CN104932399A - 洁净实验室远程监控系统 - Google Patents

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CN104932399A
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吕棉松
黄朝蓬
彭彦卿
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Xiamen Zhonghengxin Purifying Engineering Co Ltd
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Xiamen Zhonghengxin Purifying Engineering Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety

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Abstract

本发明提供一种洁净实验室远程监控系统，包括：信息采集监控装置、多个净化空调控制装置、主服务器，以及布设在远程监控室内的远程监控与诊断主机；主服务器上设置有无线网络传输装置；多个信息采集监控装置和多个净化空调控制装置均与所述主服务器相连，主服务器通过无线网络传输装置与远程监控与诊断主机进行通讯连接；无线网络传输装置采用GPRS DTU模块。在上述方案中，由于采用GPRS DTU模块，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，大大提高了通讯资源的利用率。并且，本发明操作简单、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有洁净实验室远程监控系统通讯速度慢、效率低、协议复杂等问题。

Description

洁净实验室远程监控系统
技术领域
本发明涉及实验室空气调节系统远程控制技术，尤其涉及一种洁净实验室远程监控系统，属于洁净实验室远程检测与控制技术领域。
背景技术
随着医学研究水平的不断提高，对动物培养实验室洁净度的要求越来越高，解决实验室洁净度的主要手段之一就是为实验室配置净化空调系统，使“产品免受环境污染”。
现有技术中，由于实验室内的新鲜空气是通过采集室外空气经多级过滤、湿热处理达到标准后进入实验室的。如果所米集的空气是全处理、全排放的使用方式，会造成能源的极大浪费。
现有技术中，实验室的远程监控通讯一般采用GSM数据传输模式。但是，采用这种电路交换模式，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道，这样大大加剧了无线传输资源的负担。同时，由于采用电路交换模式的GSM传输数据方式，一旦通讯中断，数据将会丢失，也影响了远程监控的安全。
发明内容
本发明提供一种用于洁净实验室空调状态远程监控，且易于操作、使用效果好、实用价值高，并能有效解决现有洁净实验室远程监控系统通讯速度慢、效率低、协议复杂等问题的洁净实验室远程监控系统。
本发明实施例的洁净实验室远程监控系统，包括：
布设在被监控实验室内的多个信息采集监控装置；
安装在被监控实验室内的多个净化空调控制装置；
布设在实验室内的主服务器，所述主服务器上设置有无线网络传输装置；
以及，布设在远程监控室内的远程监控与诊断主机；
所述多个信息采集监控装置和所述多个净化空调控制装置均与所述主服务器相连，所述主服务器通过所述无线网络传输装置与所述远程监控与诊断主机进行通讯连接；
所述无线网络传输装置采用GPRS DTU模块。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述信息采集监控装置包括：
温度传感器、湿度传感器、气压传感器和控制器；
所述温度传感器、所述湿度传感器和所述气压传感器分别用于被监控实验室内的温度、湿度和气压进行检测，且这三者均与所述控制器相连。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述信息采集监控装置还包括：
对被监控实验室内的所述净化空调控制装置的工作参数进行实时检测的参数检测器；
设置于被监控实验室内的监控摄像机；
用于向所述控制器输入控制参数的参数输入单元；
以及，用于显示所述控制器上各种传感器信息以及监控图像的显示单元；
所述参数检测器、所述监控摄像机、所述参数输入单元和所述显示单元均与所述控制器相连。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述净化空调控制装置包括：安装在被监控实验室内配合使用的新风机组和循环风机组；
所述参数检测器包括：用于对所述新风机组进行检测的第一检测单元，以及用于对所述循环风机组进行检测的第二检测单元；
