CN106774510A - 一种实验室用智能通风柜控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实验室用智能通风柜控制系统，包括：检测单元、采集单元、降温单元、控制单元；检测单元用于检测实验操作区域有无人员；采集单元用于在检测单元检测到实验操作区域有人员时开始每隔t时间采集一次通风柜内部温度，记为T1、T2……Tn；降温单元用于对通风柜内部进行降温；控制单元，与检测单元、采集单元、降温单元通信连接；控制单元通过采集单元获取通风柜内部温度T1、T2……Tn，并根据T1、T2……Tn的大小指令控制降温单元动作。

Description

一种实验室用智能通风柜控制系统
技术领域
本发明涉及通风柜智能管理技术领域，尤其涉及一种实验室用智能通风柜控制系统。
背景技术
通风柜是化学实验室里的一种通用设备。它可以使实验人员在进行化学实验或者用易挥发的试剂配制溶液等污染性和危险性较大的实验时，保护实验人员的安全。
现有技术中的通风柜的提拉窗一般是采用钢化玻璃结构，这种坚固结实的钢化玻璃能够防止通风柜发生爆炸时对实验人员的影响。而有时实验室在通风柜内对物质进行加热或某些有机化学反应实验时，容易产生明火，且由于通风柜内温度较高，可能会引发火灾，造成安全事故。因此，对于通风柜的性能需要进一步完善，对通风柜内部实际温度进行有效控制，避免在通风柜内部温度过高时存在安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种实验室用智能通风柜控制系统。
本发明提出的实验室用智能通风柜控制系统，包括：
检测单元，用于检测实验操作区域有无人员；
采集单元，用于在检测单元检测到实验操作区域有人员时开始每隔t时间采集一次通风柜内部温度，记为T1、T2……Tn；
降温单元，用于对通风柜内部进行降温；
控制单元，与检测单元、采集单元、降温单元通信连接；
控制单元通过采集单元获取通风柜内部温度T1、T2……Tn，并根据T1、T2……Tn的大小指令控制降温单元动作。
优选地，降温单元包括第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块；
当Ti+1≤aTi时，控制单元指令控制降温单元选择第一降温模式；
当aTi<Ti+1<bTi时，控制单元指令控制降温单元选择第二降温模式；
当Ti+1≥bTi时，控制单元指令控制降温单元选择第三降温模式；
其中，1≤i≤n-1，b>a>1；
当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作、第二降温模块和第三降温模块停止工作；
当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作、第三降温模块停止工作；
当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作。
优选地，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均设有第一降温等级和第二降温等级；在第一降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P1，在第二降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P2，其中，P1<P2；
当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作并选择第一降温等级；
当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作，且第一降温模块选择第二降温等级、第二降温模块选择第一降温等级；
当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作，且第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均选择第二降温等级。
优选地，采集单元包括多个采集模块，任一个采集模块至少包括一个温度传感器。
优选地，还包括温度采集单元，温度采集单元用于采集通风柜内部温度T；
温度采集单元与控制单元通信连接，控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T；
控制单元内预设有最低温度值Tmin；
当T≤Tmin时，控制单元指令控制降温单元动作，将降温单元调整为停止工作状态。
优选地，还包括报警单元，报警单元与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出报警信息；
控制单元内预设有最高温度值Tmax；
当T≥Tmax时，控制单元向报警单元发出指令。
优选地，所述报警单元采用声光报警器。
优选地，还包括显示单元，显示单元与控制单元通信连接并用于显示控制单元发送的信息；
控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T并将T发送至显示单元进行显示。
本发明采用在相同间隔的时间点的方式实时采集通风柜内部温度，并将通风柜内部当前温度与上一次温度进行比较，再根据比较结果分析通风柜内部温度在预设时间内的变化情况，进而根据温度的变化情况为通风柜内部选取降温策略，如此，通过缩小温度采集的时间点来加强对通风柜进行降温的动作，使所选择的降温策略实时根据通风柜内部温度的变化情况来制定，在保证降温策略针对性的基础上提高通风柜内部的降温效果，同时避免了能源的浪费。具体地：当通风柜内部温度上升值较小时，出于节能考虑则选用较低力度的降温模式，当通风柜内部温度上升值较大时，为避免通风柜内部温度进一步升高，则采用较大力度的降温力度来加快通风柜内部温度降低的速度；当选用较低力度的降温模式时，启动较少的降温模块，当选用较高力度的降温模式时，启动较多的降温模块工作，通过调整工作的降温模块的数量来改变通风力度，使得所选的降温策略与通风柜内部温度变化情况具有更高的匹配度，实现降温的针对性。
