CN106331082A - 用于实验室的物联网远程监控系统 - Google Patents

Abstract

一种用于实验室的物联网远程监控系统，包括与实验室对应设置的智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心；所述智能中控装置包括：数据采集模块，至少包括身份识别单元，用于实时获取身份信息；控制模块，与远程管控中心网络连接并交互数据；接收身份识别模块传来的身份信息数据，并对该身份信息数据进行逻辑判断；或者，将该身份信息数据发送至远程管控中心进行逻辑判断；执行模块，接收控制模块发来的控制命令后打开或关闭实验室进入通道和打开或关闭实验室设备；使实验室资源得到有效的共享和充分的利用，同时，节约管理上的人力资源消耗，节约管理成本。

Description

用于实验室的物联网远程监控系统

技术领域

本发明涉及实验室工程技术领域，特别涉及一种用于实验室的物联网远程监控系统。

背景技术

大部分的实验室属于高危环境，依靠人力管理则会顾此失彼；这也是实验室较多的出现各类事故的原因之一；同时，实验室除了正常安排实验课外，较长时间处于闲置，而部分实验员以及研究人员需要较多的实验来提高自身专业能力，而基于上述原因，实验室并没有开放，导致了较好的科研资源无法共享和充分利用，如何充分利用实验资源，使更多的实验员更为方便、快捷完成实验、开放实验和创新实验，是实验管理面临的问题；这也对协调解决好实验资源共享与实验安全管理的矛盾，提出了较高的要求。

因此，需要对现有的实验室形成有效的管控，不但能够从源头上安全有效的管控实验室，还能使实验室具有开放使用的方式，从而使实验室资源得到有效的共享和充分的利用，同时，节约管理上的人力资源消耗，节约管理成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于实验室的物联网远程监控系统，使实验室资源得到有效的共享和充分的利用，同时，节约管理上的人力资源消耗，节约管理成本。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于实验室的物联网远程监控系统的解决方案，具体如下：

一种用于实验室的物联网远程监控系统，包括与实验室对应设置的智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心；所述智能中控装置包括：

数据采集模块，至少包括身份识别单元，用于实时获取身份信息；

控制模块，与远程管控中心网络连接并交互数据；接收身份识别模块传来的身份信息数据，并对该身份信息数据进行逻辑判断；或者，将该身份信息数据发送至远程管控中心进行逻辑判断；

执行模块，接收控制模块发来的控制命令后打开或关闭实验室进入通道和打开或关闭实验室设备；

所述远程管控中心储存有实验室预设数据，将该实验室预设数据发送至控制模块用于对身份信息进行逻辑判断；或者，直接用于对身份信息进行逻辑判断后向程管控中心发出控制命令。

所述实验室预设数据至少包括实验安排信息数据和与该实验安排信息数据对应的预设身份数据；

所述实验室预设数据还包括通过网络终端进行预约的预约实验数据和预约身份数据；

所述数据采集模块还包括：

电源状态采集单元，用于获取实验室电源状态参数；

环境影音采集单元，用于获取实验室视频及音频信息；

环境状态采集单元，用于获取实验室温度及湿度参数；

所述执行模块包括：

门禁执行单元，用于接收控制模块的命令信息打开或者关闭实验室进出通道；

实验室设备执行单元，包括开启或关闭实验室电源的电源执行单元和打开或关闭完成实验的其他条件的其他实验条件执行单元；

断电接续单元，用于接收控制模块的命令信息恢复实验室电源；

还包括移动终端监管系统，用于预约和查询，并经授权后向控制模块传输命令信息；

所述控制模块储存有由远程管控中心传来的实验室预设数据，利用该实验室预设数据对身份信息数据进行逻辑判断。

本发明的有益效果是：通过设定实验室预设数据并储存于远程管控中心；控制模块接收身份识别模块传来的身份信息数据，并对该身份信息数据进行逻辑判断；或者，将该身份信息数据发送至远程管控中心进行逻辑判断；身份信息与实验室设定数据相符则开启实验室进入通道，否则，不开启。采用实验室对应设置的智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心实现对实验室以及实验者进入实验室的整个实验过程进行管控，并可利用实验课程外的其它时间通过预约进行实验，不但能够从源头上安全有效的管控实验室，还能使实验室具有开放使用的方式，即可从网络上进行预约登记并有序使用，从而使实验室资源得到有效的共享和充分的利用，同时，节约管理上的人力资源消耗，节约管理成本；本发明采用物联网进行控制，安装现有的逻辑判断软件即能实现智能化管控，节约使用成本且简化管理过程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图.

