本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)基地管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集凈化與監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)。

背景技術(shù)：

工科類院校的實(shí)驗(yàn)基地，主要是以精密機(jī)床、精密工量器具、計(jì)算機(jī)機(jī)房、電工電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等為主。由于設(shè)備的特殊性，要求室內(nèi)保持恒溫、干燥、去除有害氣體，以確保機(jī)器、工量器具的完好，從而達(dá)到精密加工、精密測量誤差小。因?yàn)榄h(huán)境溫度的變化會(huì)引起設(shè)備(金屬材料)的熱脹冷縮，濕度過大會(huì)引起機(jī)床、工量器具的銹蝕以及電子元件電阻值的變化。加工時(shí)產(chǎn)生的切削熱會(huì)產(chǎn)生有害氣體，而加切削液切削加工有害氣體則更甚。目前，由于實(shí)驗(yàn)基地的監(jiān)控系統(tǒng)與凈化系統(tǒng)是獨(dú)立工作的，由于監(jiān)控與凈化未能一體化管理，在監(jiān)控中心不能實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣情況，實(shí)驗(yàn)過程中往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)床故障、精度不達(dá)標(biāo)，測量工量器具不能正常使用、測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等。不僅造成學(xué)校資源的損失，而且嚴(yán)重影響正常教學(xué)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對實(shí)驗(yàn)基地的凈化與監(jiān)控獨(dú)立工作，未能一體化管理的問題，本申請?zhí)峁┮环N集凈化與監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)，包括：監(jiān)控中心、用于凈化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的凈化機(jī)組和用于監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的氣體監(jiān)測裝置，監(jiān)控中心包括視頻采集裝置、顯示設(shè)備和控制臺(tái)；

視頻采集裝置分布于實(shí)驗(yàn)基地的不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用于實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的畫面信息，并將畫面信息傳輸至控制臺(tái)，控制臺(tái)將畫面信息傳輸至顯示設(shè)備；

凈化機(jī)組和氣體監(jiān)測裝置分別與控制臺(tái)通訊連接，氣體監(jiān)測裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差，并將監(jiān)測值實(shí)時(shí)傳輸至控制臺(tái)；

控制臺(tái)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至顯示設(shè)備，且控制臺(tái)根據(jù)畫面信息、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差控制凈化機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。

一種實(shí)施例中，氣體監(jiān)測裝置包括第一溫濕度壓差監(jiān)測儀、有害氣體監(jiān)測儀和第一PLC控制器；

第一溫濕度壓差監(jiān)測儀和有害氣體監(jiān)測儀分別與第一PLC控制器連接，第一PLC控制器與控制臺(tái)通訊連接；

第一溫濕度壓差監(jiān)測儀用于實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差，并將空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至第一PLC控制器；

有害氣體監(jiān)測儀用于實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量，并將有害氣體的含量傳輸至第一PLC控制器。

一種實(shí)施例中，凈化機(jī)組包括：進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)通道；

進(jìn)風(fēng)通道按新風(fēng)進(jìn)風(fēng)方向依次設(shè)有新風(fēng)進(jìn)口、新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器、熱回收管、空調(diào)水管、進(jìn)風(fēng)機(jī)、加熱控制柜、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器、加濕控制柜、新風(fēng)出口和進(jìn)風(fēng)管；

排風(fēng)通道按照排風(fēng)方向依次設(shè)有排風(fēng)管、排風(fēng)進(jìn)口、排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器、熱回收管、排風(fēng)機(jī)和排風(fēng)出口。

一種實(shí)施例中，凈化機(jī)組還包括第二PLC控制器、用于控制進(jìn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)風(fēng)機(jī)控制柜和用于控制排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的排風(fēng)機(jī)控制柜；

第二PLC控制器分別與第一PLC控制器和控制臺(tái)通訊連接；

控制臺(tái)控制第二PLC控制器開啟或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)控制柜和排風(fēng)機(jī)控制柜。

一種實(shí)施例中，凈化機(jī)組還包括壓差報(bào)警裝置，壓差報(bào)警裝置分別安裝于新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器和排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器內(nèi)，壓差報(bào)警裝置與第二PLC控制器連接。

一種實(shí)施例中，凈化機(jī)組還包括用于監(jiān)測進(jìn)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)的第二溫濕度壓差監(jiān)測儀，及用于監(jiān)測排風(fēng)管內(nèi)風(fēng)的第三溫濕度壓差監(jiān)測儀。

一種實(shí)施例中，第二溫濕度壓差監(jiān)測儀和第三溫濕度壓差監(jiān)測儀的輸出端均連接于第二PLC控制器。

一種實(shí)施例中，第二溫濕度壓差監(jiān)測儀安裝于靠近新風(fēng)出口端的進(jìn)風(fēng)管，第三溫濕度壓差監(jiān)測儀安裝于靠近排風(fēng)進(jìn)口端的排風(fēng)管。

一種實(shí)施例中，凈化機(jī)組還包括排風(fēng)風(fēng)量測定裝置和進(jìn)風(fēng)風(fēng)量測定裝置，排風(fēng)風(fēng)量測定裝置和進(jìn)風(fēng)風(fēng)量測定裝置的輸出端均連接于第二PLC控制器。

