一种多模块可组合式的实验室安全监控装置及其控制方法与流程

本发明属于监控领域，尤其涉及一种多模块可组合式的实验室及实验室仪器安全监控装置及其控制方法。

背景技术：

近年来安全事故时有发生，实验室安全管理面临更多新的威胁和挑战。国内高校的实验室设备相对集中，室内人员拥挤，实验监测大多限于温度和烟感方面，配合人工巡视的方式，但目前高校实验室安全工作的负责人和具体职责不是十分明确，相关工作人员非常有限，且缺少训练，职业素养普遍不高，安全管理工作无法落实。目前我国仍缺少能全方面代替人员监控和保障实验室安全的装置系统，管理对象为实验设备，限于对设备的运行环境监控，这种方式存在实时性差，成本高，精度低，特别是无法判定实验室环境是否符合人体的健康指标等缺点。

如何持续完善科学有序的实验室安全工作体系，更好地保障实验室正常运行，保障师生的安全健康，已经成为摆在高校实验室管理工作者面前的一道重要课题。

技术实现要素：

发明目的：弥补现有技术的不足，提供一种多模块可组合式的实验室安全监控装置及其控制方法，能拥有多个针对不同实验室可能发生的不同危险状况的监测处理功能，提高系统的可重用性和智能性。

技术方案：一种多模块可组合式的实验室安全监控装置，包括：电源、服务器、控制器以及防具识别模块、烟雾报警模块、温度监测模块、湿度监测模块、有毒气体监测模块、漏电监测模块中的任意一种或依据实验室需求任意组合的两种以上模块；所述电源为所述各模块供电，所述控制器一端与所述服务器相连，另一端分别与所述各模块电性连接，形成一条完整的信息反馈链，所述控制器能控制所述各模块，且会实时反馈数据到所述服务器中，所述服务器记录并保存实验状况。

所述防具识别模块，包括防具识别器、针对各类防具配套设计的二维码和防具语音报警装置，其特点在于，所述防具识别器包括二维码识别器和红外线人体感应器；所述二维码刻印或粘贴在各类防具的正前方，不同类别的防具对应不同类别的二维码；防具识别器通过仪器供电，在开启仪器的瞬间，防具识别器工作，红外线人体感应器自动感应人体所在位置，二维码识别器根据人体所在位置180°扫描前方的人体，通过扫描二维码，来判断实验人员是否佩戴相应的防具，比如护目镜、防护手套等；若未识别到相应的二维码，则驱动防具语音报警装置，提醒操作者佩戴安全防护用具，并将此次数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述烟雾报警模块，包括烟雾传感器、烟雾语音报警装置、抽风装置，其特点在于，在实验进行过程中，烟雾传感器可以实时监控实验室的烟雾浓度，若烟雾浓度超过正常标准，则驱动烟雾语音报警装置和抽风装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述温度监测模块，包括温度传感器、温度语音报警装置、散热装置，其特点在于，在实验进行过程中，温度传感器可以实时监控实验室设备或仪器的温度状态，若实验室设备或仪器温度过高，则驱动温度语音报警装置和散热装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述湿度监测模块，包括湿度传感器、湿度语音报警装置、抽风装置，其特点在于，在实验进行过程中，湿度传感器可以实时监控实验室内部湿度情况，若实验室环境湿度超过一定标准，则驱动湿度语音报警装置和抽风装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述有毒气体监测模块，包括有毒气体探测器、毒气语音报警装置、有毒气体净化装置，其特点在于，在实验进行过程中，有毒气体探测器可以实时监控实验室内的有毒气体含量，若有毒气体含量超标，则驱动毒气语音报警装置和有毒气体净化装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述漏电监测模块，包括漏电检测装置、漏电语音报警装置、断电保护装置，其特点在于，在实验进行过程中，漏电检测装置可以实时监控实验室设备或仪器的漏电情况，若存在漏电情况，则驱动漏电语音报警装置和断电保护装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述的二维码识别器、红外线人体感应器、烟雾传感器、抽风装置、温度传感器、散热装置、湿度传感器、有毒气体净化装置、漏电检测装置、断电保护装置及各种语音报警装置均为现有技术产品，可以在市场上买到，所述控制器也为现有技术产品。

