实验室通风自控系统技术方案

本发明专利技术涉及实验室通风，具体为实验室通风自控系统，通风柜控制器实时对通风柜的工作状态信息进行收集，并上传至可编程控制器中，可编程控制器经工业交换机将工作状态信息输送至现场通讯终端，现场通讯终端再将工作状态信息发送至管理云平台，管理云平台在预设时间内将工作状态信息与预设状态信息进行比较，并且在通风柜的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时生成异常信息，并发送至用户终端，用户终端响应于异常信息发出变动警示，对手持移动终端的工作人员发出警示，以及时发现并解决异常，保证实验的正常进行。

【技术实现步骤摘要】
实验室通风自控系统
本专利技术涉及实验室通风，尤其是涉及实验室通风自控系统。
技术介绍
在一些涉及到有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质的实验中，为了保护实验者的安全，防止实验中的污染物质向实验室中扩散，实验过程通常要在通风柜中完成。通风柜包括柜体、柜面视窗和与之相连通的通风管道，通风管道与排风系统相连接，排风系统向外部排风使柜体内形成负压，使得柜体内的有害气体沿通风管道排出，即需要在柜面视窗开口处保持一定的新风吸入速度才能防止通风柜内有害气体逸出，通风柜上设置有用于检测通风柜上的柜面视窗的开闭的位移传感器、用于检测通风柜内的风速的风速传感器和用于控制通风柜的通风管道上的变风量蝶阀的开启程度的电动执行器，并且位移传感器、风速传感器和电动执行器均电连接于通风柜控制器，通风柜控制器根据位移传感器、风速传感器的输出和控制信息控制电动执行器的工作，从而控制通风柜的工作。在实工作人员离开实验室时需要通风柜保持一定的工作状态，但是存在通风柜工作出现异常而无法及时得知的情况，影响实验的正常进行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在通风柜的工作状态与预期不符时及时发出提醒的实验室通风自控系统。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：实验室通风自控系统，包括通风柜、通风柜控制器、可编程控制器、工业交换机、现场通讯终端、管理云平台和用户终端，其中：通风柜，设置于实验室内；通风柜控制器，用于收集通风柜的工作状态信息和控制通风柜的工作；可编程控制器，用于控制通风柜控制器的工作和接收通风柜控制器的工作状态信息，并经工业交换机发送至现场通讯终端；工业交换机，用于实现可编程控制器与现场通讯终端的信息传输；现场通讯终端，通信连接于管理云平台，向管理云平台发送工作状态信息并接收来自管理云平台的控制信息；管理云平台，存储有对应于通风柜的工作状态的预设状态信息，管理云平台接收通风柜的工作状态信息并向现场通讯终端发送控制信息，并在通风柜的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时生成异常信息，并发送至用户终端；用户终端，经互联网信息连接于管理云平台，对存储于管理云平台的预设状态信息和预设时间进行设置，用户终端接收来自管理云平台的异常信息和向管理云平台发送控制信息，并响应于异常信息发出变动警示。通过采用上述技术方案，在工作人员需要离开实验室而需要保持通风柜的工作状态时，利用用户终端设置对应的预设状态信息和预设时间，并上传至管理云平台，通风柜控制器实时对通风柜的工作状态信息进行收集，并上传至可编程控制器中，可编程控制器经工业交换机将工作状态信息输送至现场通讯终端，现场通讯终端再将工作状态信息发送至管理云平台，管理云平台在预设时间内将工作状态信息与预设状态信息进行比较，并且在通风柜的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时生成异常信息，并发送至用户终端，用户终端响应于异常信息发出变动警示，对手持移动终端的工作人员发出警示，以及时发现并解决异常，保证实验的正常进行。本专利技术进一步设置为：所述通风柜上设置有用于检测通风柜上的柜面视窗的开闭的位移传感器、用于检测通风柜的风速的风速传感器和用于控制通风柜上的变风量蝶阀的开启程度的电动执行器，其中位移传感器、风速传感器和电动执行器均电连接于通风柜控制器。通过采用上述技术方案，位移传感器对柜面视窗的开闭进行检测，风速传感器对通风柜的处的风速进行检测，有效对通风柜的工作状态进行检测，并且通风柜通过电动执行器控制通风柜上的变风量蝶阀的开启程度控制风量大小，有效对通风柜的工作进行控制。本专利技术进一步设置为：在同一实验室的多个区域均设置有通风柜，每个通风柜均连接有通风柜控制器，同一实验室对应的若干通风柜控制器连接于同一可编程控制器。通过采用上述技术方案，对同一实验室的多个通风柜的工作状态进行检测，有利于能提高工作效率。本专利技术进一步设置为：不同实验室对应的可编程控制器经工业以太网连接于工业交换机。通过采用上述技术方案，对不同实验室的多个通风柜的工作状态进行检测，有利于能提高工作效率。本专利技术进一步设置为：所述现场通讯终端包括单片机，现场通讯终端通信连接于管理云平台。通过采用上述技术方案，有效试验现场通讯终端与管理云平台的连接，并且单片机开发成熟，有助于节省开发成本。本专利技术进一步设置为：所述工业交换机连接有现场监控主机。通过采用上述技术方案，通过现场监控主机对通风柜的工作状态进行观察，并可对通风柜的工作状态信息进行保存，便于后续对通风柜的检修。本专利技术进一步设置为：所述现场监控主机连接有打印机。通过采用上述技术方案，可将通风柜的工作状态信息打印出来进行查看，工作方便高效。本专利技术进一步设置为：所述通风柜上安装有摄像头，所述摄像头通信连接于通风柜控制器。通过采用上述技术方案，利用摄像头对通风柜处的图像进行检测，并发送至用户终端，方便快速确认所出现的异常原因。本专利技术进一步设置为：所述通风柜上安装有通信连接于通风柜控制器的麦克风和扬声器。通过采用上述技术方案，方便工作人员与现场人员进行沟通，及时恢复所需要的通风柜的工作状态。综上所述，本专利技术的有益技术效果为：1.在通风柜的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时，用户终端发出变动警示，对手持移动终端的工作人员发出警示，以及时发现并解决异常，保证实验的正常进行；2.利用摄像头对通风柜处的图像进行检测，并发送至用户终端，方便快速确认所出现的异常原因；3.麦克风方便工作人员与现场人员进行沟通，及时恢复所需要的通风柜的工作状态。附图说明图1是本实施例的系统框图；图2是本实施例中通风柜的结构框图；图3是本实施例中通风柜的结构示意图。附图标记：1、通风柜；2、通风柜控制器；3、可编程控制器；4、工业交换机；5、现场通讯终端；6、管理云平台；7、用户终端；8、柜面视窗；9、位移传感器；10、通风管道；11、风速传感器；12、变风量蝶阀；13、电动执行器；14、现场监控主机；15、打印机；16、摄像头；17、麦克风；18、扬声器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参照图1，为本专利技术公开的实验室通风自控系统，包括通风柜1，在不同的实验室均放置有通风柜1，并且每个实验室内的各个区域的通风柜1的数量按照具体需要设置。结合图2和图3，通风柜1的前侧设置有柜面视窗8，顶部连通有通风管道10，通风管道10上设置有变风量蝶阀12，通风柜1上设置有用于检测通风柜1上的柜面视窗8的开闭状态的位移传感器9、用于检测通风柜1内的风速的风速传感器11和用于控制通风柜1的通风管道10上的变风量蝶阀12的开启程度的电动执行器13。在通风柜1前侧的上部固定安装有摄像头16、麦克风17和扬声器18，分别用于采集通风柜1前的图像、接收声音信息和发出语音信息。每个通风柜1均连接有用于收集通风柜1的工作状态信息和控制通风柜1的工作的通风柜控制器2，通风柜控制器2固定安装于通风柜1的前侧，其中摄像头16、麦克风17、扬声器18、位移传感器9、风速传感器11和电动执行器13均经RS485接线电连接于通风柜控制器2，通风柜控制器2接收位移传感器9和风速传感器11的输出数据生成包含对应通风柜1的编号的工作状态信息。每个实验室对应设置一台可编程控制器3，可编程控制器3为PLC，同一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.实验室通风自控系统，其特征在于：包括通风柜(1)、通风柜控制器(2)、可编程控制器(3)、工业交换机(4)、现场通讯终端(5)、管理云平台(6)和用户终端(7)，其中：通风柜(1)，设置于实验室内；通风柜控制器(2)，用于收集通风柜(1)的工作状态信息和控制通风柜(1)的工作；可编程控制器(3)，用于控制通风柜控制器(2)的工作和接收通风柜控制器(2)的工作状态信息，并经工业交换机(4)发送至现场通讯终端(5)；工业交换机(4)，用于实现可编程控制器(3)与现场通讯终端(5)的信息传输；现场通讯终端(5)，通信连接于管理云平台(6)，向管理云平台(6)发送工作状态信息并接收来自管理云平台(6)的控制信息；管理云平台(6)，存储有对应于通风柜(1)的工作状态的预设状态信息，管理云平台(6)接收通风柜(1)的工作状态信息并向现场通讯终端(5)发送控制信息，并在通风柜(1)的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时生成异常信息，并发送至用户终端(7)；用户终端(7)，经互联网信息连接于管理云平台(6)，对存储于管理云平台(6)的预设状态信息和预设时间进行设置，用户终端(7)接收来自管理云平台(6)的异常信息和向管理云平台(6)发送控制信息，并响应于异常信息发出变动警示。...

