一种实验室通风柜集成控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种实验室通风柜集成控制系统，适用于实验室控制技术领域。


背景技术：

2.在实验室中，实验操作时会产生各种易燃、易爆、有腐蚀性或者有毒性的物质，为了保护操作人员的安全，防止实验中的污染物质扩散，实验室中都需要配置通风柜。通风柜作为实验室常用的一种排风设备，通常不光需要将实验中的污染物质排除，还需要配合实验室内的进风系统，使实验室内形成良好的通风。目前实验室中的通风柜都需要人员手动开启或关闭，通常只有在进行实验操作时才会打开，这样虽然节约了能源，但很容易出现由于人员疏忽所带来的危险，并且通风柜控制系统与实验室控制系统脱离，当出现紧急情况时，系统的应急响应较慢，降低了实验室控制系统的安全性与实用性；而如果使通风柜长时间处于开启状态，虽然保证了人员安全，也避免了可能发生的污染扩散，但随之也会带来能耗的提高，增大了实验室的维护成本。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种实验室通风柜集成控制系统。
4.本发明采用的技术方案是：一种实验室通风柜集成控制系统，包括用于接收、分析以及发送信号的主控单元、输出端与主控单元的输入端相连的监测单元、与通风柜连通且用于为通风柜排风的排风单元、用于为实验室送风的补风单元、输入端与主控单元的输出端相连的报警单元，监测单元包括用于监测通风柜的电源是否开启以及检测通风柜的柜门开度的通风柜监测模块、用于监测实验室内是否存在人员的视频监测模块、用于监测实验室内的空气质量的空气监测模块，排风单元的输入端与主控单元的输出端相连，送风单元的输入端与主控单元的输出端相连，具体的，通风柜电源开启被定义为通风柜正在进行排风工作；具体的，视频监测模块可通过移动物体侦测、人脸识别、红外热点监测等技术手段对实验室内是否存在人员进行监测，通过主控单元将通风柜执行的排风动作与实验室内执行的送风动作进行集成控制，提高了执行的响应速度，进而提高实验室控制系统的安全性与实用性。
5.集成控制系统具有节能模式，节能模式包括：当通风柜监测模块监测到通风柜处于低功耗状态时，则主控单元控制排风单元降低排风量，并控制补风单元降低面风速；低功耗状态被定义为通风柜电源开启且未使用和通风柜在使用中且柜门开度小于15%，通风柜未使用被定义为通风柜中未进行实验操作，通风柜在使用中被定义为通风柜中正在进行实验操作，具体的，通风柜中是否进行实验操作可通过操作人员进行实验时在通风柜的操作系统中所设定的参数或者通过通风柜中的视觉传感器、空气传感器等装置所监测到的信息来判断；当通风柜监测模块监测到通风柜在热备中且柜门开度大于0%，则主控单元控制报警单元发出警报；热备被定义为当常态化运
行的通风柜出现故障时，热备通风柜立即承担起故障通风柜的工作任务，具体的，可在主控单元中预设常态化运行的通风柜与热备通风柜。当视频监测模块监测到实验室内无人员且空气监测模块监测到实验室内的空气质量合格时，则主控单元控制补风单元降低送风量；当视频监测模块监测到实验室内有人员或空气监测模块监测到实验室内的空气质量不合格时，则主控单元控制补风单元恢复送风量，具体的，空气检测模块可通过监测实验室内空气的成分判断空气质量是否合格，当空气中存在具有污染性质的成分或部分成分含量超标时，则判定空气质量不合格。通过对通风柜的使用状态以及实验室内的人员情况进行监测，使排风与送风可根据实际情况进行调整，在保证污染不会扩散的前期下降低能耗，减少了实验室的维护成本，进而提高控制系统的实用性。
6.进一步地，集成控制系统还包括用于控制实验室的门开启或关闭的门禁控制单元、用于控制实验室内灯具开启或关闭的照明控制单元，门禁控制单元的输入端与主控单元的输出端相连，照明控制单元的输入端与主控单元的输出端相连。
7.更进一步地，集成控制系统还具有紧急模式，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制排风单元增大排风量，防止实验室内可能存在的污染扩散。
8.更进一步地，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制报警单元发出警报，并控制门禁控制单元使实验室的门保持开启，同时控制照明控制单元实验室内的灯具保持开启，可以及时提醒实验室内的操作人员发生紧急情况，并方便人员快速撤离。
9.更进一步地，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制视频监测模块保存所拍摄的视频录像，方便后期通过视频录像对发生的紧急情况进行追溯、分析。
10.具体的，排风单元预设有排风量标准值，补风单元预设有面风速标准值与送风量标准值，上述对于排风量、送风量、面风速的描述中，增大、降低、恢复均是在标准值的基础上进行调整。
