CN110844371A

CN110844371A - 一种基于物联网的化学试剂存储系统及其使用方法

Info

Publication number: CN110844371A
Application number: CN201911135315.6A
Authority: CN
Inventors: 王乐; 王欢; 胡静波; 谈娜娜
Original assignee: Baoji University of Arts and Sciences
Current assignee: Baoji University of Arts and Sciences
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的化学试剂存储系统及其使用方法，存储系统包括箱体、箱门、环境监测模块和散热通风模块；箱体：所述箱体包含有储存室、气泵室和制冷室，所述储存室位于箱体内部的左侧，储存室的顶端设有离心通风机，离心通风机的出风口连通有出气管，所述气泵室和制冷室位于箱体内部的右侧，气泵室位于制冷室的上方，所述散热通风模块位于气泵室内，所述制冷室内设有两块平行的制冷板；箱门：所述箱门铰接在箱体的前侧面，箱门的内侧面设有摄像头；本发明提供一种基于物联网的化学试剂存储系统，能够远程监测储物柜内的环境，及时发现隐患，并对储物柜内的紧急情况进行智能应急处理，保护工作人员的生命安全。

Description

一种基于物联网的化学试剂存储系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及化学试剂储存设备技术领域，具体为一种基于物联网的化学试剂存储系统及其使用方法。

背景技术

化学试剂使进行化学实验、成分分析的相对标准物质，使科技进步的重要条件，广泛用于物质的合成、分离、定性和定量分析，其质量级别繁杂、品质众多，部分的化学试剂在储存过程中受温度、光辐照、空气和水的外在因素影响。容易发生氧化、挥发等物理化学变化，使其失效而无法使用，因此对化学试剂的储存十分的重要，传统的化学试剂储存方法依靠储存柜，传统的储存柜在对化学试剂进行检查时，往往需要人工近端进行检查和查看，当有毒化学试剂泄漏产生有毒气体时，及其容易给工作人员带来生命危险，并且某些化学试剂发生反应后温度升高，易引起爆炸，依靠人工定期的检查无法及时的发现危险并应对，会带来巨大的经济损失，甚至是威胁工作人员的生命安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的化学试剂存储系统及其使用方法，能够远程监测储物柜内的环境，及时发现隐患，并对储物柜内的紧急情况进行智能应急处理，保护工作人员的生命安全，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的化学试剂存储系统，包括箱体、箱门、环境监测模块和散热通风模块，所述箱体包含有储存室、气泵室和制冷室，所述储存室位于箱体内部的左侧，储存室的顶端设有离心通风机，离心通风机的出风口连通有出气管，所述气泵室和制冷室位于箱体内部的右侧，气泵室位于制冷室的上方，所述散热通风模块位于气泵室内，所述制冷室内设有两块平行的制冷板，所述箱门铰接在箱体的前侧面，箱门的内侧面设有摄像头，箱门的外侧面设有控制箱，所述控制箱内安装有信息储存模块、无线信号收发模块、警报器和触摸控制屏，所述环境监测模块包含有温度传感器和气体监测仪，所述温度传感器安装在储存室的侧面内壁上，所述气体监测仪安装在储存室的顶端内壁上，还包括单片机，所述单片机位于控制箱内，单片机的输入端与外部电源、温度传感器、气体监测仪和无线信号收发模块的输出端电连接，单片机的输出端与制冷板、摄像头、信息储存模块、无线信号收发模块、警报器、离心通风机和触摸控制屏的输入端电连接。

进一步的，所述散热通风模块包含有气泵、多孔排气管、输气管、电磁阀门和导热管，所述气泵位于气泵室的内壁上，气泵的进气口与外界空气连通，气泵的出气口与输气管连通，所述输气管与导热管连通，所述导热管位于两块制冷板之间，导热管的端部与多孔排气管连通，所述多孔排气管位于气泵内，且多孔排气管与储存室连通，所述电磁阀门安装在多孔排气管上，电磁阀门和气泵的输入端与单片机的输出端电连接，利用气泵抽取外界的气体输送至输气管中，然后进入导热管内，气体通过两个制冷板之间后温度降低，然后进入多孔排气管内，并输送至储存室内部，对储存室进行散热通风处理。

