理化实验室远程测控系统的制作方法

本实用新型主要涉及远程测控系统领域，具体是理化实验室远程测控系统。

背景技术：

随着信息科学技术的快速发展，远程监控系统在计算机技术飞速发展的带动下，监控手段越来越先进，已经发展成为将信息网络技术和测控技术一体化的现代信息系统。

理化实验室一般涉及化学分析和仪器分析，需要提供良好的给排水和给排气条件，对漏电、漏液和漏气等安全隐患应能及时警告处理。当实验仪器开启且相关人员不能位于现场时，如果有一套系统能够完成实验室安全状态测控和实验进行状态信息通知等功能，将给实验管理带来极大的便利。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供理化实验室远程测控系统，能够实现理化实验室的安全状况监测和实验进行状态的通知以及远程控制，确保了对理化实验室的实时监控。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

理化实验室远程测控系统，包括：信息采集模块、服务器测控模块、数据通信模块、客户端模块、报警模块和执行模块；

信息采集模块，用于采集理化实验室内的环境信息和实验进行状态，将采集的环境信息值和实验进行状态值传输至服务器测控模块，并执行服务器测控模块的采集指令；

服务器测控模块，根据用户请求对信息采集模块发出采集指令，接收信息 采集模块传输的环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值并保存，将接收的环境信息值与预先设置好的环境信息值进行比较，当接收的环境信息值不符合预先设置好的环境信息值时，服务器测控模块将此环境信息值记录为异常环境信息值，服务器测控模块将此异常环境信息值通过数据通信模块传输至客户端模块，并对报警模块发出报警指令，对执行模块发出执行指令；服务器测控模块将实验进行状态值及其对应的地址值通过数据通信模块传输至客户端模块；

客户端模块，包括电脑终端和手机终端；

数据通信模块，包括ZIGBEE通信和GSM通信，ZIGBEE通信将服务器测控模块传输的异常环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值传输至电脑终端，GSM通信将服务器测控模块传输的异常环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值传输至手机终端；

报警模块，针对服务器测控模块传输的报警指令进行报警；

执行模块，针对服务器测控模块传输的执行指令执行操作命令，包括水阀开关控制器和排气扇开关控制器，根据服务器测控模块传输的执行指令通过水阀开关控制器控制水阀开关的打开和闭合，通过排气扇开关控制器控制排气扇开关的打开和闭合。

信息采集模块包括传感器，传感器包括光感传感器、震动传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器。

服务器测控模块与信息采集模块通过串行口线连接。

对比现有技术，本实用新型有益效果在于：

1、通过电脑终端和手机终端的配合，能够实现实验室的安全状况监测和实验进行状态的通知以及远程控制，确保了对理化实验室的实时监控。

2、通过一氧化碳传感器、氨气传感器可以检测到实验室的有害气体泄漏情况，系统会控制打开排气扇，通过湿度传感器可以检测到实验室的漏液情况，系统会自动关闭水阀，并且可以通过GSM通信和ZIGBEE通信将实验室的危险信息发送给实验室负责人，实现实验室内的安全状况监控。

3、服务器测控模块与信息采集模块通过串行口线连接，串行口线对于数据与控制的信息是有顺序的，是一位接一位进行串行传递，具有传递距离长的优点。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是信息采集模块的结构示意图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