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步地说明。

根据附图1可知，本发明的一种用于实验室的物联网远程监控系统，包括与实验室对应设置的智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心；所述智能中控装置包括：

数据采集模块，至少包括身份识别单元，用于实时获取身份信息；

控制模块，与远程管控中心网络连接并交互数据；接收身份识别模块传来的身份信息数据，并对该身份信息数据进行逻辑判断；或者，将该身份信息数据发送至远程管控中心进行逻辑判断；

执行模块，接收控制模块发来的控制命令后打开或关闭实验室进入通道和打开或关闭实验室设备；

所述远程管控中心储存有实验室预设数据，将该实验室预设数据发送至控制模块用于对身份信息进行逻辑判断；或者，直接用于对身份信息进行逻辑判断后向程管控中心发出控制命令。

所述实验室预设数据至少包括实验安排信息数据和与该实验安排信息数据对应的预设身份数据；

所述实验室预设数据还包括通过网络终端进行预约的预约实验数据和预约身份数据；

所述数据采集模块还包括：

电源状态采集单元，用于获取实验室电源状态参数；

环境影音采集单元，用于获取实验室视频及音频信息；

环境状态采集单元，用于获取实验室温度及湿度参数；

所述执行模块包括：

门禁执行单元，用于接收控制模块的命令信息打开或者关闭实验室进出通道；

实验室设备执行单元，包括开启或关闭实验室电源的电源执行单元和打开或关闭完成实验的其他条件的其他实验条件执行单元；

断电接续单元，用于接收控制模块的命令信息恢复实验室电源；

还包括移动终端监管系统，用于预约和查询，并经授权后向控制模块传输命令信息；

所述控制模块储存有由远程管控中心传来的实验室预设数据，利用该实验室预设数据对身份信息数据进行逻辑判断。

在所述智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心进行数据交换时，在智能中控装置对远程管控中心发送数据，也就是输出信息时，按照下述方式进行：

步骤1：在智能中控装置对远程管控中心输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号：具体而言就是智能中控装置对远程管控中心是通过信息帧格式来输出信息的，所述信息帧带有设定的帧首部，所述信息帧还含有帧编号来表达信息帧的输出次序；

步骤2：所述智能中控装置获取从远程管控中心传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该远程管控中心凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的：具体而言就是远程管控中心获取到自智能中控装置输出的信息帧后，得到所述信息帧的帧编号，且存储该帧编号，这样用于远程管控中心的信息帧通信模块对得到的所述信息帧的帧编号的数量进行统计，在所述信息帧的帧编号的数量为设定的临界值之际，所述用于远程管控中心的信息帧通信模块能凭借统计的所述信息帧的帧编号的数量来导出遗漏帧的百分比，且把所述遗漏帧的百分比传递到所述智能中控装置，所述遗漏帧的百分比是远程管控中心得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果，也就是通过设定长度大小的队列来执行；该设定长度大小的队列包括存放得到的信息帧的帧编号的队列与用于统计的存储单元构成，即所述设定长度大小的队列可存放于得到的信息帧的帧编号的队列内，在存放的信息帧的帧编号队列容纳不下之际，统计出得到的信息帧的数量并存放于于统计的存储单元，然后把得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果作为所述遗漏帧的百分比，然后清空存放得到的信息帧的帧编号的队列；