进一步的，所述导热管为回形铝制管，铝制管导热性能好，回形排列顺序能够增大制冷室内冷空气与导热管的接触面积，提高制冷效果。

进一步的，还包括底板、化学试剂箱和储物板，所述底板置于储存室的底端，底板的顶端开设有向中心倾斜的斜槽，所述化学试剂箱位于底板的内部，且与斜槽通过通管连通，所述储物板通过螺栓固定在底板的顶端，储物板上均匀开设有通孔，利用储物板能够将液体及颗粒泄漏的化学试剂进行收集，试剂沿着斜槽流入化学试剂箱内保存，防止裸露在试剂药瓶附近发生危险。

进一步的，还包括限位开关，所述限位开关安装在底板的前侧面，限位开关的输出端与单片机的输入端电连接，利用限位开关能够监测出使用者每次关门是否密闭，智能的处理箱门没关好等不正当的现象。

一种基于物联网的化学试剂存储系统的使用方法，包括以下步骤：

S1、化学试剂存储系统闭合后，自动启动气泵，气泵将外部的空气吸入，并通过输气管输送至导热管内，导热管内的气体在通过制冷板之间后，气体变冷，并沿着多孔排气管排入储存室中，同时离心通风机工作将内部的气体自出气管排出，完成对储存室内部的冷却；

S2、温度传感器监测储存室内部的温度，同时气体监测仪监测特定气体的浓度，并将信息传递至单片机，单片机将信息通过无线信号收发模块输送至外部的控制台，实现对箱体内部化学试剂的远程监控；

S3、当出现温度异常时，单片机下发指令给气泵或离心通风机，自动控制运行，自动调节温度至设定范围内；

S4、当气体监测仪监测到特定气体的浓度异常时，单片机判断为发生泄漏，及时通过无线信号收发模块上报外部的控制台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于物联网的化学试剂存储系统，具有以下好处：

本基于物联网的化学试剂存储系统利用摄像头，并配合无线信号收发模块能够实现对储存箱的远程监控，无需人工近端检查，箱体的内部安装有温度传感器与气体监测仪，能够时刻监控箱体内部的温度变化及气体的浓度变化，并将信息传输至远程控制端，同时在发生温度升高现象时，箱体能够智能的启动散热通风模块，对箱体内部的温度进行降低，并在应对有毒气体的处理时，利用离心通风机，能够将有毒气体排出并收集起来处理，避免弥散在空气中对人造成影响，保护工作人员的安全。

