一种集装箱实验室环境综合管理系统的制作方法

本实用新型涉及一种环境综合管理系统，尤其是涉及用于实时监测、调控集装箱实验室各项环境参数以及贵重仪器设备的运行状态，可根据不同的故障告警综合研判做出安全动作，从而保障了科研人员、实验仪器安全的一种集装箱实验室环境综合管理系统。

背景技术：

海洋微型生物的检测和研究需要真正在海洋环境中进行现场的观测和实验培养才能获得可靠、真实的数据，这也是海洋微生物研究的困难所在。传统的科学考察研究方式为科研人员携带仪器、设备在科考船的实验空间或者甲板进行，这种方式操作不便、实验环境不能满足特殊的实验需求。因此，针对科学考察船设计的基于集装箱实验室的新型科学实验方式成为了当前的技术研究方向，集装箱实验室装卸便捷，可针对不同科学需求进行特殊的设计，具备高度的自动化和集成化。然而一旦实验室系统发生故障，造成的损失也不可估量。集装箱实验室的环境状态，作为设备运行和人员安全的基础支撑，其良好的运行是保证科学研究正常开展的前提。因此，研制一套自动化运行、具备综合管理功能的集装箱实验室环境综合管理系统成为了解决问题的关键，该系统可以用于实时监测、调控集装箱实验室各项环境参数以及贵重仪器设备的运行状态，同时，系统能根据不同的故障告警综合研判做出安全动作，保证了科研人员、实验仪器的安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供用于实时监测、调控集装箱实验室各项环境参数以及贵重仪器设备的运行状态，可根据不同的故障告警综合研判做出安全动作，从而保障了科研人员、实验仪器安全，结构合理简单，运行稳定，功能丰富，维护简便的一种集装箱实验室环境综合管理系统。

本实用新型设有空气监测系统、视频监控系统、通风系统、环境温湿度控制系统、控制中心服务器和电源系统，所述空气监测系统、视频监控系统、通风系统和环境温湿度控制系统通过信号线与控制中心服务器建立通信链接，所述空气监测系统、视频监控系统、通风系统、环境温湿度控制系统、控制中心服务器与电源系统通过电缆线连接，电源系统向空气监测系统、视频监控系统、通风系统、环境温湿度控制系统和控制中心服务器提供电源供应；

所述空气监测系统设有温湿度传感器、硫化氢传感器、可燃性气体传感器、烟雾探测器和监控模块；所述温湿度传感器用于监测实验室的环境温度和湿度，温湿度传感器通过信号线与监控模块连接；硫化氢传感器用于监测实验室环境空气中的硫化氢含量，硫化氢传感器通过信号线与监控模块连接；可燃性气体传感器主要监测空气中甲烷、氧气和一氧化碳的含量，可燃性气体传感器通过信号线与监控模块连接；烟雾探测器具有光电探测和防潮设计，探测区域采用光学迷宫结构，烟雾探测器通过信号线与监控模块连接；监控模块与控制中心服务器通过信号线相连，监控模块用于采集温湿度传感器、硫化氢传感器、可燃性气体传感器和烟雾探测器的参数，并将各参数发送至控制中心服务器；

所述视频监控系统设有网络摄像机和网络硬盘录像机，所述网络摄像机通过以太网与网络硬盘录像机相连，网络摄像机将音频和视频经过压缩加密后通过网络发送至网络硬盘录像机进行存储；网络硬盘录像机接收网络摄像机上传的数字音频和视频码流，并进行存储和管理，具备分布式架构，网络硬盘录像机控制网络摄像机可以完成对重点区域的监测布防，具备移动侦测的功能，网络硬盘录机通过信号线与控制中心服务器相连，网络硬盘录机将异常信息发送至控制中心服务器；