11.由于上述技术方案运用，本发明相较现有技术具有以下优点：本发明的实验室通风柜集成控制系统，将实验室内的送风单元与通风柜内的排风单元通过主控单元进行集成控制，提高了控制系统的响应速度；并且通过对通风柜的使用状态以及对实验室内人员进行监控，使得实验室的送排风可以根据实际情况进行调整，在保证实验室使用安全性的前提下降低其使用能耗，减少维护成本，进而保证实验室的实用性。
附图说明
12.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的组件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本发明中一个实施例的逻辑控制示意图。
具体实施方式
13.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
14.下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
15.参考附图1，本实施例提供了一种实验室通风柜集成控制系统，包括用于接收、分析以及发送信号的主控单元、输出端与主控单元的输入端相连的监测单元、与通风柜连通且用于为通风柜排风的排风单元、用于为实验室送风的补风单元、输入端与主控单元的输出端相连的报警单元、用于控制实验室的门开启或关闭的门禁控制单元、用于控制实验室内灯具开启或关闭的照明控制单元，监测单元包括用于监测通风柜的电源是否开启以及检测通风柜的柜门开度的通风柜监测模块、用于监测实验室内是否存在人员的视频监测模块、用于监测实验室内的空气质量的空气监测模块，排风单元的输入端与主控单元的输出端相连，送风单元的输入端与主控单元的输出端相连，门禁控制单元的输入端与主控单元的输出端相连，照明控制单元的输入端与主控单元的输出端相连，具体的，通风柜电源开启被定义为通风柜正在进行排风工作；具体的，视频监测模块可通过移动物体侦测、人脸识别、红外热点监测等技术手段对实验室内是否存在人员进行监测，通过主控单元将通风柜执行的排风动作与实验室内执行的送风动作进行集成控制，提高了执行的响应速度，进而提高实验室控制系统的安全性与实用性。
16.集成控制系统具有节能模式，节能模式包括：当通风柜监测模块监测到通风柜处于低功耗状态时，则主控单元控制排风单元降低排风量，并控制补风单元降低面风速；低功耗状态被定义为通风柜电源开启且未使用和通风柜在使用中且柜门开度小于15%，通风柜未使用被定义为通风柜中未进行实验操作，通风柜在使用中被定义为通风柜中正在进行实验操作，具体的，通风柜中是否进行实验操作可通过操作人员进行实验时在通风柜的操作系统中所设定的参数或者通过通风柜中的视觉传感器、空气传感器等装置所监测到的信息来判断；当通风柜监测模块监测到通风柜在热备中且柜门开度大于0%，则主控单元控制报警单元发出警报；热备被定义为当常态化运行的通风柜出现故障时，热备通风柜立即承担起故障通风柜的工作任务，具体的，可在主控单元中预设常态化运行的通风柜与热备通风柜。当视频监测模块监测到实验室内无人员且空气监测模块监测到实验室内的空气质量合格时，则主控单元控制补风单元降低送风量；当视频监测模块监测到实验室内有人员或空气监测模块监测到实验室内的空气质量不合格时，则主控单元控制补风单元恢复送风量，具体的，空气检测模块可通过监测实验室内空气的成分判断空气质量是否合格，当空气中存在具有污染性质的成分或部分成分含量超标时，则判定空气质量不合格。通过对通风柜的使用状态以及实验室内的人员情况进行监测，使排风与送风可根据实际情况进行调整，在保证污染不会扩散的前期下降低能耗，减少了实验室的维护成本，进而提高控制系统的实用性。
17.在一种更为优选的实施方案中，集成控制系统还具有紧急模式，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制排风单元增大排风量，防止实验室内可能存在的污染扩散。
18.在一种更为优选的实施方案中，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制报警单元发出警报，并控制门禁控制单元使实验室的门保持开启，同时控制照明控制单元实验室内的灯具保持开启，可以及时提醒实验室内的操作人员发生紧急情况，并方便人员快速撤离。
19.在一种更为优选的实施方案中，当集成控制系统处于紧急模式时，主控单元控制
视频监测模块保存所拍摄的视频录像，方便后期通过视频录像对发生的紧急情况进行追溯、分析。
20.具体的，排风单元预设有排风量标准值，补风单元预设有面风速标准值与送风量标准值，上述对于排风量、送风量、面风速的描述中，增大、降低、恢复均是在标准值的基础上进行调整。
21.由于上述技术方案的运用，本发明相较现有技术具有以下优点：本发明的实验室通风柜集成控制系统，将实验室内的送风单元与通风柜内的排风单元通过主控单元进行集成控制，提高了控制系统的响应速度；并且通过对通风柜的使用状态以及对实验室内人员进行监控，使得实验室的送排风可以根据实际情况进行调整，在保证实验室使用安全性的前提下降低其使用能耗，减少维护成本，进而保证实验室的实用性。
22.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。