CN109581952A - 一种基于物联网的实验室环境监测*** - Google Patents

一种基于物联网的实验室环境监测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的实验室环境监测***，包括中央控制器、换气模块、废水处理模块、声光报警模块、废水监测模块、空气监测模块和存储模块，废水监测模块和空气监测模块与中央控制器的输入端电连接，换气模块、废水处理模块、声光报警模块和存储模块与中央控制器的输出端电连接；废水监测模块和空气监测模块能够实时监测实验室的空气以及废水的质量，并将检测到的数据发送给中央控制器，当实验室的空气和废水的质量达不到预设要求时，中央控制器通过声光报警模块来提醒实验室的工作人员，并通过启动换气模块和废水处理模块来净化空气和废水，实现对实验室智能化和人性化的监控。

Description

一种基于物联网的实验室环境监测***
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的实验室环境监测***。
背景技术
实验室是人们进行各种实验的场所，人们在进行实验的过程中，时常会产生各类气体，这些气体中，有部分气体是对人体有害的，或是会对实验仪器造成损坏，因此需要对实验室中的气体进行处理排出，并从外面补充进新鲜的空气，确保实验室的空气环境不会对人体健康或实验仪器造成影响，此外，在实验过程中也会产生废水，也需要对废水进行处理排放，目前的实验室的智能程度都比较低，在人们进行实验的过程中，实验室中的换气模块以及废水处理模块会一直处于工作状态，但有时候实验室的气体环境并没有对人体健康或实验仪器造成影响，实验过程中产生的废水也并非一定需要经过废水处理模块(只要排出的废水不会对环境造成影响即可)，因此，有必要对实验室的环境监测***进行进一步的优化，以便达到更加智能化和人性化的监控。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种智能化，人性化的基于物联网的实验室环境监测***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于物联网的实验室环境监测***，包括中央控制器、换气模块、废水处理模块、声光报警模块、废水监测模块、空气监测模块和存储模块，所述废水监测模块和空气监测模块与所述中央控制器的输入端电连接，所述换气模块、废水处理模块、声光报警模块和存储模块与所述中央控制器的输出端电连接。
所述废水监测模块包括细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器，所述细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器电连接。
所述空气监测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器，所述PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器电连接。
所述存储模块包括本地存储器和云端服务器，所述本地存储器与所述中央控制器电连接，所述云端服务器与所述中央控制器通过互联网通讯。
所述换气模块包括安装在实验室进风管道内的新风机，以及安装在实验室出风管道内的排风机，所述进风管道和出风管道的管口处均设置有废气处理装置，所述新风机、排风机和废气处理装置均与所述中央控制器电连接。
所述废水处理模块包括有机废水处理单元和无机废水处理单元，所述有机废水处理单元和无机废水处理单元与实验室排水主管连通，所述排水主管连接有若干支管，所述支管的一端与实验室中各个实验平台的排水口连通，所述支管的另一端的侧壁连接有排水支管，所述排水支管与所述支管的连接处设置有第一电磁阀，所述支管与所述排水主管的连接处设置有第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与所述中央控制器电连接。
本发明的有益效果是：本发明的废水监测模块和空气监测模块能够实时监测实验室的空气以及废水的质量，并将检测到的数据发送给中央控制器，当实验室的空气和废水的质量达不到预设要求时，中央控制器通过声光报警模块来提醒实验室的工作人员，并通过启动换气模块和废水处理模块来净化空气和废水，实现对实验室智能化和人性化的监控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的废水处理模块的结构示意图。
具体实施方式
参照图1、图2，一种基于物联网的实验室环境监测***，包括中央控制器1、换气模块2、废水处理模块3、声光报警模块4、废水监测模块5、空气监测模块6和存储模块7，所述废水监测模块5和空气监测模块6与所述中央控制器1的输入端电连接，所述换气模块2、废水处理模块3、声光报警模块4和存储模块7与所述中央控制器1的输出端电连接。
进一步地，本实施例中，所述废水监测模块5包括细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器，所述细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器1电连接，所述细菌检测传感器用于检测实验中排出的废水是否含有对环境造成污染的细菌，细菌检测传感器可以有多个，用于检测各类细菌，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1；所述PH值检测传感器用于检测废水的酸碱度，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1；所述重金属检测传感器用于检测废水中是否含有重金属，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1。