一種實(shí)施例中，監(jiān)控中心還包括報(bào)警裝置，報(bào)警裝置與控制臺(tái)連接。

依據(jù)上述實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)，由于監(jiān)控中心的顯示設(shè)備不僅顯示各個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)時(shí)畫面信息，同時(shí)，還顯示各個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的質(zhì)量參數(shù)，如有害氣體的含量、空氣溫度、濕度、壓差等，使得，在監(jiān)控畫面中可直觀的了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境情況，而且，通過監(jiān)控的實(shí)時(shí)畫面信息及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境情況直接控制凈化機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)基地的監(jiān)控與凈化一體化管理的目的，確保設(shè)備的完好和正常的教學(xué)秩序。

附圖說明

圖1為集凈化與監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)原圖；

圖2為集凈化與監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)局部電路圖；

圖3為凈化機(jī)組電路圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過將實(shí)驗(yàn)基地的監(jiān)控系統(tǒng)與凈化系統(tǒng)一體化管理，達(dá)到降低實(shí)驗(yàn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

為達(dá)到上述目的，本例提供一種集凈化與監(jiān)控于一體的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)，其原理圖如圖1所示，局部電路圖如圖2所示，包括監(jiān)控中心1、用于凈化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的凈化機(jī)組2和用于監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的氣體監(jiān)測裝置3。

監(jiān)控中心1包括視頻采集裝置11、顯示設(shè)備12、控制臺(tái)13和報(bào)警裝置14，采集裝置11可以是半球攝像機(jī)和帶云臺(tái)半球攝像機(jī)中的任何一種或者是二者的結(jié)合，采集裝置11分布于實(shí)驗(yàn)基地的不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用于實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的畫面信息，并將該畫面信息傳輸至控制臺(tái)13，然后，控制臺(tái)13再將該畫面信息傳輸至顯示設(shè)備12，顯示設(shè)備12是液晶顯示器，可以將不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的畫面信息同時(shí)顯示，以便于操作人員觀看。

凈化機(jī)組2和氣體監(jiān)測裝置3均安裝于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，凈化機(jī)組2和氣體監(jiān)測裝置3分別與控制臺(tái)13通訊連接，具體的，氣體監(jiān)測裝置3包括第一溫濕度壓差監(jiān)測儀31、有害氣體監(jiān)測儀和第一PLC控制器32，第一溫濕度壓差監(jiān)測儀31和有害氣體監(jiān)測儀分別安裝于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，第一溫濕度壓差監(jiān)測儀31用于實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差，有害氣體監(jiān)測儀用于實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量，第一溫濕度壓差監(jiān)測儀31和有害氣體監(jiān)測儀分別與第一PLC控制器32連接，將監(jiān)測的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差實(shí)時(shí)傳輸至第一PLC控制器32，第一PLC控制器32通過WEB服務(wù)器將這些信息傳輸?shù)娇刂婆_(tái)13，控制臺(tái)13將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至顯示設(shè)備12，監(jiān)控人員通過顯示設(shè)備12不僅可以了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的畫面信息，還可以實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣情況，當(dāng)監(jiān)控人員通過顯示設(shè)備12了解到某一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有害氣體含量超過人體所承受量時(shí)，或者，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度超過實(shí)驗(yàn)試管所承受的溫度時(shí)，監(jiān)控人員可以通過控制臺(tái)13直接控制該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的凈化機(jī)組2的運(yùn)行狀態(tài)，如，加大凈化機(jī)組2的送排風(fēng)風(fēng)量，以稀釋有害氣體含量，或降低室內(nèi)溫度。

為了實(shí)現(xiàn)凈化機(jī)組2的全自動(dòng)控制，本例的凈化機(jī)組2包括進(jìn)風(fēng)通道21和排風(fēng)通道22，其電路圖如圖3所示；進(jìn)風(fēng)通道21按新風(fēng)進(jìn)風(fēng)方向依次設(shè)有新風(fēng)進(jìn)口211、新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器212、熱回收管A213、空調(diào)水管214、進(jìn)風(fēng)機(jī)215、加熱控制柜216、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器217、加濕控制柜218、新風(fēng)出口219和進(jìn)風(fēng)管210；排風(fēng)通道22按照排風(fēng)方向依次設(shè)有排風(fēng)管221、排風(fēng)進(jìn)口222、排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器223、熱回收管B224、排風(fēng)機(jī)225和排風(fēng)出口226；其中，熱回收管A213與熱回收管B224密封連通，進(jìn)風(fēng)管210的出口連通于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，排風(fēng)管221的入口連通于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，達(dá)到凈化機(jī)組2向?qū)嶒?yàn)室內(nèi)輸入新鮮空氣的目的。