步骤3：所述智能中控装置中的用于智能中控装置的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信：也就是智能中控装置事先为各个区间的遗漏帧的百分比映射相应的信息帧通信方式，还作为映射表来存放遗漏帧的百分比和信息帧通信方式的映射关系，在所述智能中控装置获取来自远程管控中心的遗漏帧的百分比之际，于映射表内检索同遗漏帧的百分比相应的信息帧通信方式，还于接下来的信息帧输出中，按照检索出的信息帧通信方式来执行信息帧的输出，再具体而言，在遗漏帧的百分比不大于百分之一之际，所述智能中控装置就继续正在使用的信息帧通信方式进行信息帧的输出；在遗漏帧的百分比大于百分之一且小于百分之四的区间之际，所述智能中控装置能把同样的信息帧输出双份，且双份信息帧的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之四且小于百分之九的区间之际，所述智能中控装置能够把同样的信息帧输出四份，且四份信息帧之间的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之九之际，所述智能中控装置能调节输出信息帧的路由。

本发明的方法为在智能中控装置对远程管控中心输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号，所述智能中控装置获取从远程管控中心传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该远程管控中心凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的，所述智能中控装置中的用于智能中控装置的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信，这样智能中控装置依据返回的遗漏帧的百分比来选择信息帧通信方式来执行随后的信息帧通信，这样就可以经由及时选择信息帧通信方式，降低通信媒介与通信过载问题的困扰下的信息帧通信的遗漏帧的百分比。

另外还包括远程管控中心对智能中控装置发送数据，即输出信息时，按照下述方式进行：

步骤4：在远程管控中心对智能中控装置输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号：

具体而言就是远程管控中心对智能中控装置是通过信息帧格式来输出信息的，所述信息帧带有设定的帧首部，所述信息帧还含有帧编号来表达信息帧的输出次序；

步骤5：所述远程管控中心获取从智能中控装置传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该智能中控装置凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的：具体而言就是智能中控装置获取到自远程管控中心输出的信息帧后，得到所述信息帧的帧编号，且存储该帧编号，这样用于智能中控装置的信息帧通信模块对得到的所述信息帧的帧编号的数量进行统计，在所述信息帧的帧编号的数量为设定的临界值之际，所述用于智能中控装置的信息帧通信模块能凭借统计的所述信息帧的帧编号的数量来导出遗漏帧的百分比，且把所述遗漏帧的百分比传递到所述远程管控中心，所述遗漏帧的百分比是智能中控装置得到的信息帧的数量同远程管控中心输出的信息帧的数量相除后的结果，也就是通过设定长度大小的队列来执行；该设定长度大小的队列包括存放得到的信息帧的帧编号的队列与用于统计的存储单元构成，即所述设定长度大小的队列可存放于得到的信息帧的帧编号的队列内，在存放的信息帧的帧编号队列容纳不下之际，统计出得到的信息帧的数量并存放于于统计的存储单元，然后把得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果作为所述遗漏帧的百分比，然后清空存放得到的信息帧的帧编号的队列；

步骤6：所述远程管控中心中的用于远程管控中心的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信：也就是远程管控中心事先为各个区间的遗漏帧的百分比映射相应的信息帧通信方式，还作为映射表来存放遗漏帧的百分比和信息帧通信方式的映射关系，在所述远程管控中心获取来自智能中控装置的遗漏帧的百分比之际，于映射表内检索同遗漏帧的百分比相应的信息帧通信方式，还于接下来的信息帧输出中，按照检索出的信息帧通信方式来执行信息帧的输出，再具体而言，在遗漏帧的百分比不大于百分之一之际，所述远程管控中心就继续正在使用的信息帧通信方式进行信息帧的输出；在遗漏帧的百分比大于百分之一且小于百分之四的区间之际，所述远程管控中心能把同样的信息帧输出双份，且双份信息帧的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之四且小于百分之九的区间之际，所述远程管控中心能够把同样的信息帧输出四份，且四份信息帧之间的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之九之际，所述远程管控中心能调节输出信息帧的路由。