进一步地，本实施例中，所述空气监测模块6包括PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器，所述PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器1电连接；本实施例中，所述PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器的数量可以是多个，并且均匀分布在实验室内，确保能够对实验室各个角落进行监测；所述PM2.5传感器用于检测实验室的空气的粉尘浓度，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1；所述温湿度传感器用于检测实验室内空气的温湿度情况，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1；所述PH值检测传感器用于检测实验室内空气的酸碱度，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1；所述气体传感器用于检测实验室内空气中各类气体的浓度，并通过数据采集器来采集检测结果，所述数据采集器再将结果传送给中央控制器1。
进一步地，本实施例中，所述存储模块7包括本地存储器和云端服务器，所述本地存储器与所述中央控制器1电连接，所述云端服务器与所述中央控制器1通过互联网通讯；所述本地存储器和云端服务器均能够存储中央控制器1所获取到的检测结果，另外，用户可通过智能移动终端来与所述云端服务器建立连接，获取实验室的环境数据；本实施例中，所述云端服务器能够存储多个实验室环境监测***的数据，实现多个实验室的数据互联，人们可以通过对比分析这些数据来更好地对实验室进行优化，实现对实验室更加科学合理地监控。
进一步地，本实施例中，所述换气模块2包括安装在实验室进风管道内的新风机，以及安装在实验室出风管道内的排风机，所述进风管道和出风管道的管口处均设置有废气处理装置，所述新风机、排风机和废气处理装置均与所述中央控制器1电连接，当空气监测模块6监测到空气的粉尘浓度或酸碱度或温湿度超过中央控制器的预设值时，或是监测到空气中含有对人类有害的气体，并且这些气体的浓度超过了中央控制器1的预设值时，中央控制器1控制新风机、排风机和废气处理装置工作，并驱动所述声光报警模块4提醒人们，通过排风机排出实验室内的气体，并通过新风机对实验室补充外界的新鲜空气，实现对实验室内空气的净化。另外，排出的气体以及补充进来的气体均通过废气处理装置处理，确保排出的废气不会对环境造成污染，也能提高从外界补充进来的空气的质量；本实施例中，提供有一具体实施例，中央控制器1的预设值包括最小预设值和最大预设值，当中央控制器1接收到的监测结果超过最大预设值时，中央控制器1驱动换气模块2工作，工作一段时间，当中央控制器1接收到的监测结果小于最小预设值时，中央控制器1控制换气模块停止工作，实现智能监控。
进一步地，本实施例中，所述废水处理模块3包括有机废水处理单元和无机废水处理单元，所述有机废水处理单元和无机废水处理单元与实验室排水主管8连通，所述排水主管8连接有若干支管9，所述支管9的一端与实验室中各个实验平台的排水口连通，所述支管9的另一端的侧壁连接有排水支管10，所述排水支管10与所述支管9的连接处设置有第一电磁阀11，所述支管9与所述排水主管8的连接处设置有第二电磁阀12，所述第一电磁阀11和所述第二电磁阀12均与所述中央控制器1电连接，在起始状态下，所述第一电磁阀11和所述第二电磁阀12处于闭合状态，参照图2，当有废水排放时，废水首先停留在所述支管9内，所述细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器安装在所述支管9的内部，用于监测废水，当废水监测模块5监测到废水中含有细菌，或是重金属，或是废水的PH值超过中央控制器的预设值时，中央控制器1驱动第二电磁阀12打开，废水从支管9流入排水主管8，由有机废水处理单元和无机废水处理单元来对废水进行处理后再排出；反之，如果废水监测模块5监测到废水不会对环境造成污染，则中央控制器1驱动第一电磁阀11打开，废水直接从排水支管10排出，从而实现智能监控。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于它包括中央控制器（1）、换气模块（2）、废水处理模块（3）、声光报警模块（4）、废水监测模块（5）、空气监测模块（6）和存储模块（7），所述废水监测模块（5）和空气监测模块（6）与所述中央控制器（1）的输入端电连接，所述换气模块（2）、废水处理模块（3）、声光报警模块（4）和存储模块（7）与所述中央控制器（1）的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于所述废水监测模块（5）包括细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器，所述细菌检测传感器、PH值检测传感器和重金属检测传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器（1）电连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于所述空气监测模块（6）包括PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器，所述PM2.5传感器、温湿度传感器、PH值检测传感器和气体传感器分别连接有数据采集器，所述数据采集器与所述中央控制器（1）电连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于所述存储模块（7）包括本地存储器和云端服务器，所述本地存储器与所述中央控制器（1）电连接，所述云端服务器与所述中央控制器（1）通过互联网通讯。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于所述换气模块（2）包括安装在实验室进风管道内的新风机，以及安装在实验室出风管道内的排风机，所述进风管道和出风管道的管口处均设置有废气处理装置，所述新风机、排风机和废气处理装置均与所述中央控制器（1）电连接。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的实验室环境监测***，其特征在于所述废水处理模块（3）包括有机废水处理单元和无机废水处理单元，所述有机废水处理单元和无机废水处理单元与实验室排水主管（8）连通，所述排水主管（8）连接有若干支管（9），所述支管（9）的一端与实验室中各个实验平台的排水口连通，所述支管（9）的另一端的侧壁连接有排水支管（10），所述排水支管（10）与所述支管（9）的连接处设置有第一电磁阀（11），所述支管（9）与所述排水主管（8）的连接处设置有第二电磁阀（12），所述第一电磁阀（11）和所述第二电磁阀（12）均与所述中央控制器（1）电连接。
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