所述第一检测单元和/或第二检测单元至少包括：过滤器状态检测器、阀门开启度检测器、风量检测器、电加热装置工作状态检测器和加湿装置工作状态检测器。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述洁净实验室远程监控系统还包括：
设置于总监控室的上位机；
所述主服务器与所述上位机之间具有通讯连接。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述无线网络传输装置采用3G通讯模块或4G通讯模块。
如上所述的洁净实验室远程监控系统，其中，所述净化空调控制装置为PLC可编程逻辑控制器。
在上述方案中，由于GPRS DTU采用引入了分组数据交换的传输模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，大大提高了通讯资源的利用率。并且，GPRS传输具有高速的数据传输速度，还能够保持监控设备永远在线，另外，由于数据的传输按流量收费，可大幅度降低监控成本。并且，由于采用分组数据通讯的监控模式，本发明操作简单、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有洁净实验室远程监控系统通讯速度慢、效率低、协议复杂等问题。
附图说明
图1为本发明实施例的洁净实验室远程监控系统的结构图；
图2为本发明实施例中的信息采集监控装置的结构图；
图3为本发明实施例的洁净实验室远程监控系统的数据流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例的洁净实验室远程监控系统，包括：
布设在被监控实验室内的多个信息采集监控装置1；
安装在被监控实验室内的多个净化空调控制装置2；
布设在实验室内的主服务器3，所述主服务器3上设置有无线网络传输装置5；
以及，布设在远程监控室内的远程监控与诊断主机4；
所述多个信息采集监控装置1和所述多个净化空调控制装置2均与所述主服务器3相连，所述主服务器3通过所述无线网络传输装置5与所述远程监控与诊断主机4进行通讯连接；
所述无线网络传输装置5采用GPRS DTU模块，当然也可以采用3G通讯模块或4G通讯模块。
在本发明实施例中，GPRS引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说，在整个GSM传输数据连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。而对于分组交换模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现了“得到多少、支付多少”的原则。高速的数据传输、永远在线、按流量收费等优势，使GPRS通信传输更加适合应用在实验室远程监控领域。
如图2，在上述实施例的基础上，其中，所述信息采集监控装置1包括：
温度传感器11、湿度传感器12、气压传感器13和控制器10；
所述温度传感器11、所述湿度传感器12和所述气压传感器13分别用于被监控实验室内的温度、湿度和气压进行检测，且这三者均与所述控制器10相连。
更进一步的，所述信息采集监控装置1还包括：
对被监控实验室内的所述净化空调控制装置2的工作参数进行实时检测的参数检测器14；
设置于被监控实验室内的监控摄像机15；
用于向所述控制器10输入控制参数的参数输入单元19；
以及，用于显示所述控制器10上各种传感器信息以及监控图像的显示单元16；
参数检测器14即净化空调工作参数检测传感器。所述参数检测器14、所述监控摄像机15、所述参数输入单元19和所述显示单元均16与所述控制器10相连。
在本发明实施例中，所述净化空调控制装置2包括：安装在被监控实验室内配合使用的新风机组和循环风机组；
所述参数检测器包括：用于对所述新风机组进行检测的第一检测单元，以及用于对所述循环风机组进行检测的第二检测单元；
所述第一检测单元和/或第二检测单元至少包括：过滤器状态检测器、阀门开启度检测器、风量检测器、电加热装置工作状态检测器和加湿装置工作状态检测器。
这些检测器分别用于对新风机组或者循环风机组的风管上的部件（如阀门、过滤器、电加热器或加湿器等）进行状态检测。一般情况下，所述净化空调控制装置2为PLC可编程逻辑控制器。
在本发明实施例中，其中，所述洁净实验室远程监控系统还包括：
设置于总监控室的上位机6；
所述主服务器3与所述上位机6之间具有通讯连接。
如图3，本发明实施例的工作原理即为：首先采用各种传感器对现场的数据进行采集，然后将采集的数据进行前期处理，以满足无线传输的需要；再通过GPRS无线数据传输后，以进行远程监控和诊断。
在本发明中，被远程监控的实验室一般采用循环风机组加新风机组的组合方式，即将实验室内的空气与经过处理的新风混合后再经湿热处理后送到实验室内进行循环利用。循环风机组有降温、除湿、加热、加湿功能，自带初、中效过滤器，自成一个完整的循环空气系统，新风机组将空气经过降温、除湿、加热、加湿，初、中效过滤后送至各个循环机组。这种空气处理方案是将空气处理到室内空调的机械露点上（也就是最大送风温差的送风状态点），由循环空调机组进行参数微调。这样的优点是：循环空调机组的风量一般不会很大，因此空调箱体积较小，风机机外余压相对较小，噪声较低，振动较小，风管断面积也较小，输送距离较短。
