CN111665883A - 一种无菌车间智能安全监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无菌车间技术领域，具体涉及一种无菌车间智能安全监控系统及方法，包括温度监控装置、湿度监控装置、烟雾传感器、视频监控系统、存储器和控制器，温度监控装置包括若干个温度传感器，若干个温度传感器以及湿度传感器安装在送风管以及回风管与无菌间的连接处，检测气流的温度以及湿度，烟雾传感器安装在无菌间的顶部，视频监控系统安装在无菌间以及风淋室内，检测无菌间以及风淋室的视频图像，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、视频监控系统以及存储器均与控制器连接。本发明的实质性效果是：通过温度监控装置、湿度监控装置以及烟雾传感器，监测无菌间的温湿度以及烟雾浓度，提高无菌间的安全性。

Description

一种无菌车间智能安全监控系统及方法

技术领域

本发明涉及无菌车间技术领域，具体涉及一种无菌车间智能安全监控系统及方法。

背景技术

无菌车间用于生产食物、药品、化妆品以及进行微生物试验。无菌车间通常用板材和玻璃建造，面积不宜过大，无菌室外要设一个缓冲间，缓冲间内设有风淋室。风淋室用洁净的气流冲洗掉人以及服装上的附着颗粒，缓冲间的门和无菌室的门不要朝向同一方向，以免气流带进杂菌。无菌室内联通空气微粒含量检测装置，用于实时监测空气中的颗粒物含量。无菌室和缓冲间都必须密闭，室内装备的换气设备必须有空气过滤装置。但目前的无菌室缺乏有效的监控措施，人员的进出仅依靠规章制度进行约束，存在安全隐患，如在风淋室风淋时间不足即进入，或在风淋室内未充分风淋服装表面。因而需要研制一种无菌车间智能安全监控技术，用于智能监控人员进出符合规范，提高无菌车间的安全性。

如中国专利CN207147942U，公开日2018年3月27日，一种无菌药品车间动态环境监测系统，设置有监测系统和真空系统，所述的真空系统包括真空泵和分配缸，所述的真空泵和分配缸相互的连接，在分配缸上设置有真空管路A，在所述真空管路A上设置有等动力采样头，所述分配缸上设置有真空管路B，所述的真空管路B上设有浮游菌采样盘，所述的监测系统包括传感器和报警灯，通过采样头能够随时监控车间内细菌等微生物的情况，发现细菌超出标准能够提示网络客户端，通过网络客户端能够随时了解到车间的细菌情况，出现超标的细菌能够启动报警装置，可以保证车间的无菌的工作环境。但其不能监控到人员进出是否存在违规。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的无菌车间监控不足的技术问题。提出了一种无菌车间智能安全监控系统及方法。本安全监控系统及方法能够监控无菌车间的温度、湿度以及烟雾含量，提供更为安全的保障。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种无菌车间智能安全监控系统，所述无菌车间包括无菌间、送风管、回风管、风淋室和空气净化系统，空气净化系统通过送风管将净化后的空气送入无菌间，所述回风管从无菌间将空气送入空气净化系统，所述风淋室与无菌间连接，包括温度监控装置、湿度监控装置、烟雾传感器、视频监控系统、存储器和控制器，所述温度监控装置包括若干个温度传感器，若干个所述温度传感器以及湿度传感器安装在送风管以及回风管与无菌间的连接处，检测气流的温度以及湿度，所述烟雾传感器安装在无菌间的顶部，所述视频监控系统安装在无菌间以及风淋室内，检测无菌间以及风淋室的视频图像，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、视频监控系统以及存储器均与控制器连接。空气净化系统将净化后的空气经送风管输送到无菌车间，并通过回风管从无菌间回收空气。还包括空气微粒含量检测装置，实时监测空气中的颗粒物含量。通过温度监控装置、湿度监控装置以及烟雾传感器，分别监测无菌间的温度、湿度以及烟雾浓度，提高无菌间的安全性。通过视频监控系统能够获取无菌间的视频图像，对人员行为进行监控，督促人员严格遵循规范操作。

作为优选，所述视频监控系统包括若干个视频监控器，若干个所述视频监控器安装在无菌间以及风淋室内壁上，所述视频监控器包括壳体、摄像头、存储单元、通信单元和单片机，所述摄像头、存储单元、通信单元以及单片机均安装在壳体内，所述摄像头、存储单元以及通信单元均与单片机连接，所述通信单元与控制器通信连接。摄像头拍摄到的图像存储在存储单元，通信单元与控制器通信连接，将存储单元存储的图像发送到控制器。

