本發(fā)明涉及一種實驗室的安全監(jiān)控系統(tǒng)和方法。

背景技術：

目前一些如科研院所、大專院校、公司研發(fā)機構，其實驗室數量眾多、地點分散，且涉及到實驗室的綜合安全相關參數較為復雜，如：實驗環(huán)境溫度、火災煙霧、有毒氣體含量、加熱爐爐腔溫度、試驗設備冷卻水流量、可燃氣體含量、毒物泄露、電器控制箱漏電報警、放射性劑量等。然而，現有技術中的安防監(jiān)控系統(tǒng)只能監(jiān)控火災等少量安全信號，其通常使用對于任何地點都適用的火災報警系統(tǒng)來實現安全監(jiān)控，但這樣的監(jiān)控系統(tǒng)無法針對不同種類的實驗室執(zhí)行更加全面的安全監(jiān)控。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現有技術中實驗室的安全監(jiān)控僅限于已有的火災防范監(jiān)控，而無法針對不同種類的實驗室的實際情況執(zhí)行更加全面的安全監(jiān)控的缺陷，提供一種實驗室的安全監(jiān)控系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明是通過下述技術方案解決上述技術問題的：

一種實驗室的安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特點在于，包括若干探測器、一信號采集模塊、一火災報警模塊、一視頻采集模塊、一服務器和一與所述服務器通信連接的終端，所述探測器與所述信號采集模塊電連接，所述信號采集模塊、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊均與所述服務器通信連接，所述探測器用于檢測實驗室的安全參數數據并輸出一標準電流信號或一標準開關量信號，所述信號采集模塊用于采集所述安全參數數據并將所述安全參數數據傳輸至所述服務器，所述火災報警模塊用于檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器，所述視頻采集模塊用于采集實驗室的視頻信息 并將所述視頻信息傳輸至所述服務器，所述服務器用于將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息輸出至所述終端，還用于判斷所述安全參數數據是否滿足一第一異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第一報警信號至所述終端以執(zhí)行報警，所述安全參數數據包括環(huán)境溫度。

較佳地，所述信號采集模塊、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊均通過TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)通信協議的方式與所述服務器通信連接，該種連接方式具有網絡覆蓋范圍大的優(yōu)點。

較佳地，所述安全參數數據還包括有毒氣體的含量、放射性氣體的含量、可燃氣體的含量、加熱爐的溫度、電器控制箱的漏電量和冷卻水的流量中的一項或多項。

較佳地，所述火災報警模塊包括至少一煙感探頭和與所述至少一煙感探頭電連接的一火災報警控制器，所述火災報警模塊用于檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器包括：

所述火災報警控制器用于判斷所述煙感探頭檢測到的煙霧信息是否滿足一第二異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第二報警信號至所述服務器；

所述服務器用于將所述煙霧信息輸出至所述終端包括：

所述服務器將所述第二報警信號發(fā)送至所述終端以執(zhí)行報警。

較佳地，所述第一報警信號和所述第二報警信號均包括發(fā)生異常的實驗室的地理位置信息。

較佳地，所述終端包括一顯示屏和一報警模塊，所述顯示屏用于顯示所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息，所述報警模塊用于在收到所述第一報警信號或所述第二報警信號后以聲音或發(fā)光的形式執(zhí)行報警。

較佳地，所述服務器還用于將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息存儲至一數據庫中。

本發(fā)明還提供一種實驗室的安全監(jiān)控方法，其特點在于，其利用權利要求1所述的安全監(jiān)控系統(tǒng)實現，包括：

S₁、將所述探測器與所述信號采集模塊電連接，將所述信號采集模塊、 所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊與所述服務器通信連接，將所述服務器與所述終端通信連接；

S₂、所述探測器檢測實驗室的安全參數數據并輸出一標準電流信號或一標準開關量信號，所述安全參數數據包括環(huán)境溫度；

S₃、所述信號采集模塊采集所述安全參數數據并將所述安全參數數據傳輸至所述服務器，所述火災報警模塊檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器，所述視頻采集模塊采集實驗室的視頻信息并將所述視頻信息傳輸至所述服務器；

S₄、所述服務器將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息輸出至所述終端，且判斷所述安全參數數據是否滿足一第一異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第一報警信號至所述終端以執(zhí)行報警。

較佳地，所述火災報警模塊包括至少一煙感探頭和與所述至少一煙感探頭電連接的一火災報警控制器，步驟S₃中所述火災報警模塊檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器包括：

S₃₁、所述火災報警控制器判斷所述煙感探頭檢測到的煙霧信息是否滿足一第二異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第二報警信號至所述服務器；

