CN107870585A - 一种实验室监控*** - Google Patents

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吴博
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Abstract

一种实验室监控***，涉及实验室室内环境监控设备技术领域，包括安装在实验室各监测点的多个采集终端、监控上位机、执行机构、报警机构；所述采集终端采集实验室的室内环境信息，包括温度、湿度、风速、气压，所述采集终端与监控上位机通讯连接，并将采集到的室内环境信息传输至监控上位机，所述监控上位机连接执行机构和报警机构，接收室内环境信息并分别输出控制信号至执行机构、报警机构，所述执行机构接收控制信号并进行室内环境调整，所述报警机构接收控制信号并发出报警信息，本申请提供一种远程实时监控、带有应急报警、自动反馈的实验室监控***。

Description

一种实验室监控***
技术领域
本发明涉及实验室室内环境监控设备技术领域，具体涉及一种实验室监控***。
背景技术
对于实验室来说，室内环境的稳定与好坏直接影响实验室的整体安全性，以及内部操作人员的舒适性，良好的实验室环境对于温湿度、风速、气压等均有较高要求，尤其某些实验室还会产生有毒有害气体，因此实验室监控***相对于一般传统监控要更加复杂，然而由于目前国内大部分的实验室的监控主要由人工定期巡逻和值守完成，这无法将实验室的具体情况实时准确地反映给实验室管理员，工作效率低，另外当实验室发生断电、有毒有害气体泄漏、房间压力失常、失电、挥发试剂瓶打碎等紧急状况下，也无法实现快速响应、处理。
发明内容
本申请提供一种远程实时监控、带有应急报警、自动反馈的实验室监控***，其技术方案如下：
一种实验室监控***，包括安装在实验室各监测点的多个采集终端、监控上位机、执行机构、报警机构；所述采集终端采集实验室的室内环境信息，包括温度、湿度、风速、气压，所述采集终端与监控上位机通讯连接，并将采集到的室内环境信息传输至监控上位机，所述监控上位机连接执行机构和报警机构，接收室内环境信息并分别输出控制信号至执行机构、报警机构，所述执行机构接收控制信号并进行室内环境调整，所述报警机构接收控制信号并发出报警信息。
作为优选，所述采集终端包括第一单片机、通讯模块、电源模块、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器，所述第一单片机通过输入口分别连接所述温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器、通过输出口连接通讯模块，将室内环境信息传送给所述监控上位机，所述电源模块分别连接所述第一单片机、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器并提供电源。
作为优选，所述监控上位机包括第二单片机、通讯模块、数据显示模块、电源模块和键盘模块，所述第二单片机接收由采集终端采集的室内环境信息，经内部设置的处理器运算后将结果数据发送给所述数据显示模块，同时通过通讯模块向所述执行机构发出控制信号，所述数据显示模块通过连接的触摸屏在监控上位机上显示结果数据，所述键盘模块用于控制、设置结果数据或报警阈值，所述电源模块分别连接所述第二单片机、通讯模块、数据显示模块和键盘模块并提供电源。
作为优选，所述执行机构包括中央空调和循环风机，当检测到室内环境的温度低于设置值或湿度高于设置值时，中央空调进行升温加热，当检测到室内环境的温度高于于设置值或湿度低于设置值时，中央空调进行降温加湿；当检测到室内环境的气压低于设置值或风速低于设置值时，循环风机进行进风，当检测到室内环境的气压高于设置值或风速高于设置值时，循环风机进行抽风。
作为优选，所述报警机构包括声光报警装置、语音提醒装置，当监控上位机运算后的结果数据超过报警阈值时，所述报警模块进行报警提醒。
作为优选，所述监控上位机还设有无线数据传输通讯模块，所述无线数据传输通讯模块通过GSM网络与移动手机连接。
作为优选，所述通讯模块的信息传输方式采用无线方式，所述无线方式包括WIFI。
依据上述技术方案，本发明中实验室各监测点的安装有采集终端，所述采集终端采集实验室的室内环境信息，包括温度、湿度、风速、气压，并将采集到的室内环境信息传输至监控上位机，所述监控上位机接收由采集终端采集的室内环境信息，经内部设置的处理器运算后将结果数据发送给所述数据显示模块进行结果数据显示，实现了实验室室内环境的远程实时监控，同时通过键盘模块设置室内环境信息报警阈值，当采集的室内环境信息达到报警阈值时，监控上位机一方面驱动执行机构进行室内环境调整，另一方面通过报警机构进行报警提示，达到了实验室在发生紧急情况下实现快速响应处理。
