很好地弥补了智慧档案馆无法反映档案馆运行生命周期全貌、难以实现对全域价值的信息挖掘与整体系统的统筹规划等不足。
　　孪生档案馆是基于实体档案馆的虚实映射，其主要面向馆舍、档案及用户三者，构成多维度服务场景，如图1所示。
　　（一）面向馆舍的维护场景
　　1.智能规划馆藏设计，实现资源优化配置。孪生档案馆利用虚拟仿真技术构建物理档案馆的三维仿真集成，使得库房不仅仅停留在浏览展示层面，更为重要的是为了达到库房管理简单化、直观化、系统化的运营效果，可以对实体档案馆所映射的数据进行可视化分析，通过资源重组实现馆藏设计与资源配置的优化。
　　孪生档案馆会根据不同档案库房对温湿度、设备使用等的要求，选择合适的地理位置设立库房。这不仅使得档案馆的空间得到最大利用，在一定程度上也提高了档案管理的效率与用户的便捷性。此外，孪生档案馆会立足于近年档案归档的数据趋势，预估当年的档案归档数量，预留充足的库房空间。这减免了因档案库架规划不周，使得档案进行高频率搬动调整所造成的资源浪费，甚至是档案的损坏与丢失。孪生档案馆智能规划馆藏设计的功能，使得档案馆的资源得到充分利用，可以实现档案管理效益的最大化。
　　2.统筹协调系统变化，创建智能生态档案馆。一是孪生档案馆智能识别功能可以推进绿色档案馆的建设。2019年3月，国家档案局发布的《绿色档案馆建筑评价标准》[4]推动了档案馆的“绿色”建设与运行，孪生档案馆成为绿色档案馆建设的重要途径。孪生档案馆会对馆内的实时情况进行追踪，实现智能化的资源管理。以智能化管理系统为例，该系统基于红外感应、时间控制等技术，根据馆内工作需要，实时调节各区域的光照、空调等设备，实现在满足利用需求的基础上减少不必要的资源消耗，促进绿色档案馆的建设与运行。
　　二是档案馆故障检测功能逐步走向智能化。孪生档案馆与实体档案馆实时动态交互，可以对实体档案馆现实状态进行可视化，这在一定程度上也实现了档案馆故障检测的功能。在传统情况下，当档案馆的设备出现故障时，从工作人员发现设备故障到通知售后人员到场维修，这一流程不仅可能会由于故障发现不及时造成设备修复的时间滞后，而且很大程度上会降低设备的维修效率，影响用户的利用效益。孪生档案馆根据设备的温度、载荷等数据分析，对设备的故障进行预测，并将故障原因提前反馈给馆员，以减小设备故障对档案利用造成的影响。同时，数字孪生、传感网络技术等协同应用将实现远程实时监控与危险预警[5]，形成孪生档案馆系统智能防控的安全保障。
　　（二）面向档案的管理场景
　　1.丰富档案信息功能，探索数据驱动新路径。孪生档案馆通过对档案孪生数据的资源整合，建立了电子档案数据管理体系，智能化的数据管理与服务是孪生档案馆实现数据驱动的重要体现。孪生档案馆会利用RFID技术实现档案的智能化管理，当档案编目信息被录入系统时，RFID标签会建立档案实体与孪生档案馆的关联。用户只需搜索相关的档案信息，便可快速定位所需档案，此时系统会向用户提供档案的具体库房号、排列号及3D导航等智能化信息服务。
　　此外，孪生档案馆的档案信息功能可以使系统实现数据驱动，包括数据分析、数据分类与数据压缩。数据分析是实现对档案数据进行审查校验的过程，目的在于分析输入与输出档案的异同，发现存在的数据与格式错误，从而保证档案数据的一致性。数据分类是指系统会根据馆员设置的分类维度，实现档案的自动化分类。为提高档案存储能力，孪生档案馆会利用数据压缩技术，在保证电子档案信息不被篡改的基础上，对传输过程中的档案数据进行压缩与解压。这可以使系统逐步实现档案管理的自动化与数据驱动的运行模式，促进档案馆的智能化运行。
　　2.实施安全监测服务，构建档案安全体系。电子档案的原始记录性与不稳定性使得孪生档案馆必须具备足够安全的运行系统。基于此，孪生档案馆集多元技术于一体的系统为档案提供了安全可信的环境。这里涉及网络环境安全与档案信息安全。

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