[发明专利]一种面向实验室安全的智能终端控制系统在审
申请号: | 201810373686.7 | 申请日: | 2018-04-24 |
公开(公告)号: | CN108536066A | 公开(公告)日: | 2018-09-14 |
发明(设计)人: | 罗飞;顾春华;施凯 | 申请(专利权)人: | 华东理工大学 |
主分类号: | G05B19/042 | 分类号: | G05B19/042 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 应小波 |
地址: | 200237 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 控制系统 智能终端 主控芯片模块 实验室安全 电流互感器模块 高精度时钟模块 串口通讯模块 交流电压采样 射频读卡模块 无线WIFI模块 液晶显示模块 蜂鸣器模块 服务器控制 继电器模块 实验室管理 温湿度模块 按需服务 存储模块 多传感器 数据采样 终端系统 集中式 智能化 内核 | ||
本发明涉及一种面向实验室安全的智能终端控制系统,该终端系统为基于ARM处理器进行设计,根据按需服务的原则,集中式的服务器控制和精确的多传感器数据采样的智能终端控制系统;所述的控制系统包括ARM‑CortexM3为内核的主控芯片模块,以及分别与主控芯片模块连接的射频读卡模块、高精度时钟模块、串口通讯模块、温湿度模块、液晶显示模块、无线WIFI模块、LED和蜂鸣器模块、存储模块、交流电压采样器模块和电流互感器模块、以及继电器模块。与现有技术相比,本发明具有智能化的提升实验室管理水平等优点。
技术领域
本发明涉及嵌入式技术领域,尤其是涉及一种面向实验室安全的智能终端控制系统。
背景技术
在校学生数量的增加,学校实验室的不断发展,导致实验室功能和人员也不断增多。传统的人工管理不仅智能水平低下,不能满足不断增加的需求,并且工作效率低,事务繁琐,从而导致安全隐患。实验室建设和管理作为学校教学和科研的重要组成部分,而安全问题对于人流密集的实验室环境来说尤为重要,受到越来越多的重视。实验室可能发生的安全事故包括火灾、触电和设备损坏等。其中最突出的问题就是火灾性事故,主要原因如(1)忘记关电源,导致设备或用电器通电时间过长,温度过高,引发着火,如人员长时间离开,突然停电后忘记关闭电源等。(2)供电线路老化,超负荷运行,乱扯乱拉电线安放仪器设备,或使用劣质电气设备,造成电路故障,如仪器设备报废年限已经到了,但是依然还在超负荷运行。(3)操作不慎或使用不当,使设备接触到了明火火源,引发了设备起火燃烧。(4)由于违反操作规程,乱拉电线,或设备设施老化而存在故障缺陷,造成的漏电触电事故。(5)某些需要电加热的设备,由于停电,或者使用之后忘记关闭电源,造成被加热的介质不能按原要求恢复原有状态造成安全事故等等。
由此,针对传统实验室“纯人工”或“半人工”管理智能化程度底等突出问题,结合当前实验室管理的国内外研究现状和时下流行的物联网技术发展,综合考虑物联网技术、物联网体系结构以及实验室现状,设计并实现了基于嵌入式和物联网技术的一种面向实验室安全的智能终端控制系统。
随着数字化物联网技术的进步和发展,智能控制方法不断推陈出新,例如集中式的智能终端也能同时控制多个设备,并且支持多种控制技术。尽管这些技术和功能应用越加丰富,但是面向于实验室安全的智能终端控制系统由于其所处环境的特殊性而相对比较少。特别是,例如不同类型的实验室存在不同功能的实验设备,每套设备各自拥有独立的供电系统,其表现出的共性是工作电压和电流大小不同,根据其使用负载所设置监控预警值也必将不一致,从而导致的突发情况的形式也不同。由于不同的设备都是按需工作和申请使用,若长时间开机一方面加速了设备的老化,也造成了电力资源的浪费甚至导致突发情况的发生,严重的可能引发火灾。其次,不同的实验设备所处环境也缺少特定的、独立的环境监控,最基本的例如温湿度值等。而最为可行的环境监控方法希望是多点式、连续性的。所谓多点式既是不同的实验设备需要处于特定的环境,不同设备对于环境的忍耐程度和设备的适用环境是不同的,例如湿度太高势必会对某些实验设备造成损坏,或电路短路等等,因为某些设备其本身适用范围就是干燥的环境,没有设计必要的保护机制。而连续性就是某些情况下,温湿度的值也反映了设备所处环境情况,例如设备所处环境温度太高,则表示环境通风状况出现问题,或者有必要的火情发生等等。故必须考虑持续性的监控不同设备所处环境情况。另外一方面实验设备的长久供电也为人口密集的实验室安全管理提出了新的挑战。
现有的某些智能化终端设备由于侧重点和适用范围不一致,多以房间为单位,集中化楼宇模式部署,主要面向于环境烟雾,异常气体泄漏,火情监控和门禁管理等。这些功能都是基于集中式的安防系统,对于新建实验大楼或者特定的环境是有效的。然而由于功能相对复杂、种类繁多,对于当前以及存在的实验室环境适用性是不合适的,特别是不能细化到以监控特定设备为单位。具体有如下不足之处:
(1)针对于楼层或者房间的特定监控,投入成本大,并且需要特定的线缆进行综合改造部署,需要构建集中化的监控房间。
(2)不能细化到某个设备用电安全检测及提供按需给设备供电的功能。
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