实验室的安全监控系统和方法与流程

本发明涉及一种实验室的安全监控系统和方法。

背景技术：

目前一些如科研院所、大专院校、公司研发机构，其实验室数量众多、地点分散，且涉及到实验室的综合安全相关参数较为复杂，如：实验环境温度、火灾烟雾、有毒气体含量、加热炉炉腔温度、试验设备冷却水流量、可燃气体含量、毒物泄露、电器控制箱漏电报警、放射性剂量等。然而，现有技术中的安防监控系统只能监控火灾等少量安全信号，其通常使用对于任何地点都适用的火灾报警系统来实现安全监控，但这样的监控系统无法针对不同种类的实验室执行更加全面的安全监控。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中实验室的安全监控仅限于已有的火灾防范监控，而无法针对不同种类的实验室的实际情况执行更加全面的安全监控的缺陷，提供一种实验室的安全监控系统和方法。

本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的：

一种实验室的安全监控系统，其特点在于，包括若干探测器、一信号采集模块、一火灾报警模块、一视频采集模块、一服务器和一与所述服务器通信连接的终端，所述探测器与所述信号采集模块电连接，所述信号采集模块、所述火灾报警模块和所述视频采集模块均与所述服务器通信连接，所述探测器用于检测实验室的安全参数数据并输出一标准电流信号或一标准开关量信号，所述信号采集模块用于采集所述安全参数数据并将所述安全参数数据传输至所述服务器，所述火灾报警模块用于检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器，所述视频采集模块用于采集实验室的视频信息 并将所述视频信息传输至所述服务器，所述服务器用于将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息输出至所述终端，还用于判断所述安全参数数据是否满足一第一异常条件，并在判断结果为是时发出一第一报警信号至所述终端以执行报警，所述安全参数数据包括环境温度。

较佳地，所述信号采集模块、所述火灾报警模块和所述视频采集模块均通过TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)通信协议的方式与所述服务器通信连接，该种连接方式具有网络覆盖范围大的优点。

较佳地，所述安全参数数据还包括有毒气体的含量、放射性气体的含量、可燃气体的含量、加热炉的温度、电器控制箱的漏电量和冷却水的流量中的一项或多项。

较佳地，所述火灾报警模块包括至少一烟感探头和与所述至少一烟感探头电连接的一火灾报警控制器，所述火灾报警模块用于检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器包括：

所述火灾报警控制器用于判断所述烟感探头检测到的烟雾信息是否满足一第二异常条件，并在判断结果为是时发出一第二报警信号至所述服务器；

所述服务器用于将所述烟雾信息输出至所述终端包括：

所述服务器将所述第二报警信号发送至所述终端以执行报警。

较佳地，所述第一报警信号和所述第二报警信号均包括发生异常的实验室的地理位置信息。

较佳地，所述终端包括一显示屏和一报警模块，所述显示屏用于显示所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息，所述报警模块用于在收到所述第一报警信号或所述第二报警信号后以声音或发光的形式执行报警。

较佳地，所述服务器还用于将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息存储至一数据库中。

本发明还提供一种实验室的安全监控方法，其特点在于，其利用权利要求1所述的安全监控系统实现，包括：

S₁、将所述探测器与所述信号采集模块电连接，将所述信号采集模块、 所述火灾报警模块和所述视频采集模块与所述服务器通信连接，将所述服务器与所述终端通信连接；

S₂、所述探测器检测实验室的安全参数数据并输出一标准电流信号或一标准开关量信号，所述安全参数数据包括环境温度；

S₃、所述信号采集模块采集所述安全参数数据并将所述安全参数数据传输至所述服务器，所述火灾报警模块检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器，所述视频采集模块采集实验室的视频信息并将所述视频信息传输至所述服务器；

S₄、所述服务器将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息输出至所述终端，且判断所述安全参数数据是否满足一第一异常条件，并在判断结果为是时发出一第一报警信号至所述终端以执行报警。

较佳地，所述火灾报警模块包括至少一烟感探头和与所述至少一烟感探头电连接的一火灾报警控制器，步骤S₃中所述火灾报警模块检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器包括：