本发明还公开了一种多模块可组合式的实验室安全监测装置的控制方法，包括以下步骤任意一步或任意二步以上的组合：

1)将所述防具识别模块的防具识别器安装在实验室设备或仪器上，防具识别器包括二维码识别器和红外线人体感应器；操作人员想要启动某些需要穿戴安全防具的实验室设备或仪器时，防具识别器将识别操作人员的防具穿戴情况并将数据传递给控制器，控制器判断数据是否合格，如果不合格，则防具语音报警装置启动，发出语音警报“请正确穿戴安全防护用具”，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次试验状况。

2)将所述烟雾报警模块的烟雾传感器安装在实验室顶部，烟雾传感器二十四小时不间断监测实验室烟雾状况，并判断实验室内实时烟雾状况，如果异常，则将数据反馈到控制器，控制器启动烟雾语音报警装置发出语音警报“烟雾浓度超标，小心”，同时启动抽风装置，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次试验状况。

3)将所述温度监测模块的温度传感器安装在实验室内，实验室设备或仪器工作时，温度传感器实时监测实验室内的温度状态，并判断实验室内温度是否处于正常状态，若不正常，则将数据反馈到控制器，控制器启动温度语音报警装置发出语音报警“温度过高，小心”，同时启动散热装置将实验室内温度调整到正常状态，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

4)将所述湿度监测模块的湿度传感器安装在实验室内，实验室设备或仪器工作时，湿度传感器实时监测实验室内的湿度状态，并判断实验室内湿度是否处于正常状态，若不正常，则将数据反馈到控制器，控制器启动湿度语音报警装置发出语音警报“湿度不正常，小心”，同时启动抽风装置将实验室内湿度调整到正常状态，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

5)将所述有毒气体监测模块的有毒气体探测器安装在实验室内，实验室设备或仪器工作时，有毒气体探测器实时监测实验室内有毒气体的含量，并判断实验室内有毒气体含量是否属于正常范围，若不正常，则将数据反馈到控制器，控制器启动毒气语音报警装置发出语音警报“有毒气体含量超标，小心”，同时启动有毒气体净化装置将实验室内有毒气体含量控制到安全标准之内，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

6)所述漏电监测模块的漏电检测器安装在实验室设备或仪器上，实验室设备或仪器工作时，漏电检测器实时监测实验室设备或仪器的漏电情况，并判断数据是否属于正常范围，若不正常，则将数据反馈给控制器，控制器启动漏电语音报警装置发出语音警报“机器漏电，小心”，同时启动断电保护装置，并将数据发送给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

本发明的优点：本发明采用多模块组合模式，结合传感器技术，引入模块化设计和警报制度，拥有多个针对不同实验室可能发生的不同危险状况的监测处理功能，提高系统的可重用性和智能性；在未来实验室智能监控系统对智能产品的需求量将会大幅度提高，本发明市场前景十分广阔。

附图说明

图1为本发明实施例一的连接原理框图；

图2为本发明实施例二的流程原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本发明的结构进行详细说明：

本发明所述的多模块可组合式的实验室安全监测装置，包括：电源、服务器、控制器以及防具识别模块、烟雾报警模块、温度监测模块、湿度监测模块、有毒气体监测模块、漏电监测模块中的任意一种或或依据实验室需求任意组合的两种以上模块；所述电源为各所述模块供电，所述控制器一端与所述服务器相连，另一端分别与所述模块电性连接，形成一条完整的信息反馈链，所述控制器能控制所述各模块，且会实时反馈数据到所述服务器中，所述服务器记录并保存实验状况。

所述防具识别模块，包括防具识别器、针对各类防具配套设计的二维码和防具语音报警装置，其特点在于，所述防具识别器包括二维码识别器和红外线人体感应器；所述二维码刻印或粘贴在各类防具的正前方，不同类别的防具对应不同类别的二维码；防具识别器通过仪器供电，在开启仪器的瞬间，防具识别器工作，红外线人体感应器自动感应人体所在位置，二维码识别器根据人体所在位置180°扫描前方的人体，通过扫描二维码，来判断实验人员是否佩戴相应的防具，比如护目镜、防护手套等；若未识别到相应的二维码，则驱动防具语音报警装置，提醒操作者佩戴安全防护用具，并将此次数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述烟雾报警模块，包括烟雾传感器、烟雾语音报警装置、抽风装置，其特点在于，在实验进行过程中，烟雾传感器可以实时监控实验室的烟雾浓度，若烟雾浓度超过正常标准，则驱动烟雾语音报警装置和抽风装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述温度监测模块，包括温度传感器、温度语音报警装置、散热装置，其特点在于，在实验进行过程中，温度传感器可以实时监控实验室设备或仪器的温度状态，若实验室设备或仪器温度过高，则驱动温度语音报警装置和散热装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述湿度监测模块，包括湿度传感器、湿度语音报警装置、抽风装置，其特点在于，在实验进行过程中，湿度传感器可以实时监控实验室内部湿度情况，若实验室环境湿度超过一定标准，则驱动湿度语音报警装置和抽风装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述有毒气体监测模块，包括有毒气体探测器、毒气语音报警装置、有毒气体净化装置，其特点在于，在实验进行过程中，有毒气体探测器可以实时监控实验室内的有毒气体含量，若有毒气体含量超标，则驱动毒气语音报警装置和有毒气体净化装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述漏电监测模块，包括漏电检测装置、漏电语音报警装置、断电保护装置，其特点在于，在实验进行过程中，漏电检测装置可以实时监控实验室设备或仪器的漏电情况，若存在漏电情况，则驱动漏电语音报警装置和断电保护装置，并将数据反馈给服务器，服务器记录并保存此次实验状况。