所述通风系统设有排毒柜、万向抽气罩、通风管道、风机和控制系统，所述排毒柜用于安全处理有害、有害气体或蒸汽，捕捉、密封和转移污染物以及有害气体；万向抽气罩用于快速排放实验过程产生的小范围粉尘、热气、挥发性气体、有害性气体；排毒柜和万向抽气罩在风机作用下将实验室内的空气吸入，稀释最后通过通风管道排到户外，可以达到低浓度扩散的效果；通风管道均采用PVC材质制作而成，具有耐腐蚀特点；风机为离心式风机；控制系统通过信号线与风机相连，控制风机运行，控制系统通过信号线与控制中心服务器相连，接受控制中心服务器的指令控制；

所述环境温湿度控制系统设有除湿机、空调和控制器；所述除湿机用于调节实验室内空气湿度，具备较大的单日除湿量；空调为恒温恒湿工业空调机，能实现对室内环境温、湿度的精确控制；除湿机和空调通过信号线与控制器相连，控制器通过信号线与控制中心服务器相连，接受控制中心服务器的指令控制，可以根据指令完成对除湿机和空调的参数控制；

所述控制中心服务器设有前端接收机、数据中心服务器和显示器，所述前端接收机接收实时监测数据，将接收数据存入数据中心服务器；数据中心服务器提供数据运算、处理、分析服务，显示器与数据中心服务器通过信号线相连，在显示器上可视化显示数据；

所述电源系统设有电缆盘、配电柜和不间断电源，所述电缆盘用于收纳电缆，其中收纳的电缆为动力电缆，可以承受较高的电流负荷满足现场的作业用途；配电柜用于实验室内低压电气的连接控制，内含空气开关和漏电保护开关，分断能力强；不间断电源用于在掉电情况下向系统提供稳定、不间断的电力供应。

所述监控模块可通过编程在其上运行监控软件。

数据通信接口可包括R232接口、RS485接口、以太网接口等。

所述显示器具有触摸屏的功能，具备良好的人机交互界面。

所述电缆盘为可旋转结构，方便于缆线的收纳。所述电缆具有标准的航空插头，具备水密特性。

本实用新型的空气监测系统主要监测实验室环境中的温度、湿度以后各项空气中有毒气体含量参数，并将空气环境参数发送至控制中心服务器；所述视频监控系统全方位监测实验室内各主要功能仪器的现场运行状态，具备移动侦测以及关键区域布防的功能；所述通风系统用于对实验室进行通风换气，具备变频控制的功能，保证将实验室内有害气体的浓度稀释到安全标准以内，同时将实验室中污染的空气经过净化处理后排放到室外大气中。

所述环境温湿度控制系统用于将实验室环境的温度湿度控制在设定的范围之内；所述控制中心服务器运行综合管理软件，接收各子系统所监测的空气环境参数、视频图像数据，通过对数据的综合分析进行研判，对超过一定安全边界的异常事件进行报警，并下发控制指令启动相应的安全防护措施；所述电源系统内含大型UPS电源具备不间断的供电能力，保证了实验室内主要仪器设备掉电状态下的异常关机处理。

本实用新型结构合理简单，功能丰富，可以实时监测、调控集装箱实验室各项环境参数以及贵重仪器设备的运行状态，系统能根据不同的故障告警综合研判做出安全动作，保证了科研人员、实验仪器的安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的空气监测系统结构示意图。

图3是本实用新型实施例的视频监控系统结构示意图。

图4是本实用新型实施例的通风系统结构示意图。

图5是本实用新型实施例的环境温湿度控制系统结构示意图。

图6是本实用新型实施例的控制中心服务器结构示意图。

图7是本实用新型实施例的电源系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1～7所示，本实用新型实施例设有空气监测系统1、视频监控系统2、通风系统3、环境温湿度控制系统4、控制中心服务器5和电源系统6，所述空气监测系统1、视频监控系统2、通风系统3和环境温湿度控制系统4通过信号线与控制中心服务器5建立通信链接，所述空气监测系统1、视频监控系统2、通风系统3、环境温湿度控制系统4、控制中心服务器5与电源系统6通过电缆线连接，电源系统6向空气监测系统1、视频监控系统2、通风系统3、环境温湿度控制系统4和控制中心服务器5提供电源供应。

