本实用新型专利技术涉及一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置，包括柜体，柜体被隔板分隔为控制箱和存储柜；存储柜设置智能锁；在控制箱内设置树莓派4B开发板、二路继电器、散热风扇、工业级路由器、硬盘录像机、交换机、温湿度传感器、VOC传感器、排风装置、PC电源供电模块和PC电源插接板，在控制箱侧壁上设置IPS显示屏、工业摄像头、总开关。该装置以树莓派4B开发板做为数据和指令控制中心，以工业级路由器作为网络服务中心，集成网络、监控和存储多种功能于一体，实现对化学品的智能化管控，具有安全系数高、能耗少、成本低的特点，广泛适用于高校、科技公司和科研院所及其他相关的应用场所，具有良好的推广意义和实用价值。具有良好的推广意义和实用价值。具有良好的推广意义和实用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置
[0001]本技术涉及化学药品管理
，具体涉及一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置。
技术介绍
[0002]近年来，高校实验室危险化学品安全事故频发，严重影响了实验室安全管理与运行，造成损失不可计量。分析这些事故结果显示，实验室安全事故的类型主要有火灾、爆炸、中毒、感染、腐蚀灼伤这5类。实验室安全事故时有发生,暴露出实验室管理存在着安全责任不落实、管理制度不健全、危险物品安全管理不到位、实验人员违规操作、相关部门安全监管存在薄弱环节等问题。
[0003]建设规范的危险化学品存储装置，并实现智能化管控，十分必要且紧迫。化学品智能存储装置的研发提供了一条便捷的解决之道，所以目前集成分布式计算、人工智能技术、树莓派应用技术等核心技术于一体，设计一款化学品智能存储装置，对解决实验室化学品安全存储以及实验室安全问题有重大实用意义，具有广阔的应用前景与市场价值。
技术实现思路
[0004]一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置，包括柜体，柜体被隔板分隔为上部的控制箱和下部的存储柜。
[0005]控制箱的顶部设置顶盖，箱内安装必要的控制器件、电子器件和相关功能部件；存储柜用于存储化学药品。
[0006]存储柜设置柜门，在柜门上设置智能锁和把手；用隔层板将存储柜的内部空间分隔成多个存储空间；在存储柜的下部侧壁上设置单向进气口。
[0007]在控制箱内设置树莓派4B开发板、二路继电器、散热风扇、工业级路由器、硬盘录像机、交换机、温湿度传感器、VOC传感器、排风装置、PC电源供电模块和PC电源插接板。在与柜门同侧的控制箱的侧壁上设置IPS显示屏、工业摄像头、总开关。
[0008]树莓派4B开发板，为数据和指令控制中心，用于接收各模块采集的数据信息并上传至云服务器、向各模块发送指令、协调各模块之间的信息传递和信息处理，实现指令传递、指令处理、信号传递和信号处理等功能。
[0009]二路继电器，用于控制排风装置和智能锁开启和关闭。
[0010]散热风扇，用于对树莓派4B开发板进行散热。
[0011]工业级路由器，内部配备独立网卡，可独立于其他网络环境不受放置位置的限制，用于对整套化学品智能存储装置提供网络服务。
[0012]硬盘录像机，用于存储工业摄像头拍摄的视频和照片。
[0013]交换机，是一个网络装置，用于连接多台设备，让其具备网络互通的条件，实现网络数据传输和交换。
[0014]温湿度传感器和VOC传感器的探测头通过隔板上的孔实时检测存储柜内的气体温
度、湿度和VOC气体浓度。
[0015]温湿度传感器、VOC传感器也可以设置在存储柜的内侧壁上。
[0016]排风装置设置于控制箱内的隔板上，其排风管穿过隔板和控制箱的顶盖，能够将存储柜内的VOC气体排出柜外。
[0017]PC电源供电模块，用于给整个化学品智能存储装置供电。
[0018]PC电源插接板，用于PC电源供电模块与其它用电器件之间的连接。
[0019]IPS显示屏用于进行人机交互，可显示当前化学品存储柜的数据信息和工作状态，管理人员可通过IPS显示屏实时查看存储信息、指令输入和操控管理化学药品存储柜，方便用户使用。
[0020]工业摄像头，用于拍摄当前操作化学品智能存储装置的人员照片和监控视频。
[0021]总开关，是整套装置的电源开关。
[0022]智能锁，用于控制柜门的打开和闭锁。
[0023]总开关连接PC电源供电模块，PC电源供电模块连接PC电源插接板，PC电源插接板分别连接树莓派4B开发板、散热风扇、工业级路由器、硬盘录像机、交换机、排风装置、IPS显示屏、工业摄像头和智能锁，给各个用电部件供电。
[0024]树莓派4B开发板连接二路继电器，二路继电器分别连接排风装置和智能锁；树莓派4B开发板通过二路继电器控制排风装置和智能锁的开启或关闭。
[0025]树莓派4B开发板连接温湿度传感器和VOC传感器，获取并传输存储装置内的气体温度、湿度参数和VOC气体浓度数据。
[0026]树莓派4B开发板连接IPS显示屏，可通过IPS显示屏对树莓派4B开发板进行参数设置、数据修改和其它控制管理。
