本發(fā)明涉及危險性設(shè)備監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在聯(lián)合國發(fā)布的《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書》中將危險貨物分為了九大類，分別為爆炸品、氣體、易燃液體、易燃固體，易于自燃的物質(zhì)，遇水放出氣體的物質(zhì)、氧化性物質(zhì)和有機過氧化物、毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)，以及雜項危險物質(zhì)和物品，包括危害環(huán)境物質(zhì)。
在聯(lián)合國發(fā)布的《全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標簽制度》中，將危險類別分為物理危險、健康危險、環(huán)境危險。因此所謂的高危險性試驗主要是指進行甄別各種物品是否為危險品或危險等級的試驗，以及試驗中包含相關(guān)危險物品的試驗。這些試驗因為涉及到危險性，因此在試驗中對遠距離操作、遠距離數(shù)據(jù)采集、安全防護等有較高的要求。目前在日常生活中經(jīng)常碰到的有一定危險想的物品包含各類危險化學(xué)品和鋰電池。
儀器設(shè)備是實驗室的最基本硬件設(shè)施，實驗室的物聯(lián)網(wǎng)化首先要考慮到儀器設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信功能。在普通實驗室內(nèi)，不同的儀器設(shè)備是由不同的廠家提供，因此通信協(xié)議、數(shù)據(jù)標準不能統(tǒng)一，因此在普通的實驗室內(nèi)，儀器設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)化是無法實施的。
但是，高危險性的檢測設(shè)備都是非標準設(shè)備，例如：危險化學(xué)品的檢測設(shè)備系列或者鋰電池(包含便攜式設(shè)備鋰電池和動力鋰電池)的檢測設(shè)備，都是非標準設(shè)備。這些檢測設(shè)備通常是由同一家設(shè)備制造商制造，這樣就使通信協(xié)議和數(shù)據(jù)標準統(tǒng)一成為了可能，而且高危險性試驗都會對實驗室人員設(shè)備產(chǎn)生危害的高風險性。但目前尚未出現(xiàn)對危險性進行實驗室遠程監(jiān)測和控制的系統(tǒng)。因此，在技術(shù)能夠支撐的情況下，對危險性實驗室的試驗和實驗環(huán)境的遠程實時監(jiān)測和控制是目前亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法對危險性實驗室中的試驗和實驗環(huán)境的遠程實時監(jiān)測和控制的問題。
本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)，包括：監(jiān)控中心服務(wù)器及與所述監(jiān)控中心服務(wù)器連接的高危實驗儀器、攝像頭、實驗環(huán)境監(jiān)測模塊及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊；
所述高危實驗儀器用于將自身的實時狀態(tài)和/或?qū)嶒灁?shù)據(jù)發(fā)送至所述監(jiān)控中心服務(wù)器，并接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的儀器控制命令，以執(zhí)行相應(yīng)動作；
所述攝像頭用于將實驗室的實時視頻信息傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
所述實驗環(huán)境監(jiān)測模塊用于將實驗室的環(huán)境信息實時傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
所述實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊用于將基礎(chǔ)設(shè)施的實時狀態(tài)發(fā)送至所述監(jiān)控中心服務(wù)器，并接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施控制命令，以控制相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施完成相應(yīng)的動作。
其中，所述實驗環(huán)境監(jiān)測模塊包括以下至少之一：
溫濕度傳感器，用于監(jiān)測實驗環(huán)境當前的溫濕度，并將當前溫濕度傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
壓力傳感器，用于監(jiān)測實驗環(huán)境當前的氣壓，并將當前氣壓傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
煙霧傳感器，用于監(jiān)測實驗環(huán)境的煙霧情況，并將煙霧情況傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
可燃氣體傳感器，用于監(jiān)測實驗環(huán)境中可燃氣體濃度，并將氣體名稱及其濃度值傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器；
有毒氣體傳感器，用于監(jiān)測實驗環(huán)境中有毒氣體濃度，并將氣體名稱及其濃度值傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器。
其中，所述實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊包括以下至少之一：
門禁監(jiān)控模塊，用于將門禁的實時狀態(tài)傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器，并接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的門禁控制命令，以控制門禁的開或關(guān)；
排風監(jiān)控模塊，用于將排風通道的實時狀態(tài)傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器，并接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的排風控制命令，以控制排風通道的開或關(guān)；