作为优选，所述视频监控系统还包括若干个标记点，若干个所述标记点呈方形阵列分布在风淋室以及无菌间地面，所述标记点具有预设区分色以及预设形状。标记点能够辅助控制器进行图像识别，通过识别被遮挡的标记点，能够辅助判断人员位置。

作为优选，所述视频监控系统还包括若干个红外摄像头，若干个所述红外摄像头分别安装在风淋室以及无菌间顶部，红外摄像头拍摄风淋室以及无菌间，红外摄像头与控制器连接。

作为优选，所述视频监控系统还包括若干个近场定位装置，所述近场定位装置附着在进入人员身上，所述近场定位装置与控制器连接。近场定位装置能够确定人员的活动位置，通过人员活动位置判断人员是否按照规范进行活动，能够加强无菌车间的安全性。

作为优选，所述摄像头还包括蓄电池、充电电路、稳压电路、触发开关和LED灯，所述LED灯安装所述摄像头的前部，充电电路以及稳压电路均与蓄电池连接，稳压电路为摄像头供电，LED灯通过触发开关连接蓄电池，所述充电电路、风淋室以及无菌间由同一外部电源供电，当外部电源断电时，所述触发开关导通，使LED灯发光。

作为优选，所述标记点呈半球形。呈半球形的标记点能够在各个方向的摄像头下都具有容易辨识的形状。

一种无菌车间智能安全监控方法，由如前述的一种无菌车间智能安全监控系统执行，包括以下步骤：控制器周期性读取温度监控装置以及湿度监控装置的检测值，判断是否超过设定阈值，若超过设定阈值，则发出报警，若烟雾传感器监测到烟雾浓度超过阈值，则触发报警，控制器将读取到的温度监控装置以及湿度监控装置的检测值存储到存储器中；控制器周期性读取近场定位装置获得的定位数据，获得人员活动的位置轨迹，根据人员活动的位置轨迹判断是否存在违规行为，若存在违规行为则发出报警。

作为优选，控制器周期性执行以下步骤：根据摄像头安装位置和拍摄角度，成对的关联视域重叠的摄像头，并将重叠视域内的标记点位置存储；根据人员活动的位置轨迹，确定人员位于风淋室的时间段，控制器读取该时间段相应的监控图像；对每个摄像头执行：识别监控图像中的标记点，获得可见的标记点位置以及被遮挡的标记点位置，获得离摄像头位置最近的被遮挡标记点位置，作为第一个参考点，获得第一个参考点位置和摄像头位置连线上，距离第一个参考点最近的可见的标记点，作为第二个参考点；依次对每个摄像头执行：判断是否存在重叠视域包含摄像头对应的两个参考点，若存在这样的重叠视域，则调取成对的另一个摄像头在相同时刻的参考点信息，若另一个摄像头对应的参考点超出该重叠视域范围或者若无被遮挡标记点，则均发出报警。当一个摄像头内存储的拍摄图像被篡改时，与其构成视域重叠的摄像头会拍摄到不同的画面，通过周期性分析视域重叠的摄像头之间是否能够相互印证，能够提高监控画面的可信度，提高无菌车间的安全性。

本发明的实质性效果是：通过温度监控装置、湿度监控装置以及烟雾传感器，分别监测无菌间的温度、湿度以及烟雾浓度，提高无菌间的安全性。通过视频监控系统能够获取无菌间的视频图像，对人员行为进行监控，通过识别被遮挡的标记点，能够辅助判断人员位置，起到督促人员严格遵循规范操作的作用，提高无菌车间的安全性。