進(jìn)一步，凈化機(jī)組2還包括第二PLC控制器23、用于控制進(jìn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)風(fēng)機(jī)控制柜24和用于控制排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的排風(fēng)機(jī)控制柜25；第二PLC控制器23分別與第一PLC控制器32和控制臺(tái)13通訊連接，第一PLC控制32僅將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至第二PLC控制器23，以便于，第二PLC控制器23根據(jù)第一PLC控制器32反饋的信息對凈化機(jī)組2的進(jìn)風(fēng)的溫度和濕度進(jìn)行控制，同時(shí)，控制臺(tái)13控制第二PLC控制器23開啟或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)機(jī)控制柜24和排風(fēng)機(jī)控制柜25，所有的凈化機(jī)組2在監(jiān)控中心1處均是常開狀態(tài)，以便于監(jiān)控人員在監(jiān)控中心1內(nèi)能直接控制凈化機(jī)組2的開啟和關(guān)閉。

凈化機(jī)組2還包括壓差報(bào)警裝置26，壓差報(bào)警裝置26分別安裝于新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器212、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器217和排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器223內(nèi)，壓差報(bào)警裝置26與PLC控制器23連接，由于新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器212、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器217和排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器223分別阻礙了氣體流動(dòng)，產(chǎn)生了阻力，該阻力就是壓力差，簡稱壓差，而且，新風(fēng)進(jìn)口初效過濾器212、新風(fēng)進(jìn)口中效過濾器217和排風(fēng)進(jìn)口初效過濾器223均設(shè)有各自正常運(yùn)行的正常壓差值，當(dāng)壓差報(bào)警裝置26測得的壓差大于正常壓差值時(shí)，說明過濾器需要清洗或者更換，壓差報(bào)警裝置26向PLC控制器23發(fā)出報(bào)警信號，PLC控制23將該報(bào)警信號發(fā)送到控制臺(tái)13，控制臺(tái)13控制報(bào)警裝置14報(bào)警。

凈化機(jī)組2還包括用于監(jiān)測進(jìn)風(fēng)管210內(nèi)風(fēng)的第二溫濕度壓差監(jiān)測儀27，及用于監(jiān)測排風(fēng)管221內(nèi)風(fēng)的第三溫濕度壓差監(jiān)測儀28，第二溫濕度壓差監(jiān)測儀27和第三溫濕度壓差監(jiān)測儀28的輸出端均連接于第二PLC控制器23，第二溫濕度壓差監(jiān)測儀27安裝于靠近新風(fēng)出口219端的進(jìn)風(fēng)管210，第三溫濕度壓差監(jiān)測儀28安裝于靠近排風(fēng)進(jìn)口222端的排風(fēng)管221，第二溫濕度壓差監(jiān)測儀27和第三溫濕度壓差監(jiān)測儀28分別將監(jiān)測的風(fēng)的溫濕度反饋于第二PLC控制器23，第二PLC控制器23根據(jù)第一PLC控制器32反饋的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫濕度控制空調(diào)水管214的供水量、控制加熱控制柜216的運(yùn)行狀態(tài)、及控制加濕控制柜218的運(yùn)行狀態(tài)，如，啟、停運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到改善實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差。

進(jìn)一步，凈化機(jī)組2還包括排風(fēng)風(fēng)量測定裝置29和進(jìn)風(fēng)風(fēng)量測定裝置20，排風(fēng)風(fēng)量測定裝置29和進(jìn)風(fēng)風(fēng)量測定裝置20的輸出端均連接于第二PLC控制器23，第二PLC控制器23可以根據(jù)第一PLC控制器32反饋的信息及排風(fēng)風(fēng)量測定裝置29和進(jìn)風(fēng)風(fēng)量測定裝置20測定風(fēng)量的信息，控制送排風(fēng)風(fēng)量，以達(dá)到自動(dòng)控制凈化機(jī)組2排送風(fēng)風(fēng)量的目的。

本例的實(shí)驗(yàn)基地管理平臺(tái)的工作原理是：凈化機(jī)組2開啟交換實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣體，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，采集裝置11實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的畫面信息，第一PLC控制器32實(shí)時(shí)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至控制臺(tái)13，顯示設(shè)備12實(shí)時(shí)顯示畫面信息、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有害氣體的含量及空氣的溫度、濕度和壓差，當(dāng)監(jiān)控人員通過顯示設(shè)備12顯示的參數(shù)信息觀察到某一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有害氣體含量超過人體所承受量時(shí)，監(jiān)控員可以通過控制臺(tái)13向第二PLC控制器23發(fā)送一控制信息，第二PLC控制器23直接控制凈化機(jī)組2的送排風(fēng)風(fēng)量，以稀釋有害氣體含量，在實(shí)驗(yàn)的過程中，第一PLC控制32僅將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差傳輸至第二PLC控制器23，第二PLC控制器23根據(jù)第一PLC控制器32反饋的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣信息及第二溫濕度壓差監(jiān)測儀27和第三溫濕度壓差監(jiān)測儀28反饋的凈化機(jī)組2內(nèi)風(fēng)的溫濕度壓差信息，第二PLC控制器23實(shí)時(shí)控制空調(diào)水管214的供水量、控制加熱控制柜216的運(yùn)行狀態(tài)、及控制加濕控制柜218的運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到改善實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、濕度和壓差。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。