附图说明

图1为本发明化学试剂存储系统的结构示意图；

图2为本发明化学试剂存储系统的后视结构示意图；

图3为本发明化学试剂存储系统的正视结构示意图；

图4为本发明化学试剂存储系统的A-A面剖视结构示意图。

图中：1单片机、2信息储存模块、3箱体、31储存室、32气泵室、33制冷室、4环境监测模块、41温度传感器、42气体监测仪、5散热通风模块、51气泵、52多孔排气管、53输气管、54电磁阀门、55导热管、6无线信号收发模块、7控制箱、8触摸控制屏、9警报器、10箱门、11摄像头、12出气管、13底板、14化学试剂箱、15储物板、16限位开关、17制冷板、18离心通风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的化学试剂存储系统，包括箱体3、箱门10、环境监测模块4和散热通风模块5，箱体3包含有储存室31、气泵室32和制冷室33，储存室31位于箱体3内部的左侧，用于存放化学试剂，储存室31的顶端设有离心通风机18，离心通风机18的出风口连通有出气管12，利用离心通风机18能够将储存室31内部的气体进行排出，减少内部气体中某些有害物质的浓度，气泵室32和制冷室33位于箱体3内部的右侧，气泵室32位于制冷室33的上方，散热通风模块5位于气泵室32内，能够对储存室31内部的温度进行降低，使箱体3能够不受高温的影响，散热通风模块5包含有气泵51、多孔排气管52、输气管53、电磁阀门54和导热管55，气泵51位于气泵室32的内壁上，气泵51的进气口与外界空气连通，能够将外界的气体利用负压抽入气泵51中，气泵51的出气口与输气管53连通，输气管53与导热管55连通，然后进入输气管53中，并进入导热管55内，对导热管55内的气体进行制冷处理，导热管55位于两块制冷板17之间，能够将导热管55内的气体堆积冷却处理，导热管55的端部与多孔排气管52连通，导热管55为回形铝制管，能够提高气体在两块制冷板17之间的时间，提高冷却的效果，多孔排气管52位于气泵51内，且多孔排气管52与储存室31连通，然后进入多孔排气管52内均匀的散发至储存室31中，对储存室31内部进行紧急制冷，电磁阀门54安装在多孔排气管52上，能够控制气体的流动，制冷室33内设有两块平行的制冷板17，箱门10铰接在箱体3的前侧面，箱门10的内侧面设有摄像头11，能够随时监控化学试剂的情况，无需人为的打开箱门10进行检查，省时省力，箱门10的外侧面设有控制箱7，控制箱7内安装有信息储存模块2、无线信号收发模块6、警报器9和触摸控制屏8，信息储存模块2用于对箱体3内部的化学试剂信息进行储存，并且储存化学试剂的使用情况，便于远程监测及查找试剂，利用无线信号收发模块6能够实现与外部的控制台之间的远距离信息传输，警报器9能够对内部温度及气体浓度的变化进行监控，并在变化程度大时产生时发出警报。

环境监测模块4包含有温度传感器41和气体监测仪42，温度传感器41安装在储存室31的侧面内壁上，能够对储存室13内部的温度进行实时监测，避免内部出现高温现象，气体监测仪42安装在储存室31的顶端内壁上，能对储存室31内的气体浓度进行实时监测，及时发现化学试剂泄漏问题；还包括底板13、化学试剂箱14和储物板15，底板13置于储存室31的底端，底板13的顶端开设有向中心倾斜的斜槽，能够将泄漏的流体状化学试剂进行汇聚，化学试剂箱14位于底板13的内部，且与斜槽通过通管连通，然后进入化学试剂箱14内存放，储物板15通过螺栓固定在底板13的顶端，便于储物板15的更换，储物板15上均匀开设有通孔，能够使液体和粉末通过，还包括限位开关16，限位开关16安装在底板13的前侧面，能够在箱门10关闭时挤压限位开关16，当箱门10关紧后，限位开关16的触点闭合，信息传递至单片机1，进而显示出箱门10的状态处于关闭状态，利用限位开关16能够实时的监控每个箱体3中的箱门10处于何种状态；还包括单片机1，单片机1位于控制箱7内，单片机1的输入端与外部电源、温度传感器41、限位开关16、气体监测仪42和无线信号收发模块6的输出端电连接，单片机1的输出端与制冷板17、摄像头11、信息储存模块2、电磁阀门54、气泵51、无线信号收发模块6、警报器9、离心通风机18和触摸控制屏8的输入端电连接。