附图说明
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的方框示意图；
图2为本发明中采集终端示意图；
图3为本发明中监控上位机示意图。
其中，1、采集终端；11、第一单片机；12、通讯模块；13、电源模块；14、温度传感器；15、湿度传感器；16、风速传感器；17、气压传感器；2、监控上位机；21、第二单片机；22、通讯模块；23、数据显示模块；24、电源模块；25、键盘模块；26、触摸屏；27、无线数据传输通讯模块；211、处理器；3、执行机构；31、中央空调；32、循环风机；4、报警机构；41、声光报警装置；42、语音提醒装置；5、移动手机。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种实验室监控***，包括安装在实验室各监测点的多个采集终端1、监控上位机2、执行机构3、报警机构4；所述采集终端1采集实验室的室内环境信息，包括温度、湿度、风速、气压，所述采集终端1与监控上位机2通讯连接，并将采集到的室内环境信息传输至监控上位机2，所述监控上位机2连接执行机构3和报警机构4，接收室内环境信息并分别输出控制信号至执行机构3、报警机构4，所述执行机构3接收控制信号并进行室内环境调整，所述报警机构4接收控制信号并发出报警信息。
如图2所示，作为优选，所述采集终端1包括第一单片机11、通讯模块13、电源模块12、温度传感器14、湿度传感器15、风速传感器16和气压传感器17，所述第一单片机11通过输入口分别连接所述温度传感器14、湿度传感器15、风速传感器16和气压传感器17、通过输出口连接通讯模块12，将室内环境信息传送给所述监控上位机2，所述电源模块13分别连接所述第一单片机11、通讯模块12、温度传感器14、湿度传感器15、风速传感器16和气压传感器17并提供电源。
如图3所示，作为优选，所述监控上位机2包括第二单片机21、通讯模块22、数据显示模块23、电源模块24和键盘模块25，所述第二单片机21接收由采集终端1采集的室内环境信息，经内部设置的处理器211运算后将结果数据发送给所述数据显示模块23，同时通过通讯模块22向所述执行机构3发出控制信号，所述数据显示模块23通过连接的触摸屏26在监控上位机2上显示结果数据，所述键盘模块25用于控制、设置结果数据或报警阈值，所述电源模块24分别连接所述第二单片机21、通讯模块22、数据显示模块23和键盘模块25并提供电源。
如图1所示，作为优选，所述执行机构3包括中央空调31和循环风机32，当检测到室内环境的温度低于设置值或湿度高于设置值时，中央空调31进行升温加热，当检测到室内环境的温度高于于设置值或湿度低于设置值时，中央空调31进行降温加湿；当检测到室内环境的气压低于设置值或风速低于设置值时，循环风机32进行进风，当检测到室内环境的气压高于设置值或风速高于设置值时，循环风机32进行抽风。
作为优选，所述报警机构4包括声光报警装置41、语音提醒装置42，当监控上位机2运算后的结果数据超过报警阈值时，所述报警模块4进行报警提醒。通过多种方式的报警装置，可提醒位于实验室附近或监控上位机2附近的相关人员进行抢救，其中声光报警装置41可采用多色彩报警灯并带有蜂鸣提醒，语音提醒装置42可采用喇叭或监控上位机2设置的特定报警声。
如图1所示，作为优选，所述监控上位机2还设有无线数据传输通讯模块27，所述无线数据传输通讯模块27通过GSM网络与移动手机5连接。其中无线数据传输通讯模块27优先采用G-BOX，G-BOX作为一种无线数据传输通讯模块，采用Modbus-TCP协议，与工业控制器等产品配套应用于自动化***中，实现自动化***与GPRS网络，GSM网络的无线连接，基于此G-BOX可对第二单片机21进行远程编程和诊断，实现程序上下载功能，当为第二单片机21配置G-BOX后，移动手机5能够通过GSM网络的无线数据传输***，实现短信收发功能，从而实现移动手机5对第二单片机21的实时监控，一旦出现故障问题，G-BOX将向用户移动手机5发送短信告知故障代码，这样就可以实现现场没有人在的情况下也可以通过短信形式提醒操作人员及时排除故障，避免可能产生风险。
作为优选，所述通讯模块（12、22）的信息传输方式采用无线方式，所述无线方式包括WIFI。采用无线方式进行信息传输，在实际的安装实践中无需布线，只需引入网络，安装并设置无线热点，大大节省了施工时间、材料成本等，方便快捷。
