专利名称：实验室仪器设备的自动化控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及自动化控制技术，尤其是涉及一种对实验室中多种分散的仪器设备进行分 散控制和集中管理的自动化控制系统及方法。
背景技术：
目前，随着科学的发展，电子仪器设备在现代实验室中已经得到广泛的应用。这些电 子仪器设备在运行的过程中通常会存在以下问题部分实验室仪器设备不能与电脑连接， 无法通过计算机程序来控制其运行，需要实验人员在现场操作，人工记录实验参数；虽然 部分实验室仪器设备已实现计算机程序自动化控制，但是不能对运行的仪器设备状态和实 验现象进行远程实时监控，需要实验人员在现场监控仪器的运行状态，现场记录实验现象。 在科学技术日新月异的今天，实验室的工作也日趋复杂 一方面，实验过程越来越复 杂；另一方面，实验仪器设备也逐渐增多。但目前由于大多数实验室对电子仪器设备的控 制主要是通过人工来完成，并且M进行，没有进行统一的管制，不仅要耗费大量的人手 和精力，而且效率低下，无法进行系统的管理与调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种对实验室中多种分散的仪器设备进行分散控制和集中管理 的自动化控制系统及方法，通过本发明可以有效的对实验室内的各种仪器设备进行分散控 制和集中管理。
为解决上述问题，本发明公开一种实验室仪器设备的自动化控制系统，包括多个分 别设置有数据采集器的仪器设备，所述数据采集器用于分别采集各个仪器设备的实验数 据；图像采集器，用于实时采集仪器设备的运行状态和实验现象的实验过程信息；分别连 接图像采集器与仪器设备的控制服务器，用于实时获取实验数据和实验过程信息并进行分 析，生成包含相关数据的实验报表；并实时远程监控仪器设备的运行状态，发出控制命令 对仪器设备进行自动化控制。
较优的，所述图像采集器和每个仪器设备分别通过RS232电缆线、有线网络或无线网 络与控制服务器连接。
较优的，所述图像采集器为无线摄^^几。
较优的，所述实验过程信息为图片格式的数据。
较优的，所述仪器设备还包括用于接收并执行控制服务器发出的控制命令的参数控制 模块。
较优的，所述参数控制模块至少包括速度控制模块、温度控制模块、时间控制模块、 压力控制模块、扭矩控制模块、距离控制模块或转速控制模块。
另外，本发明公开一种实验室仪器设备的自动化控制方法，包括
通过设置在仪器设备上的数据采集器分别采集各个仪器设备的实验数据，并通过图像 采集器实时采集仪器设备的运行状态和实验现象的实验过程信息；实时获取实验数据和实 验过程信息并进行分析，生成包含相关数据的实验报表；并实时远程监控仪器设备的运行 状态，发出控制命令对仪器设备进行自动化控制。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
本发明通过对实验仪器进行自动化控制，远程实时监控仪器设备的运行状态，自动记 录实验现象和实验参数，并在实验结束后可生成Word/Excel/Access等多种格式的实验报 表，无须实验人员在现场实时监控仪器设备的运行和人工记录实验参数和实验现象，从而 将人从实验室中解放出来，大大提高了工作效率；另外，由于各个仪器设备还可以通过控 制服务器进行集中管理的自动化控制来完成实验，其比由实验人员的人为实验操作具有更 高的实验精准度；并且，对于一些存在不安全因素的实验，实验人员可以通过远程监控实 验过程和实验现象，避开不安全的实验环境，从而提高了实验人员的安全性。
图l是本发明的拓朴结构示意图2是本发明一个较佳实施例的结构示意图。
具体实施例方式
如图l所示，分散分布在实验室中的各种用于实验的仪器设备IO,通过RS232总线、 有线网络或无线网络与用于对各个仪器设备10进行自动化控制的控制服务器20连接；并 且，还设置有用于实时采集各个仪器设备10的运行状态和实验现象的实验过程信息的图 像采集器30,其也可以采用RS232总线、有线网络或无线网络与控制服务器20连接。
结合图2所示。本实施例中，图像采集器30可以采用为有线或无线的摄像机或摄像 头；且图像采集器30和每个仪器设备10均通过网络40与控制服务器20连接。
需要说明的是，根据实际工作环境或需要，图像采集器30与仪器设备10的连接方式 灵活多变，具有多样化。图像采集器30可以设置于仪器设备10之上，作为仪器设备10 的一部分，因此，每个仪器设备10均可以通过各自的图像采集器30釆集运行状态和实验 现象的视频实验过程信息。当然，图像采集器30也可以与仪器设备10分离设置，两者直 接连接或通过网络40连接，因此， 一个图像釆集器30可以同时采集多个仪器设备10的 运行状态和实验现象的视频实验过程信息。
其中，控制服务器20至少包括用于通过网络40与图像采集器30或仪器设备10交 换数据的数据接口模块210;用于对实时获取实验数据和实验过程信息并进行分析，生成 Word/Excel/Access等多种格式的实验报表的数据分析模块230;用于对图像采集器30或仪 器设备10产生控制命令，实时远程监控仪器设备10的运行状态，并对仪器设备10进行 自动化控制的控制设置模块220。
例如，若需要控制图像采集器30对其中一个仪器设备10进行运行状态和实验现象的 图像获取，只需要由控制设置模块220发出相应的控制命令，经过数据接口模块210传至 网络40,由控制模块310获取控制命令并执行该控制命令，控制图傳^莫块320以特定的图 像帧数、特定图像获取方位等获取某个特定仪器设备的图像数据。