滅火控制模塊，用于接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的滅火控制命令，以控制實驗室內(nèi)的滅火毯張開、或噴頭噴出水或二氧化碳氣體；
溫控模塊，用于接收所述監(jiān)控中心服務(wù)器下發(fā)的溫度控制命令，以控制實驗室內(nèi)的空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)實驗環(huán)境溫度。
其中，還包括：移動終端，連接所述監(jiān)控中心服務(wù)器，用于查看實驗室的實時視頻信息、環(huán)境信息、儀器的實時狀態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施的實時狀態(tài)，并通過所述監(jiān)控中心服務(wù)器向所述高危實驗儀器和實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊發(fā)送控制指令。
其中，所述監(jiān)控中心服務(wù)器通過有線或無線連接所述攝像頭、實驗環(huán)境監(jiān)測模塊、高危實驗儀器及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊。
本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)通過各監(jiān)測或監(jiān)控模塊將實驗室的相關(guān)信息發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心服務(wù)器通過各監(jiān)控模塊對實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施或高危實驗儀器進行遠程控制，可在無人情況下在實驗室進行實驗，避免了危險性高的實驗對人造成的影響，同時能快速采集實驗數(shù)據(jù)，在試驗完成后，無需安全指標達標即可進入數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示，包括：監(jiān)控中心服務(wù)器1及與監(jiān)控中心服務(wù)器1連接的攝像頭2、實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3、高危實驗儀器4及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5。
高危實驗儀器4用于將自身的實時狀態(tài)和/或?qū)嶒灁?shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器1，并接收監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的儀器控制命令，以執(zhí)行相應(yīng)的動作。高危實驗儀器都是高危險性的檢測設(shè)備，這些設(shè)備都是非標準設(shè)備，而且這些檢測設(shè)備通常是由同一家設(shè)備制造商制造，這樣就使通信協(xié)議和數(shù)據(jù)標準能夠統(tǒng)一，更方便地與監(jiān)控中心服務(wù)器1建立通信連接。
攝像頭2用于將實驗室的實時視頻信息傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1，在實驗室布置多個不同攝像頭2，無死角地監(jiān)視實驗室的情況。
實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3用于將實驗室的環(huán)境信息實時傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1。
實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5用于將基礎(chǔ)設(shè)施的實時狀態(tài)發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器1，并接收監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施控制命令，以控制相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施完成相應(yīng)的動作。
監(jiān)控中心服務(wù)器1用于記錄和顯示攝像頭2、實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3、高危實驗儀器4及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5發(fā)來的信息，并根據(jù)工作人員的輸入向高危實驗儀器4及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5發(fā)送控制命令，以控制相應(yīng)的高危實驗儀器4和基礎(chǔ)設(shè)施；或根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序判斷實驗室的環(huán)境、高危實驗儀器或基礎(chǔ)設(shè)施是否達到預(yù)設(shè)的狀態(tài)，若達到，則自動向高危實驗儀器4或?qū)嶒炇一A(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5發(fā)送控制命令以控制相應(yīng)的儀器或基礎(chǔ)設(shè)施。例如：實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3監(jiān)測到實驗室煙霧太大，監(jiān)控中心服務(wù)器1收到煙霧太大的數(shù)據(jù)后，可控制排風的基礎(chǔ)設(shè)施(排風通道)打開，將煙霧排除實驗室。
本實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)通過各監(jiān)測或監(jiān)控模塊將實驗室的相關(guān)信息發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心服務(wù)器通過各監(jiān)控模塊對實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施或高危實驗儀器進行控制，可在無人情況下在實驗室進行實驗，避免了危險性高的實驗對人造成的影響，同時能快速采集實驗數(shù)據(jù)，在試驗完成后，無需安全指標達標即可進入數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)。