所述空气监测系统1设有温湿度传感器7、硫化氢传感器8、可燃性气体传感器9、烟雾探测器10和监控模块11；所述温湿度传感器7用于监测实验室的环境温度和湿度，温湿度传感器7通过信号线与监控模块11连接；硫化氢传感器8用于监测实验室环境空气中的硫化氢含量，硫化氢传感器8通过信号线与监控模块11连接；可燃性气体传感器9主要监测空气中甲烷、氧气和一氧化碳的含量，可燃性气体传感器9通过信号线与监控模块11连接；烟雾探测器10具有光电探测和防潮设计，探测区域采用光学迷宫结构，烟雾探测器10通过信号线与监控模块11连接；监控模块11与控制中心服务器5通过信号线相连，监控模块11用于采集温湿度传感器7、硫化氢传感器8、可燃性气体传感器9和烟雾探测器10的参数，并将各参数发送至控制中心服务器5。

所述视频监控系统2设有网络摄像机12和网络硬盘录像机13，所述网络摄像机12通过以太网与网络硬盘录像机13相连，网络摄像机12将音频和视频经过压缩加密后通过网络发送至网络硬盘录像机13进行存储；网络硬盘录像机13接收网络摄像机12上传的数字音频和视频码流，并进行存储和管理，具备分布式架构，网络硬盘录像机13控制网络摄像机12可以完成对重点区域的监测布防，具备移动侦测的功能，网络硬盘录机13通过信号线与控制中心服务器5相连，网络硬盘录机13将异常信息发送至控制中心服务器5。

所述通风系统3设有排毒柜14、万向抽气罩15、通风管道16、风机17和控制系统18，所述排毒柜14用于安全处理有害、有害气体或蒸汽，捕捉、密封和转移污染物以及有害气体；万向抽气罩15用于快速排放实验过程产生的小范围粉尘、热气、挥发性气体、有害性气体；排毒柜14和万向抽气罩15在风机作用下将实验室内的空气吸入，稀释最后通过通风管道16排到户外，可以达到低浓度扩散的效果；通风管道16均采用PVC材质制作而成，具有耐腐蚀特点；风机17为离心式风机；控制系统18通过信号线与风机17相连，控制风机运行，控制系统18通过信号线与控制中心服务器5相连，接受控制中心服务器5的指令控制。

所述环境温湿度控制系统4设有除湿机19、空调20和控制器21；所述除湿机19用于调节实验室内空气湿度，具备较大的单日除湿量；空调20为恒温恒湿工业空调机，能实现对室内环境温、湿度的精确控制；除湿机19和空调20通过信号线与控制器21相连，控制器21通过信号线与控制中心服务器5相连，接受控制中心服务器5的指令控制，可以根据指令完成对除湿机和空调的参数控制。

所述控制中心服务器5设有前端接收机22、数据中心服务器23和显示器24，所述前端接收机22接收实时监测数据，将接收数据存入数据中心服务器23；数据中心服务器23提供数据运算、处理、分析服务，显示器24与数据中心服务器23通过信号线相连，在显示器24上可视化显示数据。

所述电源系统6设有电缆盘25、配电柜26和不间断电源27，所述电缆盘25用于收纳电缆，其中收纳的电缆为动力电缆，可以承受较高的电流负荷满足现场的作业用途；配电柜26用于实验室内低压电气的连接控制，内含空气开关和漏电保护开关，分断能力强；不间断电源27用于在掉电情况下向系统提供稳定、不间断的电力供应。

所述监控模块11可通过编程在其上运行监控软件。

数据通信接口可包括R232接口、RS485接口、以太网接口等。

所述显示器具有触摸屏的功能，具备良好的人机交互界面。

所述电缆盘25为可旋转结构，方便于缆线的收纳。所述电缆具有标准的航空插头，具备水密特性。

本实用新型集成空气监测系统、视频监控系统、通风系统、环境温湿度控制系统、控制中心服务器和电源系统，能够自动化运行、具备综合管理功能，可以用于实时监测、调控集装箱实验室各项环境参数以及贵重仪器设备的运行状态，同时，系统能根据不同的故障告警综合研判做出安全动作，保证了科研人员、实验仪器的安全。