又如，数据分析模块230和控制设置模块220可以通过软件来实现。由数据分析模块 230通过数据接口模块210和网络40实时获取并记录数据采集器120及图像采集器30所 采集的实验数据和实验现象的功能，并能在实验结束后生成Word/Excel/Access等多种格式 的实验报表；而仪器设备10上配有参数控制模块110或操作面板，实验人员可通过参数控 制模块110或操作面板对仪器设备10进行操作，同时可通过控制设置模块220设置控制参 数或控制命令，将控制参数或控制命令通过数据接口模块210和网络40传至参数控制模 块110,由参数控制模块IIO接收并沐行控制参数或控制命令，实现对仪器设备10中包括 的速度控制模块、温度控制模块、时间控制模块、压力控制模块、扭矩控制模块、距离控 制模块或转速控制模块等进行自动化控制。
因此，本发明通过对实验仪器进行自动化控制，远程实时监控仪器设备的运行状态， 自动记录实验现象和实验参数，并在实验结束后可生成Word/Excel/Access等多种格式的实 验报表，无须实验人员在现场实时监控仪器设备的运行和人工记录实验参数和实验现象， 从而将人从实验室中解放出来，大大提高了工作效率；另外，由于各个仪器设备还可以通 过控制服务器进行集中管理的自动化控制来完成实验，其比由实验人员的人为实验操作具 有更高的实验精准度；并且，对于一些存在不安全因素的实验，实验人员可以通过远程监 控实验过程和实验现象，避开不安全的实验环境，从而提高了实验人员的安全性。
权利要求
1、一种实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，包括多个分别设置有数据采集器的仪器设备，所述数据采集器用于分别采集各个仪器设备的实验数据；图像采集器，用于实时采集仪器设备的运行状态和实验现象的实验过程信息；分别连接图像采集器与仪器设备的控制服务器，用于实时获取实验数据和实验过程信息并进行分析，生成包含相关数据的实验报表，并实时远程监控仪器设备的运行状态，发出控制命令对仪器设备进行自动化控制。
2、 根据权利要求1所述的实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，所述图 像采集器和每个仪器设备分别通过RS232电缆线、有线网络或无线网络与控制服务器连接。
3、 根据权利要求1所述的实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，所述图 像采集器为无线摄^^几。
4、 根据权利要求1所述的实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，所述实 验过程信息为图片格式的数据。
5、 根据权利要求1所述的实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，所述仪 器设备还包括用于接收并执行控制服务器发出的控制命令的参数控制模块。
6、 根据权利要求5所述的实验室仪器设备的自动化控制系统，其特征在于，所述参 数控制模块至少包括速度控制模块、温度控制模块、时间控制模块、压力控制模块、扭矩 控制模块、距离控制模块或转速控制模块。
7、 一种实验室仪器设备的自动化控制方法，其特征在于，包括 通过设置在仪器设备上的数据采集器分别采集各个仪器设备的实验数据，并通过图像采集器实时采集仪器设备的运行状态和实验现象的实验过程信息；实时获取实验数据和实 验过程信息并进行分析，生成包含相关数据的实验报表；并实时远程监控仪器设备的运行 状态，发出控制命令对仪器设备进行自动化控制。
8、 根据权利要求7所述的实验室仪器设备的自动化控制方法，其特征在于，所述图 像采集器和每个仪器设备分别通过RS232电缆线、有线网络或无线网络与控制服务器连接。
9、 根据权利要求7所述的实验室仪器设备的自动化控制方法，其特征在于，所述图 像采集器为无线摄^^几。
10、 根据权利要求7所述的实验室仪器设备的自动化控制方法，其特征在于，所述仪 器设备还包括用于接收并执行控制服务器发出的控制命令的参数控制模块，该参数控制模 块至少包括速度控制模块、温度控制模块、时间控制模块、压力控制模块、扭矩控制模块、 距离控制模块或转速控制模块。
全文摘要
本发明公开一种实验室仪器设备的自动化控制系统及方法，其中该系统包括多个分别设置有数据采集器的仪器设备，所述数据采集器用于分别采集各个仪器设备的实验数据；用于实时采集仪器设备的运行状态和实验现象的实验过程信息的图像采集器；分别连接图像采集器与仪器设备的控制服务器，用于实时获取实验数据和实验过程信息并进行分析，生成包含相关数据的实验报表，并实时远程监控仪器设备的运行状态，发出控制命令对仪器设备进行自动化控制。本发明实现了对分散的实验仪器设备进行集中管理的自动化控制、远程实时监控系统运行状态、自动记录实验现象及生成多种格式实验报表，大大提高了工作效率和实验的精准度。
文档编号G05B19/048GK101359223SQ200810066259
公开日2009年2月4日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者刘武平, 栾玉成 申请人:深圳市圣弗德科技有限公司