【技术特征摘要】
1.实验室通风自控系统，其特征在于：包括通风柜(1)、通风柜控制器(2)、可编程控制器(3)、工业交换机(4)、现场通讯终端(5)、管理云平台(6)和用户终端(7)，其中：通风柜(1)，设置于实验室内；通风柜控制器(2)，用于收集通风柜(1)的工作状态信息和控制通风柜(1)的工作；可编程控制器(3)，用于控制通风柜控制器(2)的工作和接收通风柜控制器(2)的工作状态信息，并经工业交换机(4)发送至现场通讯终端(5)；工业交换机(4)，用于实现可编程控制器(3)与现场通讯终端(5)的信息传输；现场通讯终端(5)，通信连接于管理云平台(6)，向管理云平台(6)发送工作状态信息并接收来自管理云平台(6)的控制信息；管理云平台(6)，存储有对应于通风柜(1)的工作状态的预设状态信息，管理云平台(6)接收通风柜(1)的工作状态信息并向现场通讯终端(5)发送控制信息，并在通风柜(1)的工作状态信息在预设的时间段与预设状态信息发生偏差时生成异常信息，并发送至用户终端(7)；用户终端(7)，经互联网信息连接于管理云平台(6)，对存储于管理云平台(6)的预设状态信息和预设时间进行设置，用户终端(7)接收来自管理云平台(6)的异常信息和向管理云平台(6)发送控制信息，并响应于异常信息发出变动警示。2.根据权利要求1所述的实验室通风自控系统，其特征在于：所述通风柜(1)上设置有用于检测通风柜(1)上的柜面视窗(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立平，袁学民，周志平，
申请(专利权)人：广州九诺实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44