本发明的方法为在远程管控中心对智能中控装置输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号，所述远程管控中心获取从智能中控装置传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该智能中控装置凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的，所述智能中控装置中的用于远程管控中心的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信，这样远程管控中心依据返回的遗漏帧的百分比来选择信息帧通信方式来执行随后的信息帧通信，这样就可以经由及时选择信息帧通信方式，降低通信媒介与通信过载问题的困扰下的信息帧通信的遗漏帧的百分比。

以上以附图说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (3)

1.一种用于实验室的物联网远程监控系统，其特征在于，包括与实验室对应设置的智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心；所述智能中控装置包括：

数据采集模块，至少包括身份识别单元，用于实时获取身份信息；

控制模块，与远程管控中心网络连接并交互数据；接收身份识别模块传来的身份信息数据，并对该身份信息数据进行逻辑判断；或者，将该身份信息数据发送至远程管控中心进行逻辑判断；

执行模块，接收控制模块发来的控制命令后打开或关闭实验室进入通道和打开或关闭实验室设备；

所述远程管控中心储存有实验室预设数据，将该实验室预设数据发送至控制模块用于对身份信息进行逻辑判断；或者，直接用于对身份信息进行逻辑判断后向程管控中心发出控制命令。

2.根据权利要求1所述的用于实验室的物联网远程监控系统，其特征在于所述实验室预设数据至少包括实验安排信息数据和与该实验安排信息数据对应的预设身份数据；

所述实验室预设数据还包括通过网络终端进行预约的预约实验数据和预约身份数据；

所述数据采集模块还包括：

电源状态采集单元，用于获取实验室电源状态参数；

环境影音采集单元，用于获取实验室视频及音频信息；

环境状态采集单元，用于获取实验室温度及湿度参数；

所述执行模块包括：

门禁执行单元，用于接收控制模块的命令信息打开或者关闭实验室进出通道；

实验室设备执行单元，包括开启或关闭实验室电源的电源执行单元和打开或关闭完成实验的其他条件的其他实验条件执行单元；

断电接续单元，用于接收控制模块的命令信息恢复实验室电源；

还包括移动终端监管系统，用于预约和查询，并经授权后向控制模块传输命令信息；

所述控制模块储存有由远程管控中心传来的实验室预设数据，利用该实验室预设数据对身份信息数据进行逻辑判断。

3.根据权利要求1所述的用于实验室的物联网远程监控系统，其特征在于在所述智能中控装置和与智能中控装置网络数据交互的远程管控中心进行数据交换时，在智能中控装置对远程管控中心发送数据，也就是输出信息时，按照下述方式进行：

步骤1：在智能中控装置对远程管控中心输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号：具体而言就是智能中控装置对远程管控中心是通过信息帧格式来输出信息的，所述信息帧带有设定的帧首部，所述信息帧还含有帧编号来表达信息帧的输出次序；

步骤2：所述智能中控装置获取从远程管控中心传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该远程管控中心凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的：具体而言就是远程管控中心获取到自智能中控装置输出的信息帧后，得到所述信息帧的帧编号，且存储该帧编号，这样用于远程管控中心的信息帧通信模块对得到的所述信息帧的帧编号的数量进行统计，在所述信息帧的帧编号的数量为设定的临界值之际，所述用于远程管控中心的信息帧通信模块能凭借统计的所述信息帧的帧编号的数量来导出遗漏帧的百分比，且把所述遗漏帧的百分比传递到所述智能中控装置，所述遗漏帧的百分比是远程管控中心得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果，也就是通过设定长度大小的队列来执行；该设定长度大小的队列包括存放得到的信息帧的帧编号的队列与用于统计的存储单元构成，即所述设定长度大小的队列可存放于得到的信息帧的帧编号的队列内，在存放的信息帧的帧编号队列容纳不下之际，统计出得到的信息帧的数量并存放于于统计的存储单元，然后把得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果作为所述遗漏帧的百分比，然后清空存放得到的信息帧的帧编号的队列；