步驟S₄中所述服務器將所述煙霧信息輸出至所述終端包括：

S₄₁、所述服務器將所述第二報警信號發(fā)送至所述終端以執(zhí)行報警。

較佳地，所述第一報警信號和所述第二報警信號均包括發(fā)生異常的實驗室的地理位置信息，所述終端包括一顯示屏和一報警模塊，所述顯示屏用于顯示所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息，所述報警模塊用于在收到所述第一報警信號或所述第二報警信號后以聲音或發(fā)光的形式執(zhí)行報警。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明將探測器、信號采集模塊、火災報警模塊和視頻采集模塊集成于一個網絡系統(tǒng)中，并將采集和監(jiān)測到的實驗室的安全參數數據、煙霧信息、視頻信息傳輸至服務器進行分析，并在終端進行顯示和報警，能夠針對不同實驗室的實際情況在視頻方面、煙霧方面以及 實驗室的各種安全參數方面，執(zhí)行更加全面的安全監(jiān)控，尤其對于實驗室數量眾多、地域分布廣泛而難以監(jiān)控管理的情況，能夠對實驗室的安全數據進行全面采集和集中監(jiān)控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實驗室的安全監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的實驗室的安全監(jiān)控方法的流程圖。

具體實施方式

下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例1

本實施例提供一種實驗室的安全監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括若干探測器1、一信號采集模塊2、一火災報警模塊、一視頻采集模塊4、一服務器5和一與所述服務器通信連接的終端6，終端可為電腦、手機等具有顯示和報警功能的設備，所述探測器1與所述信號采集模塊2電連接，所述信號采集模塊2、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊4均與所述服務器5通信連接，所述探測器1用于檢測實驗室的安全參數數據并輸出一標準電流信號或一標準開關量信號，所述信號采集模塊用于采集所述安全參數數據并將所述安全參數數據傳輸至所述服務器5，所述火災報警模塊用于檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器5，所述視頻采集模塊4用于采集實驗室的視頻信息并將所述視頻信息傳輸至所述服務器5；

所述服務器5用于將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息輸出至所述終端6，還用于判斷所述安全參數數據是否滿足一第一異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第一報警信號至所述終端6以執(zhí)行報警，所述安全參數數據可包括但不限于環(huán)境溫度、有毒氣體的含量、放射性氣體的含量、可燃氣體的含量、加熱爐的溫度、電器控制箱的漏電量和冷卻水的流量等， 本實施例還可監(jiān)測實驗室除上述參數外的其它安全參數，可根據實驗室的實驗環(huán)境做相應變化。

其中，探測器可為現有技術中的溫度傳感器、有毒氣體傳感器、核輻射傳感器、可燃氣體傳感器、漏電檢測器和水量傳感器，或者實現安全參數數據檢測的其它相關設備，該些探測器可設于實驗室內，根據每個實驗室的實驗環(huán)境的不同，可設置一個或多個探測器來監(jiān)控實驗室的安全，比如，對于執(zhí)行放射性氣體實驗的實驗室，可設置溫度傳感器來監(jiān)測實驗室的環(huán)境溫度，設置核輻射傳感器來監(jiān)測實驗室內揮發(fā)的放射性氣體的含量，從而共同監(jiān)控實驗室的安全。而對于執(zhí)行高溫爐實驗的實驗室，則可設置溫度傳感器來監(jiān)測爐腔的溫度，設置濃度傳感器來檢測實驗室內可能產生的濃煙的密度，從而共同監(jiān)控實驗室的安全等，本實施例對此不作窮舉。

為了使得探測器探測到的安全參數數據能夠被信號采集模塊統(tǒng)一采集，將探測器輸出的信號規(guī)定為標準電流信號或標準開關量信號，該標準電流信號的范圍為4-20mA，該標準開關量信號可為0v或24v的直流電壓。而所述信號采集模塊2、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊4均設置于實驗室內，且均通過TCP通信協議的方式與所述服務器5通信連接，也即通過串口轉網口的方式將信號采集模塊2、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊4聯入同一通信網絡中，以與服務器進行通信。

而信號采集模塊可集中采集上述若干探測器輸出的電信號，探測器的數量可為8-24個，信號采集模塊可采用遠程IO((Input，Output輸入輸出)模塊實現，而火災報警模塊包括至少一煙感探頭31和與所述至少一煙感探頭電連接的一火災報警控制器32，火災報警控制器32能夠集中采集多個煙感探頭31檢測的煙霧信息，所述火災報警模塊用于檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器包括：

所述火災報警控制器用于判斷所述煙感探頭檢測到的煙霧信息是否滿足一第二異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第二報警信號至所述服務器；

所述服務器用于將所述煙霧信息輸出至所述終端包括：

所述服務器將所述第二報警信號發(fā)送至所述終端以執(zhí)行報警。

所述視頻采集模塊4包括攝像頭，攝像頭獲得的視頻流傳輸至服務器中，而在終端上即可顯示實驗室的視頻流。

所述第一報警信號和所述第二報警信號均包括發(fā)生異常的實驗室的地理位置信息。從而快速定位發(fā)生異常的實驗室的位置，該地理位置信息可通過預先存儲的探測器的位置、煙感探頭的位置獲得、或者從攝像頭傳輸的視頻流中獲得。

