物联网实验室安全监控装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及安全监控装置技术领域，尤其是一种物联网实验室安全监控装置。这种物联网实验室安全监控装置，包括安装在实验室内的传感器装置，传感器装置上连接有安全监控装置，安全监控装置通过互联网分别连接至安全监控中心、实验室管理人员和数据库/Web服务器，所述安全监控装置上安装有电源，数据库/Web服务器连接有终端。本实用新型结构简单，设计合理，通过将物联网技术应用于实验室安全监控，充分利用学校及实验室现有的资源降低构建成本，可有效的实现基于物联网的防火、防爆、防毒、防盗等全天候和智能化实时安全报警和多媒体监控功能，同时也具有功能齐全、配置灵活、结构新颖、成本低、实时可靠等优点。
【专利说明】
物联网实验室安全监控装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及安全监控装置技术领域，尤其是一种物联网实验室安全监控装置。【背景技术】
[0002]物联网(Internet of Things)，是建立在互联网基础上的实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。它将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，将沟通从任何时间任何地点任何人之间的沟通连接扩展到人与物(Hu ma n t 〇 Thing)和物与物(Thing to Thing)之间的沟通连接。
[0003]实验室是学校、科研机构开展人才培养、科学研究和社会服务活动的必备场所。在众多实验室内，使用了种类繁多的化学药品、易燃易爆物品和剧毒物品。有的实验要在高温、高压力或者超低温、真空、强磁、微波、辐射、高电压和高转速等特殊环境下或条件下进行，有的实验会排放有毒物质。近年来实验室常发生火灾事故、中毒事故、伤人事故和环境污染事故，无疑给学校、科研机构造成了很大的财产损失、有的甚至造成了人员伤亡。因此怎样避免实验室安全事故的发生，减少学校、科研机构实验室设备和财产损失，同时也能保障实验人员的人身安全，这是全国所有学校、科研机构都十分关注的问题，也是加强学校、 科研机构实验室安全管理工作迫在眉睫的首要问题。【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种操作简单，安全性能高的物联网实验室安全监控装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种物联网实验室安全监控装置，包括安装在实验室内的传感器装置，传感器装置上连接有安全监控装置，安全监控装置通过互联网分别连接至安全监控中心、实验室管理人员和数据库/Web服务器，所述安全监控装置上安装有电源，数据库/Web服务器连接有终端；
[0006]所述安全监控装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有报警装置、输入接口单元、反馈控制单元和输出接口单元，输入接口单元通过有线或无线与传感器装置相连接， 输出接口单元通过互联网连接至安全监控中心、实验室管理人员和数据库/Web服务器。
[0007]进一步的，所述的传感器装置包括连接至输入接口单元的烟雾传感器、人体红外传感器、电化学传感器、电流电压传感器、压力监控传感器和温湿度传感器。
[0008]进一步的，所述的报警装置包括连接至中央处理单元上的电话报警装置、声光报警装置和短信报警装置。
[0009]进一步的，所述的电源包括依次连接的太阳能电池板、限流电路和锂电池，锂电池安装在安全监控装置上;所述太阳能电池板、限流电路和锂电池均与单片机连接。
[0010]进一步的，所述的终端为电脑、手机和/或平板终端。
[0011]输入接口单元主要是接收传感器的输入信号，对于开关输入可直接输入接口单元与中央处理单元联接;对于模拟量输入接口单元将模拟量信号转换为数字量信息再传输给中央处理单元。
[0012]中央处理单元用于接收输入接口单元的监测数据，并对其进行逻辑运算和逻辑判断。当监测的数据达到预设的报警值时，中央处理单元将报警信息发送给报警装置、同时启动排风系统或切断试验台供电电源。
[0013]报警装置接收中央处理器发送的报警信息，立刻发出声光报警提示，以提醒实验人员立刻撤离试验台。
[0014]反馈控制单元是根据中央处理单元的逻辑判断的结果作为输入信号，当逻辑判断结果超过预设的限值时，其结果信号将控制信号反馈去驱动排风系统和切断供电电源。
[0015]输入接口单元主要接受中央处理单元发送的状态和报警信息，并通过输出接口单元实现系统的扩展，如将状态和报警信息发送到远程服务器。
[0016]传感器用于采集实验室化学药品存储监控信号和试验过程中对仪器设备、火灾以及危害人身健康异常状态信号。温度传感器主要用于实验室低温存储化学药品的存储监控，如冰箱温度监控等;温度传感器和烟雾传感器同时也安装实验室顶部，实现对实验室火情火灾的的实时监控。压力传感器用于对实验室内存储的有毒、易燃气体如氯气和氧气等的压力容器压力的监控，确保实验室内的压力容器不泄露。电流电压传感器将高电压转换成一定值的低电压以供测量等使用，可以防止电流或电压过大损坏仪器设备，也可以大幅降低实验人员触电的危险。电化学传感器主要是对有毒有害化学物质、易燃、易爆物质的监控。如:氧气、氨气、氯气、氢气、一氧化碳、环氧乙烷、氯化氢、硫化氢、一氧化氮、氯乙烯等。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，设计合理，通过将物联网技术应用于实验室安全监控，采用了多种目前比较新的网络技术和与安全监控相适应的体系结构，充分利用学校及实验室现有的资源降低构建成本，可有效的实现基于物联网的防火、防爆、防毒、防盗等全天候和智能化实时安全报警和多媒体监控功能，同时也具有功能齐全、 配置灵活、结构新颖、成本低、实时可靠等优点。【附图说明】