本发明的一种具体实施方式如下：
不管实验室中是否出现异常，实验室内多个采集终端1的温度传感器14、湿度传感器15、风速传感器16和气压传感器17检测到的相关室内环境信息温度、湿度、风速和气压都会实时通过通讯模块12向监控上位机2发送，所述监控上位机2中的第二单片机21接收室内环境信息，通过内部处理器211运算后在触摸屏26上以数字或曲线直接显示结果数据，当实验室中出现异常情况，比如温度传感器14检测到温度过高、湿度传感器15检测到湿度过大、风速传感器16检测到风速过大或气压传感器17检测到气压值急剧降低，第二单片机11会发送控制信号至执行机构3、报警机构4，执行机构3中的中央空调31会根据结果数据进行升温加热或降温加湿、循环风机32会进行抽风或排风处理，另外第二单片机11会发送控制信号至报警机构4，报警机构4的多彩报警灯闪烁并有蜂鸣声音提醒，同时监控上位机2将此异常数据通过GSM模块经GSM网络发送给管理员移动手机5，实现远程告知实验室管理员，使之立即采取有效的应急措施，在任何时候实验室管理员都可通过编辑短信远程控制本监控***，也可通过编辑短信准确地获得本监控***探测到的实时数据。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种实验室监控***，其特征在于，包括安装在实验室各监测点的多个采集终端、监控上位机、执行机构、报警机构；所述采集终端采集实验室的室内环境信息，包括温度、湿度、风速、气压，所述采集终端与监控上位机通讯连接，并将采集到的室内环境信息传输至监控上位机，所述监控上位机连接执行机构和报警机构，接收室内环境信息并分别输出控制信号至执行机构、报警机构，所述执行机构接收控制信号并进行室内环境调整，所述报警机构接收控制信号并发出报警信息。
2.如权利要求1所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述采集终端包括第一单片机、通讯模块、电源模块、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器，所述第一单片机通过输入口分别连接所述温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器、通过输出口连接通讯模块，将室内环境信息传送给所述监控上位机，所述电源模块分别连接所述第一单片机、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、风速传感器和气压传感器并提供电源。
3.如权利要求1所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述监控上位机包括第二单片机、通讯模块、数据显示模块、电源模块和键盘模块，所述第二单片机接收由采集终端采集的室内环境信息，经内部设置的处理器运算后将结果数据发送给所述数据显示模块，同时通过通讯模块向所述执行机构发出控制信号，所述数据显示模块通过连接的触摸屏在监控上位机上显示结果数据，所述键盘模块用于控制、设置结果数据或报警阈值，所述电源模块分别连接所述第二单片机、通讯模块、数据显示模块和键盘模块并提供电源。
4.如权利要求2所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述执行机构包括中央空调和循环风机，当检测到室内环境的温度低于设置值或湿度高于设置值时，中央空调进行升温加热，当检测到室内环境的温度高于于设置值或湿度低于设置值时，中央空调进行降温加湿；当检测到室内环境的气压低于设置值或风速低于设置值时，循环风机进行进风，当检测到室内环境的气压高于设置值或风速高于设置值时，循环风机进行抽风。
5.如权利要求1至4中任一项所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述报警机构包括声光报警装置、语音提醒装置，当监控上位机运算后的结果数据超过报警阈值时，所述报警模块进行报警提醒。
6.如权利要求1至4中任一项所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述监控上位机还设有无线数据传输通讯模块，所述无线数据传输通讯模块通过GSM网络与移动手机连接。
7.如权利要求2或3中任一项所述的一种实验室监控***，其特征在于，所述通讯模块的信息传输方式采用无线方式，所述无线方式包括WIFI。
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