S₃₁、所述火灾报警控制器判断所述烟感探头检测到的烟雾信息是否满足一第二异常条件，并在判断结果为是时发出一第二报警信号至所述服务器；

步骤S₄中所述服务器将所述烟雾信息输出至所述终端包括：

S₄₁、所述服务器将所述第二报警信号发送至所述终端以执行报警。

较佳地，所述第一报警信号和所述第二报警信号均包括发生异常的实验室的地理位置信息，所述终端包括一显示屏和一报警模块，所述显示屏用于显示所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息，所述报警模块用于在收到所述第一报警信号或所述第二报警信号后以声音或发光的形式执行报警。

本发明的积极进步效果在于：本发明将探测器、信号采集模块、火灾报警模块和视频采集模块集成于一个网络系统中，并将采集和监测到的实验室的安全参数数据、烟雾信息、视频信息传输至服务器进行分析，并在终端进行显示和报警，能够针对不同实验室的实际情况在视频方面、烟雾方面以及 实验室的各种安全参数方面，执行更加全面的安全监控，尤其对于实验室数量众多、地域分布广泛而难以监控管理的情况，能够对实验室的安全数据进行全面采集和集中监控。

附图说明

图1为本发明的实验室的安全监控系统的结构示意图。

图2为本发明的实验室的安全监控方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种实验室的安全监控系统，如图1所示，包括若干探测器1、一信号采集模块2、一火灾报警模块、一视频采集模块4、一服务器5和一与所述服务器通信连接的终端6，终端可为电脑、手机等具有显示和报警功能的设备，所述探测器1与所述信号采集模块2电连接，所述信号采集模块2、所述火灾报警模块和所述视频采集模块4均与所述服务器5通信连接，所述探测器1用于检测实验室的安全参数数据并输出一标准电流信号或一标准开关量信号，所述信号采集模块用于采集所述安全参数数据并将所述安全参数数据传输至所述服务器5，所述火灾报警模块用于检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器5，所述视频采集模块4用于采集实验室的视频信息并将所述视频信息传输至所述服务器5；

所述服务器5用于将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息输出至所述终端6，还用于判断所述安全参数数据是否满足一第一异常条件，并在判断结果为是时发出一第一报警信号至所述终端6以执行报警，所述安全参数数据可包括但不限于环境温度、有毒气体的含量、放射性气体的含量、可燃气体的含量、加热炉的温度、电器控制箱的漏电量和冷却水的流量等， 本实施例还可监测实验室除上述参数外的其它安全参数，可根据实验室的实验环境做相应变化。

其中，探测器可为现有技术中的温度传感器、有毒气体传感器、核辐射传感器、可燃气体传感器、漏电检测器和水量传感器，或者实现安全参数数据检测的其它相关设备，该些探测器可设于实验室内，根据每个实验室的实验环境的不同，可设置一个或多个探测器来监控实验室的安全，比如，对于执行放射性气体实验的实验室，可设置温度传感器来监测实验室的环境温度，设置核辐射传感器来监测实验室内挥发的放射性气体的含量，从而共同监控实验室的安全。而对于执行高温炉实验的实验室，则可设置温度传感器来监测炉腔的温度，设置浓度传感器来检测实验室内可能产生的浓烟的密度，从而共同监控实验室的安全等，本实施例对此不作穷举。

为了使得探测器探测到的安全参数数据能够被信号采集模块统一采集，将探测器输出的信号规定为标准电流信号或标准开关量信号，该标准电流信号的范围为4-20mA，该标准开关量信号可为0v或24v的直流电压。而所述信号采集模块2、所述火灾报警模块和所述视频采集模块4均设置于实验室内，且均通过TCP通信协议的方式与所述服务器5通信连接，也即通过串口转网口的方式将信号采集模块2、所述火灾报警模块和所述视频采集模块4联入同一通信网络中，以与服务器进行通信。

而信号采集模块可集中采集上述若干探测器输出的电信号，探测器的数量可为8-24个，信号采集模块可采用远程IO((Input，Output输入输出)模块实现，而火灾报警模块包括至少一烟感探头31和与所述至少一烟感探头电连接的一火灾报警控制器32，火灾报警控制器32能够集中采集多个烟感探头31检测的烟雾信息，所述火灾报警模块用于检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器包括：

所述火灾报警控制器用于判断所述烟感探头检测到的烟雾信息是否满足一第二异常条件，并在判断结果为是时发出一第二报警信号至所述服务器；

所述服务器用于将所述烟雾信息输出至所述终端包括：

所述服务器将所述第二报警信号发送至所述终端以执行报警。

所述视频采集模块4包括摄像头，摄像头获得的视频流传输至服务器中，而在终端上即可显示实验室的视频流。

所述第一报警信号和所述第二报警信号均包括发生异常的实验室的地理位置信息。从而快速定位发生异常的实验室的位置，该地理位置信息可通过预先存储的探测器的位置、烟感探头的位置获得、或者从摄像头传输的视频流中获得。

