本实用新型属于电气实验室安全技术领域，具体涉及一种基于树莓派的电气实验室环境监测云服务报警系统。
背景技术：
实验室作为高校实践、教学和学习的重要场所，其安全问题需要引起实验室人员的高度注意，尤其是电气实验室，由于它特有的性质，更是存在着很多安全隐患。电气实验室中运行中的实验设备可能会泄漏出SF6气体，在高压电弧的作用下，SF6气体会发生部分分解，其分解产物往往含有剧毒，即便是微量泄漏，也能致人非命；当电气实验室设备绝缘受到损坏，发生漏电现象时，电气实验设备的金属外壳就可能带电，倘若人体触及到这种带电的金属外壳，就会发生触电事故；当实验室人员较多且通风不好时会造成氧气含量下降，使实验室人员感到不适；电气实验室内湿度过高时会降低电气设备的绝缘强度，加速设备老化；电气实验室内温度过高时会减少某些实验设备的使用寿命，容易引起火灾。
然而大部分的电气实验室缺乏实验室环境安全监测措施，导致在电气实验室出现各种潜在的安全问题时并不能进行提前报警，这对于实验室内的实验设备以及实验室内人员是十分不利的。
技术实现要素：
发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，克服现有技术中存在的不足，提供一种基于树莓派的电气实验室环境监测云服务报警系统，通过传感器获取电气实验室内的环境参数信号，并通过树莓派处理各个传感器传来的参数信息，在某一参数不达标需要报警时树莓派一方面会控制风机或实验室断电模块动作，另一方面会通过云服务直接向实验室人员手机APP终端、微信终端、手机短信及时准确地发送报警信息，系统体积小并能有效实现电气实验室的环境监测及报警。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种基于树莓派的电气实验室环境监测云服务报警系统，包括树莓派及与之分别连接的传感器模块、风机、实验室断电模块和无线通讯模块，以及云端服务器；其中，所述传感器模块包括相互并联的SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器和湿度传感器；所述无线通讯模块与云端服务器相连；
所述树莓派处理所述传感器模块传来的参数信息，在某一参数不达标需要报警时树莓派会控制所述风机或实验室断电模块动作，并将报警信息通过所述无线通讯模块上传至云端服务器；云端服务器存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息。
进一步的，所述树莓派、传感器模块、风机、实验室断电模块和无线通讯模块形成监测系统，所述监测系统另设有监测系统供电模块，分别与所述监测系统中各单元相连，用于向所连各单元供电。
进一步的，监测系统供电模块采用充放电电源模块作为监测系统的供电电源。
进一步的，所述传感器模块中的传感器都与所述树莓派相连，用于获取电气实验室内的环境参数信号，并将参数信号传递给树莓派。
进一步的，所述风机与树莓派相连，在经过氧气传感器、SF6传感器、温度传感器或气压传感器检测到氧气浓度过低或SF6气体浓度超标或电气实验室内温度过高或气压异常的情况时，树莓派能控制风机立即启动进行通风处理，用于消除或缓解上述不正常情况。
进一步的，所述实验室断电模块与树莓派相连，在经过电压传感器检测到实验设备金属外壳带电的情况时，树莓派能控制实验室断电模块及时切断实验室电源，以防止发生触电事故。
进一步的，所述树莓派用于处理各个传感器传来的参数信息，通过树莓派的软件编程检测各个传感器的参数信息是否处在对应的安全标准参数范围内，进而判断某一参数是否达标，当某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，并将报警信息通过无线通讯模块上传至云端服务器。
进一步的，所述云端服务器和无线通讯模块基于无线网络通信；其中云端服务器存储接收到的报警信号，并即时向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息。
有益效果：本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.当电气实验室内某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，可以达到初步处理异常情况的效果；
2.通过云服务可以直接向电气实验室负责人员手机APP终端、微信终端、手机短信等多终端地址及时、准确、有效地发送报警信息；
3.监测系统供电模块采用大容量可充放电电源模块作为监测系统的供电电源，电源自身可以长时间放电，也可以外接供电线路进行供电，可以有效避免因电气实验室内突然停电而导致系统也无法继续监测和报警的情况；
4.系统在检测到某一参数不达标需要报警时才会上传报警信息到云端服务器，所以服务器并不是一直在工作，这极大地减少了服务器所需的存储空间；
5.采用云端服务器处理相关信息，响应速度快，具有实时性，同时运用云端服务器存储报警信息，可以为事后电气实验室内检测到的异常情况的调研提供信息参考；
6.采用目前已成熟应用的树莓派作为系统的核心处理器，成本较低，并有效地解决了数据传输不稳定、与云端服务器通讯难以实现等缺点；
7.整套系统体积小，方便在电气实验室内改造和安装。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
本实用新型为一种基于树莓派的电气实验室环境监测云服务报警系统，包括树莓派、传感器模块、风机、实验室断电模块、监测系统供电模块、无线通讯模块、云端服务器；传感器模块包括相互并联的SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器和湿度传感器；树莓派、传感器模块、风机、实验室断电模块和无线通讯模块形成监测系统；树莓派分别和系统中传感器模块以及风机、实验室断电模块、无线通讯模块相连；监测系统供电模块和监测系统中各单元相连，用以供电。树莓派处理各传感器传来的参数信息，在某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，并将报警信息通过无线通讯模块上传至云端服务器；云端服务器存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息。本实用新型能够有效实现电气实验室的环境监测及报警。