本實施例中，實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3包括以下至少之一：
溫濕度傳感器31，用于監(jiān)測實驗環(huán)境當前的溫濕度，并將當前溫濕度傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器。
壓力傳感器32，用于監(jiān)測實驗環(huán)境當前的氣壓，并將當前氣壓傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1。
煙霧傳感器33，用于監(jiān)測實驗環(huán)境的煙霧情況，并將煙霧情況傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1。
可燃氣體傳感器34，用于監(jiān)測實驗環(huán)境中可燃氣體濃度(如：H2，CH4等)，并將氣體名稱及其濃度值傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1。
有毒氣體傳感器35，用于監(jiān)測實驗環(huán)境中有毒氣體濃度(如：CO等)，并將氣體名稱及其濃度值傳輸至所述監(jiān)控中心服務(wù)器1。
本實施例中，實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5包括以下至少之一：
門禁監(jiān)控模塊51，用于將門禁的實時狀態(tài)傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1，并所述監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的門禁控制命令，以控制門禁的開或關(guān)。在進行危險實驗前，通過攝像頭2采集的視頻查看是否還有人在實驗室，若沒有，則關(guān)閉門禁。
排風監(jiān)控模塊52，用于將排風通道的實時狀態(tài)傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1，并接收監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的排風控制命令，以控制排風通道的開或關(guān)。
滅火控制模塊53，用于接收監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的滅火控制命令，以控制實驗室內(nèi)的滅火毯張開、或噴頭噴出水或二氧化碳氣體。監(jiān)控中心服務(wù)器1可根據(jù)高危實驗儀器4和實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3上傳的數(shù)據(jù)判斷應(yīng)該發(fā)送張開滅火毯、噴水還是釋放二氧化碳的滅火控制命令至滅火控制模塊53。例如：鋰電池會采用滅火毯方式滅火，一些化學(xué)火焰會采用二氧化碳滅火。
溫控模塊54，用于接收監(jiān)控中心服務(wù)器1下發(fā)的溫度控制命令，以控制實驗室內(nèi)的空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)實驗環(huán)境溫度。某些實驗需要保證在一定的溫度下進行，可以通過監(jiān)控中心服務(wù)器1將要達到的溫度值發(fā)送至溫控模塊54，溫控模塊54控制空調(diào)設(shè)備使實驗室到指定的溫度。
本實施例的基于物聯(lián)網(wǎng)的高危險性實驗室監(jiān)控系統(tǒng)還包括：移動終端6，連接監(jiān)控中心服務(wù)器1，用于查看實驗室的實時視頻信息、環(huán)境信息、儀器的實時狀態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施的實時狀態(tài)，并通過監(jiān)控中心服務(wù)器1向高危實驗儀器4和實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5發(fā)送控制指令。
其中，監(jiān)控中心服務(wù)器1通過有線或無線(3G、4G、wifi或ZigBee網(wǎng)絡(luò)等)連接所述攝像頭、實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3、高危實驗儀器4及實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5。
以化學(xué)品危險性分類鑒定為例，包含固體、液體、氣體三個形態(tài)的燃燒爆炸相關(guān)實驗，在未知樣品具體性質(zhì)的情況下，實驗過程中會產(chǎn)生燃燒爆炸以及有毒氣體的相關(guān)危險，為了保證實驗的安全進行以及實驗室和人員的人身財產(chǎn)安全，應(yīng)增加全方位的監(jiān)測控制能力。實驗前可通過監(jiān)控中心服務(wù)器1向門禁監(jiān)控模塊51發(fā)送關(guān)閉門禁命令，實驗過程中可通過攝像頭2采集的視頻觀察實驗室內(nèi)的情況。
具體實驗時，可通過溫控模塊54控制實驗室的空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)實驗環(huán)境到監(jiān)控中心服務(wù)器1指定的溫度，相應(yīng)的對化學(xué)品檢測的高危實驗儀器4將檢測數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器1，各個實驗環(huán)境監(jiān)測模塊3和實驗室基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控模塊5分別將實時的環(huán)境數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器1。若在實驗過程發(fā)生燃燒爆炸情況，根據(jù)溫濕度傳感器31反饋的實驗環(huán)境的溫度，監(jiān)控中心服務(wù)器1發(fā)送滅火控制命令至滅火控制模塊53，滅火控制模塊53控制噴頭釋放二氧化碳氣體對實驗室滅火，并且根據(jù)煙霧傳感器33反饋的煙霧情況，監(jiān)控中心服務(wù)器1發(fā)送排風控制命令至排風監(jiān)控模塊52，排風監(jiān)控模塊52控制排風通道打開，向外排煙。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。