附图说明

图1为实施例一无菌车间结构示意图。

图2为实施例一智能安全监控系统结构示意图。

图3为实施例一智能安全监控方法流程框图。

图4为实施例一视频监控系统工作方法流程框图。

其中：101、无菌间，102、送风管，103、空气净化系统，104、风淋室，105、回风管，201、温度监控装置，202、湿度监控装置，203、控制器，204、存储器，205、烟雾传感器，206、视频监控系统。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种无菌车间智能安全监控系统，如图1所示，无菌车间包括无菌间101、送风管102、回风管105、风淋室104和空气净化系统103，空气净化系统103通过送风管102将净化后的空气送入无菌间101，回风管105从无菌间101将空气送入空气净化系统103，风淋室104与无菌间101连接，如图2所示，包括温度监控装置201、湿度监控装置202、烟雾传感器205、视频监控系统206、存储器204和控制器203，温度监控装置201包括若干个温度传感器，若干个温度传感器以及湿度传感器安装在送风管102以及回风管105与无菌间101的连接处，检测气流的温度以及湿度，烟雾传感器205安装在无菌间101的顶部，视频监控系统206安装在无菌间101以及风淋室104内，检测无菌间101以及风淋室104的视频图像，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器205、视频监控系统206以及存储器204均与控制器203连接。空气净化系统103将净化后的空气经送风管102输送到无菌车间，并通过回风管105从无菌间101回收空气。还包括空气微粒含量检测装置，实时监测空气中的颗粒物含量。通过温度监控装置201、湿度监控装置202以及烟雾传感器205，分别监测无菌间101的温度、湿度以及烟雾浓度，提高无菌间101的安全性。通过视频监控系统206能够获取无菌间101的视频图像，对人员行为进行监控，督促人员严格遵循规范操作。

视频监控系统206包括若干个视频监控器，若干个视频监控器安装在无菌间101以及风淋室104内壁上，视频监控器包括壳体、摄像头、存储单元、通信单元和单片机，摄像头、存储单元、通信单元以及单片机均安装在壳体内，摄像头、存储单元以及通信单元均与单片机连接，通信单元与控制器203通信连接。摄像头拍摄到的图像存储在存储单元，通信单元与控制器203通信连接，将存储单元存储的图像发送到控制器203。视频监控系统206还包括若干个标记点，若干个标记点呈方形阵列分布在风淋室104以及无菌间101地面，标记点具有预设区分色以及预设形状。标记点呈半球形。视频监控系统206还包括若干个红外摄像头，若干个红外摄像头分别安装在风淋室104以及无菌间101顶部，红外摄像头拍摄风淋室104以及无菌间101，红外摄像头与控制器203连接。视频监控系统206还包括若干个近场定位装置，近场定位装置附着在进入人员身上，近场定位装置与控制器203连接。近场定位装置能够确定人员的活动位置，通过人员活动位置判断人员是否按照规范进行活动，能够加强无菌车间的安全性。摄像头还包括蓄电池、充电电路、稳压电路、触发开关和LED灯，LED灯安装摄像头的前部，充电电路以及稳压电路均与蓄电池连接，稳压电路为摄像头供电，LED灯通过触发开关连接蓄电池，充电电路、风淋室104以及无菌间101由同一外部电源供电，当外部电源断电时，触发开关导通，使LED灯发光。

如图3所示，一种无菌车间智能安全监控方法，由如前述的一种无菌车间智能安全监控系统执行，包括以下步骤：控制器203周期性读取温度监控装置201以及湿度监控装置202的检测值，判断是否超过设定阈值，若超过设定阈值，则发出报警，若烟雾传感器205监测到烟雾浓度超过阈值，则触发报警，控制器203将读取到的温度监控装置201以及湿度监控装置202的检测值存储到存储器204中；控制器203周期性读取近场定位装置获得的定位数据，获得人员活动的位置轨迹，根据人员活动的位置轨迹判断是否存在违规行为，若存在违规行为则发出报警。

如图4所示，控制器203周期性执行以下步骤：根据摄像头安装位置和拍摄角度，成对的关联视域重叠的摄像头，并将重叠视域内的标记点位置存储；根据人员活动的位置轨迹，确定人员位于风淋室104的时间段，控制器203读取该时间段相应的监控图像；对每个摄像头执行：识别监控图像中的标记点，获得可见的标记点位置以及被遮挡的标记点位置，获得离摄像头位置最近的被遮挡标记点位置，作为第一个参考点，获得第一个参考点位置和摄像头位置连线上，距离第一个参考点最近的可见的标记点，作为第二个参考点；依次对每个摄像头执行：判断是否存在重叠视域包含摄像头对应的两个参考点，若存在这样的重叠视域，则调取成对的另一个摄像头在相同时刻的参考点信息，若另一个摄像头对应的参考点超出该重叠视域范围或者若无被遮挡标记点，则均发出报警。当一个摄像头内存储的拍摄图像被篡改时，与其构成视域重叠的摄像头会拍摄到不同的画面，通过周期性分析视域重叠的摄像头之间是否能够相互印证，能够提高监控画面的可信度，提高无菌车间的安全性。