[0018]下面结合附图对本实用新型进一步说明。[0〇19]图1是本实用新型的结构不意图；
[0020]图2是电源的结构示意图。[0021 ] 图中，1、传感器装置，2、安全监控装置，3、电源，4、安全监控中心，5、实验室管理人员，6、数据库/Web服务器，7、终端，11、烟雾传感器，12、人体红外传感器，13、电化学传感器， 14、电流电压传感器，15、压力监控传感器，16、温湿度传感器，21、报警装置，22、输入接口单元，23、反馈控制单元，24、中央处理单元，25、输出接口单元，21-1、电话报警装置，21-2、声光报警装置，21-3、短信报警装置，31、太阳能电池板，32、限流电路，33、蓄电池，34、单片机。【具体实施方式】
[0022]现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0023]如图1和图2所示的物联网实验室安全监控装置，包括安装在实验室内的传感器装置1，传感器装置1上连接有安全监控装置2,安全监控装置2通过互联网分别连接至安全监控中心4、实验室管理人员5和数据库/Web服务器6,安全监控装置2上安装有电源3,数据库/ Web服务器6连接有终端7;[〇〇24]安全监控装置2包括中央处理单元24,中央处理单元24连接有报警装置21、输入接口单元22、反馈控制单元23和输出接口单元25，输入接口单元22通过有线与传感器装置1相连接，输出接口单元25通过互联网连接至安全监控中心4、实验室管理人员5和数据库/Web 服务器6。[〇〇25]传感器装置1包括连接至输入接口单元22的烟雾传感器11、人体红外传感器12、电化学传感器13、电流电压传感器14、压力监控传感器15和温湿度传感器16。[〇〇26]报警装置21包括连接至中央处理单元24上的电话报警装置21-1、声光报警装置 21-2和短信报警装置21-3。[〇〇27]电源3包括依次连接的太阳能电池板31、限流电路32和锂电池33,锂电池33安装在安全监控装置2上;太阳能电池板31、限流电路32和锂电池33均与单片机34连接。[〇〇28]终端7为电脑、手机和/或平板终端。
[0029]将装置中的传感器装置1安装合适的监测位置，化学试剂存储冷藏柜中安装温湿度传感器16,实验室顶部安装烟雾传感器11，四周墙上安装监测有毒有害气体的电化学传感器13,试验台电源输入端安装电流电压传感器14,压力容器上安装压力监控传感器15。同时，将传感器装置1与安全监控装置2的I/O单元对输入模拟量进行数字转换，将转换后的传感器数字信息发送给安全监控装置2的中央处理单元24,中央处理单元24读取传感器信号值并与预先设置的报警或预警值进行比较，当传感器输入信号超过预先设定的报警或预警值时，向声光报警装置发送报警信息，声光报警装置21-2驱动继电器发出声光报警信息，提醒实验室人员快速撤离实验室。同时利用反馈原理通过I/O单元控制排风系统启动或断开电源以保证实验室的安全。同时安全监控装置2也通过网络接口将传感器监测信号值和报警信息通过互联网发送到安全监控中心4数据库中，市教委、高校实验室监控中心、实验室教学管理人员5可以利用客户端电脑对实验室安全状态进行远程实时监控，而且还可以利用移动智能手机实现对实验室安全状态进行实时监控。
[0030]这种物联网实验室安全监控装置结构简单，设计合理，通过将物联网技术应用于实验室安全监控，采用了多种目前比较新的网络技术和与安全监控相适应的体系结构，充分利用学校及实验室现有的资源降低构建成本，可有效的实现基于物联网的防火、防爆、防毒、防盗等全天候和智能化实时安全报警和多媒体监控功能，同时也具有功能齐全、配置灵活、结构新颖、成本低、实时可靠等优点。
[0031]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种物联网实验室安全监控装置，其特征在于:包括安装在实验室内的传感器装置 (1)，传感器装置(1)上连接有安全监控装置(2)，安全监控装置(2)通过互联网分别连接至 安全监控中心(4)、实验室管理人员(5)和数据库/Web服务器(6)，所述安全监控装置(2)上 安装有电源(3)，数据库/Web服务器(6)连接有终端(7);所述安全监控装置(2)包括中央处理单元(24)，中央处理单元(24)连接有报警装置 (21)、输入接口单元(22)、反馈控制单元(23)和输出接口单元(25)，输入接口单元(22)通过 有线或无线与传感器装置(1)相连接，输出接口单元(25)通过互联网连接至安全监控中心 (4)、实验室管理人员(5)和数据库/Web服务器(6)。2.根据权利要求1所述的物联网实验室安全监控装置，其特征在于:所述的传感器装置 (1)包括连接至输入接口单元(22)的烟雾传感器(11)、人体红外传感器(12)、电化学传感器 (13)、电流电压传感器(14)、压力监控传感器(15)和温湿度传感器(16)。3.根据权利要求1所述的物联网实验室安全监控装置，其特征在于:所述的报警装置 (21)包括连接至中央处理单元(24)上的电话报警装置(21-1)、声光报警装置(21-2)和短信 报警装置(21-3)。4.根据权利要求1所述的物联网实验室安全监控装置，其特征在于:所述的电源(3)包 括依次连接的太阳能电池板(31)、限流电路(32)和锂电池(33)，锂电池(33)安装在安全监 控装置(2)上;所述太阳能电池板(31)、限流电路(32)和锂电池(33)均与单片机(34)连接。5.根据权利要求1所述的物联网实验室安全监控装置，其特征在于:所述的终端(7)为 电脑、手机和/或平板终端。
【文档编号】G05B19/048GK205594408SQ201620313050
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】史丽娟
【申请人】常州信息职业技术学院