CN108679778A - 一种实验室空气质量自动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实验室空气质量自动控制系统，它包括数据采集系统、中控系统、外排系统和门禁系统；数据采集系统实时采集实验室内的废气浓度数据并将其实时发送给中控系统，中控系统实时接收采集到的废气浓度数据，并根据预设的废气浓度数据实时分析采集到的废气浓度是否超标，当废气浓度超标时，中控系统控制启动外排系统和门禁系统，当废气浓度达标时，中控系统控制关闭外排系统和门禁系统。本发明既能够对实验室内的废气及时进行处理，以保证实验室内的空气质量，又能够避免实验室外部人员，在实验室内废气超标时进入实验室内，以保证实验室外部人员的身体健康。

Description

一种实验室空气质量自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，尤其涉及一种实验室空气质量自动控制系统。
背景技术
众所周知，实验室内的各项实验操作过程会附带产生大量、多种废气，其中包括可燃、易爆、有毒、有害等气体，各种实验室废气混入实验室内的空气中，不仅严重损害实验室内人员的身体健康，还威胁着实验室安全。如果废气浓度过大，不仅会引起中毒、爆炸等事故，还会从实验室内泄露至实验室外，损害实验室外部环境，以及实验室外部人员的身体健康。
现有技术中，仍没有较为理想的对实验室内有害气体的自动控制系统和措施，只能通过开窗、常开通风柜等措施来降低实验室废气浓度，既不环保又不节能，不能很好地实现实验室内人员身体健康以及实验室外部人员及环境的保护，还存在潜在安全风险。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种实验室空气质量自动控制系统，既能够对实验室内的废气及时进行处理，以保证实验室内的空气质量，又能够避免实验室外部人员，在实验室内废气超标时进入实验室内，以保证实验室外部人员的身体健康。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种实验室空气质量自动控制系统，它包括数据采集系统、中控系统、外排系统和门禁系统；所述数据采集系统实时采集实验室内的废气浓度数据并将其实时发送给所述中控系统，所述中控系统实时接收采集到的废气浓度数据，并根据预设的废气浓度数据实时分析采集到的废气浓度是否超标，当废气浓度超标时，所述中控系统控制启动所述外排系统和所述门禁系统，当废气浓度达标时，所述中控系统控制关闭所述外排系统和所述门禁系统，其中，所述外排系统用于将实验室内废气排至实验室外部既定环境或空气净化系统，所述门禁系统用于隔离实验室外部人员进入实验室内以及防止废气从实验室门处泄露至外部环境中。
所述外排系统包括风机系统和通风柜系统，所述风机系统包括变频器、离心风机和流量传感器，所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过所述变频器控制所述离心风机的输出功率，以实现废气排量级别调节，所述流量传感器检测废气排量数据，并将废气排量数据发送至所述中控系统，所述中控系统接收废气排量数据并与预设的废气排量级别进行校对，以实现实际的废气排量达到预设的废气排量级别；所述通风柜系统包括通风柜、电动伸缩杆、电动阀和通风量传感器；所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过所述电动阀带动所述电动伸缩杆的一端，所述电动伸缩杆的另一端带动所述通风柜的开启度，以实现废气排量调节，所述通风量传感器检测所述通风柜处的排气量，并将通风柜排气数据发送给所述中控系统，所述中控系统接收通风柜排气数据并与预设的通风柜排气级别进行校对，以实现实际的通风柜排气达到预设的通风柜排气级别。
所述门禁系统还用于记录进出实验室的各种人员的进出数据，并将人员进出数据实时发送至中控系统。
所述门禁系统还包括上下班签到功能。
所述自动控制系统还包括移动终端，所述移动终端与所述中控系统无线通信连接，用于实时获取和显示废气浓度数据、人员进出数据。
所述自动控制系统还包括报警系统，所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别控制所述报警系统的报警量级。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点： 1、本发明由于设置数据采集系统、中控系统、外排系统和门禁系统，因此既能够对实验室内的废气及时进行处理，以保证实验室内的空气质量，又能够避免实验室外部人员，在实验室内废气超标时进入实验室内，以保证实验室外部人员的身体健康。2、本发明由于具体设置外排系统，因此能够有效缩短实验室内废气外排至实验室外部的时间，提高了空气自动处理效率。3、本发明由于具体设置门禁系统，因此非常便于了解实验室内是否有实验人员或其他人员，便于有针对性地了解实验室内外情况，确保各人员身体安全。4、本发明由于设置移动终端，因此能够实现各种数据的实时、便携共享。5、本发明由于设置报警系统，因此能够进一步提示实验室内外人员，确保实验室内外人员实时了解实验室内部的废气浓度级别及其他异常情况。本发明设计简单，节约成本，能够有效保证实验室内外人员的身心健康，可以广泛应用于实验室内空气质量自动处理领域。
附图说明
图1是本发明的一种实验室空气质量自动控制系统其中一个实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种实验室空气质量自动控制系统包括：数据采集系统、中控系统、外排系统和门禁系统；
数据采集系统实时采集实验室内的废气浓度数据，并将其实时发送给中控系统，中控系统实时接收采集到的废气浓度数据，并根据预设的废气浓度数据实时分析采集到的废气浓度是否超标，当废气浓度超标时，中控系统控制启动外排系统和门禁系统，当废气浓度达标时，中控系统控制关闭外排系统和门禁系统，其中，外排系统用于将实验室内废气排至实验室外部既定环境或空气净化系统，门禁系统用于隔离实验室外部人员进入实验室内以及防止废气从实验室门处泄露至外部环境中。