而服務器和終端可設于某一固定的監(jiān)控室內，終端也通過TCP通信協議與服務器通信連接，以監(jiān)控所有實驗室的安全狀態(tài)數據，所述終端包括一顯示屏61和一報警模塊62，所述顯示屏61用于顯示所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息，所述報警模塊62用于在收到所述第一報警信號或所述第二報警信號后以聲音或發(fā)光的形式執(zhí)行報警。所述服務器還用于將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息存儲至一數據庫中，以便終端向服務器請求歷史數據進行歷史追溯，該數據庫可為postgres(自由的對象關系數據庫服務器)數據庫。

第一異常條件是指實驗室的各安全參數數據處于異常范圍的條件，比如，實驗室的正常溫度范圍通常為T1至T2，但溫度傳感器檢測到的實驗室的溫度處于該T1至T2范圍之外，此時終端則會發(fā)出報警信號，可以理解，針對不同的安全參數數據，其對應的第一異常條件也不同，而對于設有多個探測器的實驗室而言，還可在多個安全參數數據均滿足對應的第一異常條件時才執(zhí)行報警，以提高報警精確性。而第二異常條件是指實驗室的煙霧量處于異常范圍的條件，當煙霧量達到一設定閾值時便使終端發(fā)出報警信號。

可見，在終端上不僅能夠監(jiān)控各實驗室的環(huán)境溫度、有毒氣體的含量、放射性氣體的含量、可燃氣體的含量、加熱爐的溫度、電器控制箱的漏電量和冷卻水的流量，以數值或圖表的方式顯示該些安全參數數據，還能顯示實驗室的煙霧量、實驗室的視頻流，并通過服務器對該些安全參數數據進行分析，以在終端上將發(fā)生異常的實驗室的位置和該實驗室的狀態(tài)，從而以報警 方式通知管理員，實現了對地點分散、數量眾多的實驗室的全方面的安全監(jiān)控，也實現了實驗室危險事件的快速定位和提示。由于火災報警系統(tǒng)有自身的安全規(guī)范，因此通過火災報警控制器將檢測到的煙霧異常直接通過服務器傳輸至終端實現報警。

實施例2

本實施例提供一種實驗室的安全監(jiān)控方法，其利用實施例1所述的安全監(jiān)控系統(tǒng)實現，如圖2所示，包括：

步驟101、將所述探測器與所述信號采集模塊電連接，將所述信號采集模塊、所述火災報警模塊和所述視頻采集模塊與所述服務器通信連接，將所述服務器與所述終端通信連接；

步驟102、所述探測器檢測實驗室的安全參數數據并輸出一標準電流信號或一標準開關量信號；

所述安全參數數據包括環(huán)境溫度；

步驟103、所述信號采集模塊采集所述安全參數數據并將所述安全參數數據傳輸至所述服務器，所述火災報警模塊檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器，所述視頻采集模塊采集實驗室的視頻信息并將所述視頻信息傳輸至所述服務器；

步驟104、所述服務器將所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息輸出至所述終端，且判斷所述安全參數數據是否滿足一第一異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第一報警信號至所述終端以執(zhí)行報警。

具體地，所述火災報警模塊包括至少一煙感探頭和與所述至少一煙感探頭電連接的一火災報警控制器，步驟103中所述火災報警模塊檢測實驗室的煙霧信息并將所述煙霧信息傳輸至所述服務器包括：

所述火災報警控制器判斷所述煙感探頭檢測到的煙霧信息是否滿足一第二異常條件，并在判斷結果為是時發(fā)出一第二報警信號至所述服務器；

步驟104中所述服務器將所述煙霧信息輸出至所述終端包括：

所述服務器將所述第二報警信號發(fā)送至所述終端以執(zhí)行報警。

所述第一報警信號和所述第二報警信號均包括發(fā)生異常的實驗室的地理位置信息，所述終端包括一顯示屏和一報警模塊，所述顯示屏用于顯示所述安全參數數據、所述煙霧信息和所述視頻信息，所述報警模塊用于在收到所述第一報警信號或所述第二報警信號后以聲音或發(fā)光的形式執(zhí)行報警，還可通過顯示屏上內容的顏色的不同區(qū)分不同的異常。

本實施例設置的信號采集模塊、火災報警控制器和視頻采集模塊的數量通常限為最多50、5、50個。本實施例通過對分散的實驗室現場的安全環(huán)境參數集中值班監(jiān)控，并通過本地和中控報警的結合，視頻輔助觀測實現快速的實驗室危險事件定位和提示，彌補了現場運行值班人員不足的缺陷，且提供多種監(jiān)控和報警手段使得實驗室危險事件的定位更加迅速和準確。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。