[0027]树莓派4B开发板连接工业级路由器，工业级路由器连接交换机，交换机分别连接工业摄像头和硬盘录像机，工业级路由器和交换机给存储装置提供网络服务。
[0028]温湿度传感器的VCC端、GND端和DATA端分别连接树莓派4B开发板的5V电压端、GND端和GPIO.0端，树莓派4B开发板通过Python指令来控制GPIO.0引脚，将获取的温湿度信息转换成数字信号输出。
[0029]VOC传感器通过串口通讯与树莓派4B开发板交互，VOC传感器的RXD端和TXD端分别与树莓派4B开发板的TXD端和RXD端一一对应连接，树莓派4B开发板通过Python指令与VOC传感器进行串口通讯，获取VOC气体浓度数据。
[0030]二路继电器的DC+端和DC
‑
端分别与树莓派4B开发板的5V电压端和GND端一一对应连接；其IN1端和IN2端分别与树莓派4B开发板的GPIO.26端和GPIO.21端一一对应连接；其COM1端和COM2端连接PC电源供电模块的12V电压端；其NO1端连接智能锁的12V电压端，NO2端连接排风装置的12V电压端。智能锁的GND端和排风装置的GND端连接PC电源供电模块的GND端。树莓派4B开发板通过Python指令来控制GPIO.26引脚和GPIO.21引脚，以此来控制智能锁和排风装置的开启和关闭。
[0031]散热风扇和交换机的5V电压端和GND端分别连接PC电源供电模块的5V电压端和GND端。工业级路由器、硬盘录像机和工业摄像头的12V电压端和GND端分别连接PC电源供电模块的12V电压端和GND端；由PC电源供电模块持续为各部件供电。
[0032]本技术的有益效果是：本技术以树莓派4B开发板做为数据和指令控制中
心，工业级路由器作为网络服务中心，对化学药品进行智能化管控。工业级路由器内部配备独立网卡，独立于其他网络环境不受放置位置的限制；利用树莓派4B开发板处理温湿度传感器和VOC传感器读取的实时数据并上传至云服务器，通过对数据的异常检测控制排风装置的智能化工作；工业摄像头和硬盘录像机集成于控制箱内，提高了柜体的空间利用率；PC电源供电，满足各种设备所需电压和电流，功率低，成本少，大大提高了安全指数。该化学品智能化主存储装置集成网络、监控和存储多种功能于一体，实现对化学品的智能化管控，具有安全系数高、能耗少、成本低的特点，广泛适用于高校、科技公司和科研院所及其他相关的应用场所，具有良好的推广意义和实用价值。
[0033]主存储装置可以单独使用，也可以与一台或多台（没有配备工业级路由器、硬盘录像机和交换机的）从存储装置组合使用，可以充分发挥主存储装置的使用价本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置，其特征在于：包括柜体（1），所述柜体（1）被隔板（2）分隔为上部的控制箱（3）和下部的存储柜（4）；所述存储柜（4）设置柜门（4
‑
1），在所述柜门（4
‑
1）上设置智能锁（4
‑
2）和把手（4
‑
3）；用隔层板（4
‑
4）将所述存储柜（4）的内部空间分隔成多个存储空间；在存储柜（4）的下部侧壁上设置单向进气口（4
‑
5）；在所述控制箱（3）内设置树莓派4B开发板（3
‑
1）、二路继电器（3
‑
2）、散热风扇（3
‑
3）、工业级路由器（3
‑
4）、硬盘录像机（3
‑
5）、交换机（3
‑
6）、温湿度传感器（3
‑
7）、VOC传感器（3
‑
8）、排风装置（3
‑
9）、PC电源供电模块（3
‑
10）和PC电源插接板（3
‑
11）；在与所述柜门（4
‑
1）同侧的所述控制箱（3）的侧壁上设置IPS显示屏（3
‑
12）、工业摄像头（3
‑
13）、总开关（3
‑
14）。2.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置，其特征在于：所述总开关（3
‑
14）连接所述PC电源供电模块（3
‑
10），所述PC电源供电模块（3
‑
10）连接所述PC电源插接板（3
‑
11），所述PC电源插接板（3
‑
11）分别连接所述树莓派4B开发板（3
‑
1）、散热风扇（3
‑
3）、工业级路由器（3
‑
4）、硬盘录像机（3
‑
5）、交换机（3
‑
6）、排风装置（3
‑
9）、IPS显示屏（3
‑
12）、工业摄像头（3
‑
13）和智能锁（4
‑
2）。3.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的化学品智能化主存储装置，其特征在于：所述树莓派4B开发板（3
‑
1）分别连接所述二路继电器（3
‑
2）、温湿度传感器（3
‑
7）、V...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建霞，赵韶辉，韩永辉，许云峰，崔建升，刘畅达，范贺荀，钟家奎，唐博，时春波，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：新型
国别省市：
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