进一步地，每个降温模块均设有两种降温等级，当通风柜内部温度上升速度较快时，则加大降温模块的降温等级来提高降温效率，以保证各降温模块的降温效果，将通风柜内部实际温度保持在适宜的温度范围内，降低安全隐患，保证通风柜的使用安全。
附图说明
图1为一种实验室用智能通风柜控制系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种实验室用智能通风柜控制系统。
参照图1，本发明提出的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测实验操作区域有无人员；
采集单元，用于在检测单元检测到实验操作区域有人员时开始每隔t时间采集一次通风柜内部温度，记为T1、T2……Tn；采集单元包括多个采集模块，任一个采集模块至少包括一个温度传感器，则任一个采集模块的采集值为该模块内所有温度传感器的采集值的平均值，采集单元的采集值为所有采集模块的采集值的平均值；设置多个温度传感器对通风柜内部温度进行采集提高了对通风柜内部温度采集的准确性和精度，为控制单元分析通风柜内部温度提供准确的参考值。
降温单元，用于对通风柜内部进行降温；
控制单元，与检测单元、采集单元、降温单元通信连接；
控制单元通过采集单元获取通风柜内部温度T1、T2……Tn，并根据T1、T2……Tn的大小指令控制降温单元动作。
具体地：降温单元包括第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块；
当Ti+1≤aTi时，表明通风柜内部温度比上一次温度检测值上升的幅度较小，控制单元指令控制降温单元选择第一降温模式；当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作、第二降温模块和第三降温模块停止工作，利用第一降温模块工作可保证对通风柜内温度降低的效果，同时避免采用过多的降温模块同时工作造成能源的浪费；
当aTi<Ti+1<bTi时，表明此时通风柜内部温度有所上升，此时需要加大通风柜内部的通风力度，控制单元指令控制降温单元选择第二降温模式；当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作、第三降温模块停止工作，利用第一降温模块和第二降温模块同时工作来加大通风柜内部的降温力度，以期将通风柜内部温度控制在适宜范围内；
当Ti+1≥bTi时，表明通风柜内部温度上升速度较快，为避免通风柜内部温度继续升高造成安全隐患，此时需要进一步加大通风柜内部的降温力度防止温度继续升高，控制单元指令控制降温单元选择第三降温模式；当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作，利用第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块同时工作来提高对通风柜内部进行降温的效果，保证通风柜内部温度处于正常水平；
其中，1≤i≤n-1，b>a>1。
进一步地，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均设有第一降温等级和第二降温等级；在第一降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P1，在第二降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P2，其中，P1<P2；
当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作并选择第一降温等级；
当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作，且第一降温模块选择第二降温等级、第二降温模块选择第一降温等级；
当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作，且第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均选择第二降温等级；
如此，通过降温单元选择的降温模式来选择第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块的降温等级，使得第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块在较高的降温模式下采用较高的降温等级，保证在温度较高的情况下第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块仍然可以在较短的时间内将通风柜内部温度调整至适宜范围。
本实施方式还包括温度采集单元、报警单元、显示单元；
温度采集单元用于采集通风柜内部温度T；
温度采集单元与控制单元通信连接，控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T；
控制单元内预设有最低温度值Tmin；
当T≤Tmin时，表明通风柜内部温度已无需继续降低，控制单元指令控制降温单元动作，将降温单元调整为停止工作状态，避免降温单元继续工作造成能源的浪费。
报警单元与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出报警信息；
控制单元内预设有最高温度值Tmax；