本发明实施例与现有技术相比，具有以下优点：
1、系统设计合理。系统主要由信息采集监控装置、净化空调控制装置、主服务器、无线网络传输装置和远程监控与诊断主机等组成，系统基于GPRS无线传输技术进行远程通讯，实现对实验室大鼠实验室、小鼠实验室、操作室、洁净物品暂存室、洁净走廊、污物走廊、一更室、二更室以及缓冲间的综合监控。
2、操作简单、界面直观的人机交互界面。人机交互界面上主要包括空调机组送风机、排风机的启停控制、故障报警（高温报警、失风报警、设备故障报警、过滤器脏堵报警、室内无正压报警等）、设备联动监控；以及，温度、湿度、压力的显示和调节等。
3、采用GPRS无线传输技术。通讯系统具有自动纠错、自动重发机制、 自动恢复等功能。具体可实现的功能如下：①快速登入：由于GPRS接入等待时间很短，可快速建立连接，平均为2秒；②高速传输：GPRS数据传输速度可达到57.6Kbps，最高可达到115Kbps—170Kbps，完全可以满 足用户应用的需求，下一代GPRS业务的速度可以达到384Kbit/s;③永远在线：由于建立新的连接几乎无需任何时间（即无需为每次数据的访问建立呼叫连接），因而随时都可与网络保持联系；④按流量计费：GPRS用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，用户可以一直在线/按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上也是不收费的；⑤可靠性强：系统具有自动纠错、自动重发机制，确保数据的完整性和正确性；⑥安全性高：系统在数据传输过程中加入了加密机制，数据可以在公网上安全地传输。
4、强大的网络功能。系统采用B/S结构，可方便实现远程监控。
综上所述，本发明操作简单、使用效果好、实用价值高，能有效解决现有洁净实验室远程监控系统通讯速度慢、效率低、协议复杂等问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种洁净实验室远程监控系统，其特征在于，包括：
布设在被监控实验室内的多个信息采集监控装置；
安装在被监控实验室内的多个净化空调控制装置；
布设在实验室内的主服务器，所述主服务器上设置有无线网络传输装置；
以及，布设在远程监控室内的远程监控与诊断主机；
所述多个信息采集监控装置和所述多个净化空调控制装置均与所述主服务器相连，所述主服务器通过所述无线网络传输装置与所述远程监控与诊断主机进行通讯连接；
所述无线网络传输装置采用GPRS DTU模块。
2.根据权利要求1所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，所述信息采集监控装置包括：
温度传感器、湿度传感器、气压传感器和控制器；
所述温度传感器、所述湿度传感器和所述气压传感器分别用于被监控实验室内的温度、湿度和气压进行检测，且这三者均与所述控制器相连。
3.根据权利要求2所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，所述信息采集监控装置还包括：
对被监控实验室内的所述净化空调控制装置的工作参数进行实时检测的参数检测器；
设置于被监控实验室内的监控摄像机；
用于向所述控制器输入控制参数的参数输入单元；
以及，用于显示所述控制器上各种传感器信息以及监控图像的显示单元；
所述参数检测器、所述监控摄像机、所述参数输入单元和所述显示单元均与所述控制器相连。
4.根据权利要求3所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，所述净化空调控制装置包括：安装在被监控实验室内配合使用的新风机组和循环风机组；
所述参数检测器包括：用于对所述新风机组进行检测的第一检测单元，以及用于对所述循环风机组进行检测的第二检测单元；
所述第一检测单元和/或第二检测单元至少包括：过滤器状态检测器、阀门开启度检测器、风量检测器、电加热装置工作状态检测器和加湿装置工作状态检测器。
5.根据权利要求1-4任一所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，所述洁净实验室远程监控系统还包括：
设置于总监控室的上位机；
所述主服务器与所述上位机之间具有通讯连接。
6.根据权利要求1-4任一所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，所述无线网络传输装置采用3G通讯模块或4G通讯模块。
7.根据权利要求1-4任一所述的洁净实验室远程监控系统，其特征在于，
所述净化空调控制装置为PLC可编程逻辑控制器。
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