而服务器和终端可设于某一固定的监控室内，终端也通过TCP通信协议与服务器通信连接，以监控所有实验室的安全状态数据，所述终端包括一显示屏61和一报警模块62，所述显示屏61用于显示所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息，所述报警模块62用于在收到所述第一报警信号或所述第二报警信号后以声音或发光的形式执行报警。所述服务器还用于将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息存储至一数据库中，以便终端向服务器请求历史数据进行历史追溯，该数据库可为postgres(自由的对象关系数据库服务器)数据库。

第一异常条件是指实验室的各安全参数数据处于异常范围的条件，比如，实验室的正常温度范围通常为T1至T2，但温度传感器检测到的实验室的温度处于该T1至T2范围之外，此时终端则会发出报警信号，可以理解，针对不同的安全参数数据，其对应的第一异常条件也不同，而对于设有多个探测器的实验室而言，还可在多个安全参数数据均满足对应的第一异常条件时才执行报警，以提高报警精确性。而第二异常条件是指实验室的烟雾量处于异常范围的条件，当烟雾量达到一设定阈值时便使终端发出报警信号。

可见，在终端上不仅能够监控各实验室的环境温度、有毒气体的含量、放射性气体的含量、可燃气体的含量、加热炉的温度、电器控制箱的漏电量和冷却水的流量，以数值或图表的方式显示该些安全参数数据，还能显示实验室的烟雾量、实验室的视频流，并通过服务器对该些安全参数数据进行分析，以在终端上将发生异常的实验室的位置和该实验室的状态，从而以报警 方式通知管理员，实现了对地点分散、数量众多的实验室的全方面的安全监控，也实现了实验室危险事件的快速定位和提示。由于火灾报警系统有自身的安全规范，因此通过火灾报警控制器将检测到的烟雾异常直接通过服务器传输至终端实现报警。

实施例2

本实施例提供一种实验室的安全监控方法，其利用实施例1所述的安全监控系统实现，如图2所示，包括：

步骤101、将所述探测器与所述信号采集模块电连接，将所述信号采集模块、所述火灾报警模块和所述视频采集模块与所述服务器通信连接，将所述服务器与所述终端通信连接；

步骤102、所述探测器检测实验室的安全参数数据并输出一标准电流信号或一标准开关量信号；

所述安全参数数据包括环境温度；

步骤103、所述信号采集模块采集所述安全参数数据并将所述安全参数数据传输至所述服务器，所述火灾报警模块检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器，所述视频采集模块采集实验室的视频信息并将所述视频信息传输至所述服务器；

步骤104、所述服务器将所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息输出至所述终端，且判断所述安全参数数据是否满足一第一异常条件，并在判断结果为是时发出一第一报警信号至所述终端以执行报警。

具体地，所述火灾报警模块包括至少一烟感探头和与所述至少一烟感探头电连接的一火灾报警控制器，步骤103中所述火灾报警模块检测实验室的烟雾信息并将所述烟雾信息传输至所述服务器包括：

所述火灾报警控制器判断所述烟感探头检测到的烟雾信息是否满足一第二异常条件，并在判断结果为是时发出一第二报警信号至所述服务器；

步骤104中所述服务器将所述烟雾信息输出至所述终端包括：

所述服务器将所述第二报警信号发送至所述终端以执行报警。

所述第一报警信号和所述第二报警信号均包括发生异常的实验室的地理位置信息，所述终端包括一显示屏和一报警模块，所述显示屏用于显示所述安全参数数据、所述烟雾信息和所述视频信息，所述报警模块用于在收到所述第一报警信号或所述第二报警信号后以声音或发光的形式执行报警，还可通过显示屏上内容的颜色的不同区分不同的异常。

本实施例设置的信号采集模块、火灾报警控制器和视频采集模块的数量通常限为最多50、5、50个。本实施例通过对分散的实验室现场的安全环境参数集中值班监控，并通过本地和中控报警的结合，视频辅助观测实现快速的实验室危险事件定位和提示，弥补了现场运行值班人员不足的缺陷，且提供多种监控和报警手段使得实验室危险事件的定位更加迅速和准确。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。