当T≥Tmax时，表明通风柜内部温度很高，为避免危险发生，控制单元向报警单元发出指令，报警单元即根据控制单元的指令发出报警信息；所述报警单元采用声光报警器，全面提醒相关工作人员注意到通风柜内部温度过高的情况，方便相关工作人员及时采取应对措施降低危险发生的可能性。
显示单元与控制单元通信连接并用于显示控制单元发送的信息；
控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T并将T发送至显示单元进行显示，相关工作人员可通过显示单元及时了解到通风柜内部温度的实际值，有利于相关工作人员对通风柜内部温度进行掌控。
采用在相同间隔的时间点的方式实时采集通风柜内部温度，并将通风柜内部当前温度与上一次温度进行比较，再根据比较结果分析通风柜内部温度在预设时间内的变化情况，进而根据温度的变化情况为通风柜内部选取降温策略，如此，通过缩小温度采集的时间点来加强对通风柜进行降温的动作，使所选择的降温策略实时根据通风柜内部温度的变化情况来制定，在保证降温策略针对性的基础上提高通风柜内部的降温效果，同时避免了能源的浪费。具体地：当通风柜内部温度上升值较小时，出于节能考虑则选用较低力度的降温模式，当通风柜内部温度上升值较大时，为避免通风柜内部温度进一步升高，则采用较大力度的降温力度来加快通风柜内部温度降低的速度；当选用较低力度的降温模式时，启动较少的降温模块，当选用较高力度的降温模式时，启动较多的降温模块工作，通过调整工作的降温模块的数量来改变通风力度，使得所选的降温策略与通风柜内部温度变化情况具有更高的匹配度，实现降温的针对性。
进一步地，每个降温模块均设有两种降温等级，当通风柜内部温度上升速度较快时，则加大降温模块的降温等级来提高降温效率，以保证各降温模块的降温效果，将通风柜内部实际温度保持在适宜的温度范围内，降低安全隐患，保证通风柜的使用安全。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测实验操作区域有无人员；
采集单元，用于在检测单元检测到实验操作区域有人员时开始每隔t时间采集一次通风柜内部温度，记为T1、T2……Tn；
降温单元，用于对通风柜内部进行降温；
控制单元，与检测单元、采集单元、降温单元通信连接；
控制单元通过采集单元获取通风柜内部温度T1、T2……Tn，并根据T1、T2……Tn的大小指令控制降温单元动作。
2.根据权利要求1所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，降温单元包括第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块；
当Ti+1≤aTi时，控制单元指令控制降温单元选择第一降温模式；
当aTi<Ti+1<bTi时，控制单元指令控制降温单元选择第二降温模式；
当Ti+1≥bTi时，控制单元指令控制降温单元选择第三降温模式；
其中，1≤i≤n-1，b>a>1；
当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作、第二降温模块和第三降温模块停止工作；
当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作、第三降温模块停止工作；
当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作。
3.根据权利要求2所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均设有第一降温等级和第二降温等级；在第一降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P1，在第二降温等级下，第一降温模块和/或第二降温模块和/或第三降温模块的工作功率保持为P2，其中，P1<P2；
当降温单元选择第一降温模式时，第一降温模块启动工作并选择第一降温等级；
当降温单元选择第二降温模式时，第一降温模块和第二降温模块启动工作，且第一降温模块选择第二降温等级、第二降温模块选择第一降温等级；
当降温单元选择第三降温模式时，第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均启动工作，且第一降温模块、第二降温模块、第三降温模块均选择第二降温等级。
4.根据权利要求1所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，采集单元包括多个采集模块，任一个采集模块至少包括一个温度传感器。
5.根据权利要求1所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，还包括温度采集单元，温度采集单元用于采集通风柜内部温度T；
温度采集单元与控制单元通信连接，控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T；
控制单元内预设有最低温度值Tmin；
当T≤Tmin时，控制单元指令控制降温单元动作，将降温单元调整为停止工作状态。
6.根据权利要求5所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，还包括报警单元，报警单元与控制单元通信连接并根据控制单元的指令发出报警信息；
控制单元内预设有最高温度值Tmax；
当T≥Tmax时，控制单元向报警单元发出指令。
7.根据权利要求6所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器。
8.根据权利要求5所述的实验室用智能通风柜控制系统，其特征在于，还包括显示单元，显示单元与控制单元通信连接并用于显示控制单元发送的信息；
控制单元通过温度采集单元获取通风柜内部温度T并将T发送至显示单元进行显示。
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