在一个优选的实施例中，为了能够及时有效采集实验室内的废气，数据采集系统包括一个以上的精度为1ppm的氯气检测探头，氯气检测探头根据实验室内的具体固定设置在可挥发的有机化合物易于产生的位置处，本实施例中，为了能够及时、精确检测到废气，实验室内15㎡则固定设置有氯气检测探头，为了避免安装条件的限制，以及后期维护的不便， 氯气检测探头将其检测到的废气浓度转换为模拟量信号并以无线通信方式发送给中控系统；为了保证中控系统与氯气检测探头的数据的一致性，设定氯气检测探头的废气浓度最大量程与中控系统的废气浓度最大量程一致。
在一个优选的实施例中，为了将中控系统接收到的各种数据、废气处理进度数据、门禁系统数据进行显示，以及操作控制，中控系统还包括触屏显示终端，中控系统根据需要可以设备在实验室内，也可以设置在实验室外部的中控室内。
在一个优选的实施例中，为了缩短实验室内废气外排至实验室外部的时间，外排系统包括风机系统和通风柜系统以及废气处理装置，风机系统包括变频器、离心风机和流量传感器，中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过变频器控制离心风机的输出功率，以实现废气排量级别的调节，流量传感器检测废气排量数据，并将废气排量数据发送至中控系统，中控系统接收废气排量数据并与预设的废气排量级别进行校对，以实现实际的废气排量达到预设的废气排量级别；废气由废气处理装置处理。
通风柜系统包括通风柜、电动伸缩杆、电动阀和通风量传感器；中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过电动阀带动电动伸缩杆的一端，电动伸缩杆的另一端带动通风柜的开启度，以实现废气排量调节，通风量传感器检测通风柜处的排气量，并将通风柜排气数据发送给中控系统，中控系统接收通风柜排气数据并与预设的通风柜排气级别进行校对，以实现实际的通风柜排气达到预设的废气排量级别。
以下举例说明：
当实验室内废气浓度低于预设值时，中控系统只输出各项相关数据至显示终端；当实验室内废气浓度高于预设值时，中控系统控制风机系统和通风柜系统，将超浓度的废气排至实验室外部或空气净化系统，从而使得实验室内气体浓度达到安全值，更具体是：当实验室内废气浓度高于预设值1倍时，通风柜的开启度为20cm，离心风机输出功率为20%；当室内废气浓度高于预设值5倍及以上时，通风柜开启到最高，且离心风机输出功率为100%；其中，通风柜开启度和离心风机输出功率为等比例曲线开启。
在一个优选的实施例中，为了便于了解实验室内是否有实验人员或其他人员，门禁系统还用于记录进出实验室的各种人员的进出数据，并将人员进出数据实时发送至中控系统；为了便于实验室管理，门禁系统还包括上下班签到功能。
在一个优选的实施例中，为了实现各种数据的实时、便携共享，控制，本发明的实施例还包括移动终端，移动终端与中控系统无线通信连接，用于实时获取和显示废气浓度数据、人员进出数据，并向中控系统发送控制数据；移动终端可以是手机或PAD等。
在一个优选的实施例中，为了能够进一步提示实验室内外人员，确保实验室内外人员实时了解实验室内部的废气浓度级别及其他异常情况，本发明的实施例还包括报警系统，中控系统根据预设的废气浓度超标级别控制报警系统的报警量级，中控系统还可以根据离心机故障、门禁闯入异常或排气量异常启动报警系统。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：它包括数据采集系统、中控系统、外排系统和门禁系统；所述数据采集系统实时采集实验室内的废气浓度数据并将其实时发送给所述中控系统，所述中控系统实时接收采集到的废气浓度数据，并根据预设的废气浓度数据实时分析采集到的废气浓度是否超标，当废气浓度超标时，所述中控系统控制启动所述外排系统和所述门禁系统，当废气浓度达标时，所述中控系统控制关闭所述外排系统和所述门禁系统，其中，所述外排系统用于将实验室内废气排至实验室外部既定环境或空气净化系统，所述门禁系统用于隔离实验室外部人员进入实验室内以及防止废气从实验室门处泄露至外部环境中。
2.如权利要求1所述一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：所述外排系统包括风机系统和通风柜系统，所述风机系统包括变频器、离心风机和流量传感器，所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过所述变频器控制所述离心风机的输出功率，以实现废气排量级别调节，所述流量传感器检测废气排量数据，并将废气排量数据发送至所述中控系统，所述中控系统接收废气排量数据并与预设的废气排量级别进行校对，以实现实际的废气排量达到预设的废气排量级别；
所述通风柜系统包括通风柜、电动伸缩杆、电动阀和通风量传感器；所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别通过所述电动阀带动所述电动伸缩杆的一端，所述电动伸缩杆的另一端带动所述通风柜的开启度，以实现废气排量调节，所述通风量传感器检测所述通风柜处的排气量，并将通风柜排气数据发送给所述中控系统，所述中控系统接收通风柜排气数据并与预设的通风柜排气级别进行校对，以实现实际的通风柜排气达到预设的通风柜排气级别。
3.如权利要求1所述一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：所述门禁系统还用于记录进出实验室的各种人员的进出数据，并将人员进出数据实时发送至中控系统。
4.如权利要求3所述一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：所述门禁系统还包括上下班签到功能。
5.如权利要求3所述一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：所述自动控制系统还包括移动终端，所述移动终端与所述中控系统无线通信连接，用于实时获取和显示废气浓度数据、人员进出数据。
6.如权利要求1所述一种实验室空气质量自动控制系统，其特征在于：所述自动控制系统还包括报警系统，所述中控系统根据预设的废气浓度超标级别控制所述报警系统的报警量级。
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