树莓派又称卡片式电脑，外形只有信用卡大小，却具有电脑的所有基本功能。树莓派号称是世界上最小的台式机，其实是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有USB接口和一个以太网接口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能，其操作系统采用的是开源的Linux系统，只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。
实施例：
如图1所示，本实用新型提供了一种基于树莓派的电气实验室环境监测云服务报警系统，包括树莓派、SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器、湿度传感器、风机、实验室断电模块、监测系统供电模块、无线通讯模块、云端服务器；
树莓派分别和SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器、湿度传感器、风机、实验室断电模块、监测系统供电模块、无线通讯模块相连；
监测系统供电模块分别和树莓派、SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器、湿度传感器、风机、实验室断电模块、无线通讯模块相连，用于向所连各单元供电；
所有传感器都与树莓派相连，用于获取电气实验室内的环境参数信号，并将参数信号传递给树莓派；
风机与树莓派相连，在出现氧气浓度过低或SF6气体浓度超标或电气实验室内温度过高或气压异常的情况时，树莓派能控制风机立即起动进行通风处理，用于消除或缓解上述不正常情况；
实验室断电模块与树莓派相连，在经过电压传感器检测到实验设备金属外壳带电的情况时，树莓派能控制实验室断电模块及时切断实验室电源，以防止发生触电事故，；
无线通讯模块与树莓派相连，用于通过无线网络完成报警信息的传递；
树莓派用于处理各个传感器传来的参数信息，并通过树莓派的软件编程检测各个传感器传来的参数信息是否处在对应的安全标准参数范围内，进而判断某一参数是否达标，当某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，同时将报警信息通过无线通讯模块上传至云端服务器；
云端服务器和无线通讯模块以及电气实验室人员手机终端都基于无线网络通信；云端服务器存储接收到的报警信号，并即时向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息。
预先设定的终端地址列表中的终端地址可以包括电气实验室负责人员手机APP终端地址、电气实验室负责人员手机微信终端地址、电气实验室负责人员手机短信终端地址，还可以包括计算机Web端地址。
各个传感器实时获取电气实验室内的环境参数信号，并将参数信号传递给树莓派，树莓派会处理各个传感器传来的参数信号，并通过树莓派的软件编程检测各个传感器传来的参数信息是否处在对应的安全标准参数范围内，进而判断某一参数是否达标，当某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，用于消除或缓解异常情况，同时树莓派将报警信息通过无线通讯模块上传至云端服务器，云端服务器存储接收到的报警信息，并立即向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息，以便电气实验室负责人员能够及时进行处理。
优选地，在本实施例中监测系统供电模块采用小体积大容量充放电电源，自身可以长时间放电，也可以外接供电线路进行外接供电；在本报警系统中监测系统供电模块用来向树莓派、SF6传感器、电压传感器、气压传感器、氧气传感器、火焰传感器、温度传感器、湿度传感器、风机、实验室断电模块、无线通讯模块供电，整体所需功耗较大，所以选择大容量(如20Ah)的可充放电锂离子电池(不局限于此类电源)作为本系统的监测系统供电模块，已可以满足在电气实验室突然停电的情况下系统能够继续监测和报警的要求。
优选地，在本实施例中的各类传感器均选用高精度传感器作为电气实验室的环境参数检测传感器。
优选地，树莓派，在本实施例中采用树莓派2或树莓派3B型版本(不局限于此两种树莓派版本)。
优选地，云端服务器，在本实施例中采用网络运营商提供的稳定的云服务器(不局限于此，也可自建服务器)。
云端服务器不需要特别大的存储空间，因为该系统只在检测到某一参数不达标需要报警时才会上传报警信息到云端服务器，服务器并不是一直在工作，并且只是存储一些报警信号数据而不是视频数据，所占存储空间较小，此外，在设置的周期时间内云端服务器会自动清除一些老旧的报警信息，不会造成信息数据的一直累加，从而减少了云端服务器的占用空间，节约了系统的成本。
本实用新型在电气实验室内某一参数不达标需要报警时树莓派会控制风机或实验室断电模块动作，可以达到初步处理异常情况的效果；通过云服务可以直接向电气实验室负责人员手机APP终端、微信终端、手机短信等多终端地址及时、准确、有效地发送报警信息；监测系统供电模块采用大容量可充放电电源模块作为监测系统的供电电源，电源自身可以长时间放电，也可以外接供电线路进行供电，可以有效避免因电气实验室内突然停电而导致该系统也无法继续监测和报警的情况；系统在检测到某一参数不达标需要报警时才会上传报警信息到云端服务器，所以服务器并不是一直在工作，这极大地减少了服务器所需的存储空间；采用云端服务器处理相关信息，响应速度快，具有实时性，同时运用云端服务器存储报警信息，可以为事后电气实验室内检测到的异常情况的调研提供信息参考；采用目前已成熟应用的树莓派作为系统的核心处理器，成本较低，并有效地解决了数据传输不稳定、与云端服务器通讯难以实现等缺点；此外，整套系统体积小，方便在电气实验室内改造和安装。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。