所述的二维码识别器、红外线人体感应器、烟雾传感器、抽风装置、温度传感器、散热装置、湿度传感器、有毒气体净化装置、漏电检测装置、断电保护装置及所述各语音报警装置均为现有技术产品，可以在市场上买到，所述控制器也为现有技术产品。

实施例一，如附图1所示，用于某学校生物制药化工实验室的安全监测装置，实验室内设备或仪器按照安全需要安装的监测模块分为六种，包括防具识别模块、烟雾报警模块、温度监测模块、湿度监测模块、有毒气体监测模块、漏电监测模块，此外该装置还包括电源、服务器和控制器。

本装置通过安装在实验室设备或仪器上的传感器监测实验室整体环境的安全状态，传感器将实验室设备或仪器的实验状态、操作人员的状态以及实验室环境状态反馈给控制器，控制器通过判断该该状态是否属于正常状态，若不正常，则将信号传递给每个传感器相对应的控制装置以及服务器内的数据库，数据库记录并保存数据，对应检测模块启动以保持实验室设备或仪器的安全运行及实验室的安全。

实施例二，如图2所示，用于某化工实验室的安全监测装置，应用本发明中的其中三种监测模块组合，所述三种监测模块是防具识别模块、有毒气体检测模块以及漏电监测模块，此外系统还包括电源、服务器和控制器。

当某操作人员进入实验室做实验，实验过程中有毒气体探测器实时监测实验室内有毒气体含量，当有毒气体积累含量超过实验室安全标准时，有毒气体探测器发出信号，反馈到控制器，控制器驱动毒气语音报警装置和有毒气体净化装置，在净化空气的同时实验人员也能听到毒气语音报警装置发出的提醒“有毒气体含量超标，小心”；

当实验过程中使用的仪器发生漏电现象，当漏电电流超过实验室安全标准时，漏电检测装置探测到该情况，反馈到控制器，控制器驱动漏电语音报警装置和漏电保护装置，漏电保护装置启动的同时实验人员也能听到漏电语音报警装置发出的提醒“机器漏电，小心”；

此实验室的安全防护用具全都装备上相应的二维码，当实验过程中操作人员使用需要佩戴安全防护用具的设备或仪器时，即需穿戴实验服和防护手套，此时操作人员并未穿戴实验服和手套，当操作人员按下仪器开关时，该仪器上的防具识别器中流通电流，开始工作，红外线人体感应器自动感应人体所在位置，二维码识别器180°扫描正前方的人体，未识别到相应的二维码，反馈到控制器，控制器驱动防具语音报警装置，此时防具语音报警装置发出提醒“请正确佩戴安全防护用具”。操作人员听到警报穿上了实验服，但并未戴上手套，此时二维码识别器只检测到其中一种二维码，反馈到控制器，控制器驱动防具语音报警装置，此时防具语音报警装置发出提醒“请正确佩戴安全防护用具”。操作人员听到警报后又戴上了防护手套，此时二维码识别器检测到两种二维码，反馈到控制器，控制器判断操作人员已正确佩戴防护用具，不再发出警报。

以上各种反馈到控制器的数据都会同步到服务器，实时保存并记录下实验室的状况。各种语音报警装置的另一作用，是提醒操作人员注意实验过程中的潜在危险，提高警惕性，并保证该安全监测装置的自动驱动各个检测模块保护功能失效的同时，实验室操作人员也能人工启动相应的检测装置。

以上只是选用本发明中优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，本发明还有其他多模块功能组合式应用，可依据实验室的具体需求来选用，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或变型，而性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。