本实施例的实质性效果是：通过温度监控装置201、湿度监控装置202以及烟雾传感器205，分别监测无菌间101的温度、湿度以及烟雾浓度，提高无菌间101的安全性。通过视频监控系统206能够获取无菌间101的视频图像，对人员行为进行监控，通过识别被遮挡的标记点，能够辅助判断人员位置，起到督促人员严格遵循规范操作的作用，提高无菌车间的安全性。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种无菌车间智能安全监控系统，所述无菌车间包括无菌间、送风管、回风管、风淋室和空气净化系统，空气净化系统通过送风管将净化后的空气送入无菌间，所述回风管从无菌间将空气送入空气净化系统，所述风淋室与无菌间连接，其特征在于，

包括温度监控装置、湿度监控装置、烟雾传感器、视频监控系统、存储器和控制器，所述湿度监控装置包括若干个湿度传感器，若干个所述温度传感器以及湿度传感器安装在送风管以及回风管与无菌间的连接处，检测气流的温度以及湿度，所述烟雾传感器安装在无菌间的顶部，所述视频监控系统安装在无菌间以及风淋室内，检测无菌间以及风淋室的视频图像，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、视频监控系统以及存储器均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述视频监控系统包括若干个视频监控器，若干个所述视频监控器安装在无菌间以及风淋室内壁上，所述视频监控器包括壳体、摄像头、存储单元、通信单元和单片机，所述摄像头、存储单元、通信单元以及单片机均安装在壳体内，所述摄像头、存储单元以及通信单元均与单片机连接，所述通信单元与控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述视频监控系统还包括若干个标记点，若干个所述标记点呈方形阵列分布在风淋室以及无菌间地面，所述标记点具有预设区分色以及预设形状。

4.根据权利要求2或3所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述视频监控系统还包括若干个红外摄像头，若干个所述红外摄像头分别安装在风淋室以及无菌间顶部，红外摄像头拍摄风淋室以及无菌间，红外摄像头与控制器连接。

5.根据权利要求3所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述视频监控系统还包括若干个近场定位装置，所述近场定位装置附着在进入人员身上，所述近场定位装置与控制器连接。

6.根据权利要求2或3所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述摄像头还包括蓄电池、充电电路、稳压电路、触发开关和LED灯，所述LED灯安装所述摄像头的前部，充电电路以及稳压电路均与蓄电池连接，稳压电路为摄像头供电，LED灯通过触发开关连接蓄电池，所述充电电路、风淋室以及无菌间由同一外部电源供电，当外部电源断电时，所述触发开关导通，使LED灯发光。

7.根据权利要求3或5所述的一种无菌车间智能安全监控系统，其特征在于，

所述标记点呈半球形。

8.一种无菌车间智能安全监控方法，由如权利要求1至7任一项所述的一种无菌车间智能安全监控系统执行，其特征在于，

包括以下步骤：

控制器周期性读取温度监控装置以及湿度监控装置的检测值，判断是否超过设定阈值，若超过设定阈值，则发出报警，若烟雾传感器监测到烟雾浓度超过阈值，则发出报警，控制器将读取到的温度监控装置以及湿度监控装置的检测值存储到存储器中；

控制器周期性读取近场定位装置获得的定位数据，获得人员活动的位置轨迹，根据人员活动的位置轨迹判断是否存在违规行为，若存在违规行为则发出报警。

9.根据权利要求8所述的一种无菌车间智能安全监控方法，其特征在于，

控制器周期性执行以下步骤：

根据摄像头安装位置和拍摄角度，成对的关联视域重叠的摄像头，并将重叠视域内的标记点位置存储；

根据人员活动的位置轨迹，确定人员位于风淋室的时间段，控制器读取该时间段相应的监控图像；

对每个摄像头执行：识别监控图像中的标记点，获得可见的标记点位置以及被遮挡的标记点位置，获得离摄像头位置最近的被遮挡标记点位置，作为第一个参考点，获得第一个参考点位置和摄像头位置连线上，距离第一个参考点最近的可见的标记点，作为第二个参考点；

依次对每个摄像头执行：判断是否存在重叠视域包含摄像头对应的两个参考点，若存在这样的重叠视域，则调取成对的另一个摄像头在相同时刻的参考点信息，若另一个摄像头对应的参考点超出该重叠视域范围或者若无被遮挡标记点，则均发出报警。

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