在使用时：启动气泵51，气泵51将外部的空气吸入，并通过输气管53输送至导热管55内，导热管55内的气体在通过制冷板17之间后，气体变冷，并沿着多孔排气管52排入储存室31中，同时离心通风机18工作将内部的气体自出气管12排出，完成对储存室31内部的冷却，温度传感器41能够监测储存室31内部的温度，同时气体监测仪42能够监测特定气体的浓度，并将信息传递至单片机1，单片机1将信息通过无线信号收发模块6输送至外部的控制台，实现对箱体3内部化学试剂的远程监控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于物联网的化学试剂存储系统，其特征在于：包括箱体（3）、箱门（10）、环境监测模块（4）和散热通风模块（5），所述箱体（3）包含有储存室（31）、气泵室（32）和制冷室（33），所述储存室（31）位于箱体（3）内部的左侧，储存室（31）的顶端设有离心通风机（18），离心通风机（18）的出风口连通有出气管（12），所述气泵室（32）和制冷室（33）位于箱体（3）内部的右侧，气泵室（32）位于制冷室（33）的上方，所述散热通风模块（5）位于气泵室（32）内，所述制冷室（33）内设有两块平行的制冷板（17），所述箱门（10）铰接在箱体（3）的前侧面，箱门（10）的内侧面设有摄像头（11），箱门（10）的外侧面设有控制箱（7），所述控制箱（7）内安装有信息储存模块（2）、无线信号收发模块（6）、警报器（9）和触摸控制屏（8），所述环境监测模块（4）包含有温度传感器（41）和气体监测仪（42），所述温度传感器（41）安装在储存室（31）的侧面内壁上，所述气体监测仪（42）安装在储存室（31）的顶端内壁上，还包括单片机（1），所述单片机（1）位于控制箱（7）内，单片机（1）的输入端与外部电源、温度传感器（41）、气体监测仪（42）和无线信号收发模块（6）的输出端电连接，单片机（1）的输出端与制冷板（17）、摄像头（11）、信息储存模块（2）、无线信号收发模块（6）、警报器（9）、离心通风机（18）和触摸控制屏（8）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的化学试剂存储系统，其特征在于：所述散热通风模块（5）包含有气泵（51）、多孔排气管（52）、输气管（53）、电磁阀门（54）和导热管（55），所述气泵（51）位于气泵室（32）的内壁上，气泵（51）的进气口与外界空气连通，气泵（51）的出气口与输气管（53）连通，所述输气管（53）与导热管（55）连通，所述导热管（55）位于两块制冷板（17）之间，导热管（55）的端部与多孔排气管（52）连通，所述多孔排气管（52）位于气泵（51）内，且多孔排气管（52）与储存室（31）连通，所述电磁阀门（54）安装在多孔排气管（52）上，电磁阀门（54）和气泵（51）的输入端与单片机（1）的输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的化学试剂存储系统，其特征在于：所述导热管（55）为回形铝制管。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的化学试剂存储系统，其特征在于：还包括底板（13）、化学试剂箱（14）和储物板（15），所述底板（13）置于储存室（31）的底端，底板（13）的顶端开设有向中心倾斜的斜槽，所述化学试剂箱（14）位于底板（13）的内部，且与斜槽通过通管连通，所述储物板（15）通过螺栓固定在底板（13）的顶端，储物板（15）上均匀开设有通孔。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的化学试剂存储系统，其特征在于：还包括限位开关（16），所述限位开关（16）安装在底板（13）的前侧面，限位开关（16）的输出端与单片机（1）的输入端电连接。

6.根据权利要求2所述一种基于物联网的化学试剂存储系统的使用方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1、化学试剂存储系统闭合后，自动启动气泵（51），气泵（51）将外部的空气吸入，并通过输气管（53）输送至导热管（55）内，导热管（55）内的气体在通过制冷板（17）之间后，气体变冷，并沿着多孔排气管（52）排入储存室（31）中，同时离心通风机（18）工作将内部的气体自出气管（12）排出，完成对储存室（31）内部的冷却；

S2、温度传感器（41）监测储存室（31）内部的温度，同时气体监测仪（42）监测特定气体的浓度，并将信息传递至单片机（1），单片机（1）将信息通过无线信号收发模块（6）输送至外部的控制台，实现对箱体（3）内部化学试剂的远程监控；

S3、当出现温度异常时，单片机（1）下发指令给气泵（51）或离心通风机（18），自动控制其运行，调节温度至设定范围内；

S4、当气体监测仪（42）监测到特定气体的浓度异常时，单片机（1）判断为发生泄漏，及时通过无线信号收发模块（6）上报外部的控制台。