理化实验室远程测控系统，包括：信息采集模块1、服务器测控模块2、数据通信模块3、客户端模块4、报警模块5和执行模块6。

信息采集模块1，用于采集理化实验室内的环境信息和实验进行状态，将采集的环境信息值和实验进行状态值传输至服务器测控模块2，并执行服务器测控模块2的采集指令。信息采集模块1包括传感器模块、STM32单片机、CC2430无线收发模块，传感器模块用于采集理化实验室内的环境信息和实验进行状态并将采集到的环境信息值和实验进行状态值发送给STM32单片机，STM32单片机将环境信息值和实验进行状态值通过STM32单片机的SPI接口传输给CC2430无 线收发模块，CC2430无线收发模块接收环境信息值和实验进行状态值并将接收的环境信息值和实验进行状态值转换成数据帧发送给服务器测控模块2。服务器测控模块2通过CC2430无线收发模块向信息采集模块1的STM32单片机发出采集指令，采集指令包括信息采集的类别值和地址值，STM32单片机收到采集指令后将信息采集的类别值和地址值发射给传感器，符合采集要求的传感器采集实验室内的环境信息或者实验进行状态，并将采集的相应类别值的环境信息值及其对应的地址值或者相应类别值的实验进行状态值及其对应的地址值发送至STM32单片机，STM32单片机将接收的环境信息值及其对应的地址值或者实验进行状态值及其对应的地址值通过CC2430无线收发模块传送到服务器测控模块2。其中STM32单片机具有较低的功耗，CC2430无线收发模块支持ZIGBEE无线网络技术，适用于各种ZIGBEE无线网络节点，是一种低成本的基于RF射频技术的单片可编程UHF收发芯片。

服务器测控模块2，根据用户请求对信息采集模块1发出采集指令，接收信息采集模块1传输的环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值并保存，将接收的环境信息值与预先设置好的环境信息值进行比较，当接收的环境信息值不符合预先设置好的环境信息值时，服务器测控模块2将此环境信息值记录为异常环境信息值，服务器测控模块2将此异常环境信息值通过数据通信模块3传输至客户端模块4，并对报警模块5发出报警指令，对执行模块6发出执行指令。在根据用户请求之前，可以通过服务器测控模块2预先设置符合要求的环境信息值，用于与信息采集模块1传输的环境信息值进行比较，以判断出异常环境信息值。服务器测控模块2将实验进行状态值及其对应的地址值通过数据通信模块3传输至客户端模块4。

客户端模块4，包括电脑终端和手机终端；当在实验室时可以通过电脑终端 进行检测和控制，当离开实验室时，可以通过手机终端进行远程检测和控制，实现实时监控的功能。

数据通信模块3，包括ZIGBEE通信和GSM通信，ZIGBEE通信将服务器测控模块2传输的异常环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值传输至电脑终端，GSM通信将服务器测控模块2传输的异常环境信息值及其对应的地址值和实验进行状态值及其对应的地址值传输至手机终端，实现了数据的远程传输和实验室的实时监控。

报警模块5，针对服务器测控模块2传输的报警指令进行报警。

执行模块6，针对服务器测控模块2传输的执行指令执行操作命令，包括水阀开关控制器和排气扇开关控制器，根据服务器测控模块2传输的执行指令通过水阀开关控制器控制水阀开关的打开和闭合，通过排气扇开关控制器控制排气扇开关的打开和闭合。

信息采集模块1包括传感器，传感器包括光电传感器、震动传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器。光电传感器可以检测实验的进程，并且可以将试验进行状态值发送到电脑终端上或者以短信的形式发送到手机终端上，方便了远程观察实验的进行状态。震动传感器可以感应到震动信号，当实验室的门被强行撬开时，震动传感器检测到震动信号传输至服务器测控模块2并且发出报警信号，同时，服务器测控模块2通过GSM通信将实验室的危险信息发送到手机终端上或者通过ZIGBEE通信将实验室的危险信息发送到电脑终端上，使实验室负责人得知实验室的危险信息做好准备。当实验室内出现漏水情况时，湿度传感器检测到漏水信息并将此信息传输至服务器测控模块2并且发出报警信号，同时服务器测控模块2控制执行模块6的水阀开关控制器将水阀关闭；当实验室内出现有害气体泄漏的情况时，一氧化碳传感器、氨气传感器 检测到信息并将此信息传输至服务器测控模块2并且发出报警信号，然后服务器测控模块2传输执行指令至执行模块6的排气扇开关控制器，控制排气扇的打开以进行通风，当一氧化碳传感器、氨气传感器传回的环境信息值恢复到设置的环境信息值的范围内时，排气扇恢复常态。

服务器测控模块2与信息采集模块1通过串行口线连接，串行口线对于数据与控制的信息是有顺序的，是一位接一位进行串行传递，具有传递距离长的优点。