步骤3：所述智能中控装置中的用于智能中控装置的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信：也就是智能中控装置事先为各个区间的遗漏帧的百分比映射相应的信息帧通信方式，还作为映射表来存放遗漏帧的百分比和信息帧通信方式的映射关系，在所述智能中控装置获取来自远程管控中心的遗漏帧的百分比之际，于映射表内检索同遗漏帧的百分比相应的信息帧通信方式，还于接下来的信息帧输出中，按照检索出的信息帧通信方式来执行信息帧的输出，再具体而言，在遗漏帧的百分比不大于百分之一之际，所述智能中控装置就继续正在使用的信息帧通信方式进行信息帧的输出；在遗漏帧的百分比大于百分之一且小于百分之四的区间之际，所述智能中控装置能把同样的信息帧输出双份，且双份信息帧的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之四且小于百分之九的区间之际，所述智能中控装置能够把同样的信息帧输出四份，且四份信息帧之间的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之九之际，所述智能中控装置能调节输出信息帧的路由；

另外还包括远程管控中心对智能中控装置发送数据，即输出信息时，按照下述方式进行：

步骤4：在远程管控中心对智能中控装置输出信息帧时，所述信息帧含有帧编号：

具体而言就是远程管控中心对智能中控装置是通过信息帧格式来输出信息的，所述信息帧带有设定的帧首部，所述信息帧还含有帧编号来表达信息帧的输出次序；

步骤5：所述远程管控中心获取从智能中控装置传递来的遗漏帧的百分比，所述遗漏帧的百分比是该智能中控装置凭借计入的信息帧带有的帧编号而获取的：具体而言就是智能中控装置获取到自远程管控中心输出的信息帧后，得到所述信息帧的帧编号，且存储该帧编号，这样用于智能中控装置的信息帧通信模块对得到的所述信息帧的帧编号的数量进行统计，在所述信息帧的帧编号的数量为设定的临界值之际，所述用于智能中控装置的信息帧通信模块能凭借统计的所述信息帧的帧编号的数量来导出遗漏帧的百分比，且把所述遗漏帧的百分比传递到所述远程管控中心，所述遗漏帧的百分比是智能中控装置得到的信息帧的数量同远程管控中心输出的信息帧的数量相除后的结果，也就是通过设定长度大小的队列来执行；该设定长度大小的队列包括存放得到的信息帧的帧编号的队列与用于统计的存储单元构成，即所述设定长度大小的队列可存放于得到的信息帧的帧编号的队列内，在存放的信息帧的帧编号队列容纳不下之际，统计出得到的信息帧的数量并存放于于统计的存储单元，然后把得到的信息帧的数量同智能中控装置输出的信息帧的数量相除后的结果作为所述遗漏帧的百分比，然后清空存放得到的信息帧的帧编号的队列；

步骤6：所述远程管控中心中的用于远程管控中心的信息帧通信模块在设定的遗漏帧的百分比同信息帧通信方式的映射表内，检索同传递到的遗漏帧的百分比相映射的信息帧通信方式，且按照该信息帧通信方式实现信息帧通信：也就是远程管控中心事先为各个区间的遗漏帧的百分比映射相应的信息帧通信方式，还作为映射表来存放遗漏帧的百分比和信息帧通信方式的映射关系，在所述远程管控中心获取来自智能中控装置的遗漏帧的百分比之际，于映射表内检索同遗漏帧的百分比相应的信息帧通信方式，还于接下来的信息帧输出中，按照检索出的信息帧通信方式来执行信息帧的输出，再具体而言，在遗漏帧的百分比不大于百分之一之际，所述远程管控中心就继续正在使用的信息帧通信方式进行信息帧的输出；在遗漏帧的百分比大于百分之一且小于百分之四的区间之际，所述远程管控中心能把同样的信息帧输出双份，且双份信息帧的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之四且小于百分之九的区间之际，所述远程管控中心能够把同样的信息帧输出四份，且四份信息帧之间的时间间隙为4微秒；在遗漏帧的百分比大于百分之九之际，所述远程管控中心能调节输出信息帧的路由。