CN112068006A - 一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台 - Google Patents

一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台 Download PDF

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CN112068006A CN202010970834.0A CN202010970834A CN112068006A CN 112068006 A CN112068006 A CN 112068006A CN 202010970834 A CN202010970834 A CN 202010970834A CN 112068006 A CN112068006 A CN 112068006A
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Abstract

本发明公开一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，该平台包括数据采集层、网络传输层和应用层，所述数据采集层包括用于采集各实验室设备的运行参数的数据采集器，所述应用层包括通过所述网络传输层接收和处理所述运行参数的云平台设备以及与各远程移动终端连接的web服务器，所述云平台设备存储有各实验室设备的地理位置信息以及唯一识别各实验室设备的二维码信息，该云平台设备还设置在线监测单元，所述在线监测单元实时监测各实验室设备的整体运行状态及运行参数，根据所述运行参数诊断实验室设备是否存在故障，如果存在故障，生成相应的报警信息并通过所述web服务器发送至相应的远程移动终端。本发明能够为用户提供基于云平台的实验室设备运行数据监控服务，并能够根据监控结果提供相应的运维响应，及时向对应的远程移动终端发送报警，从而告知相关运维人员，有利于帮助设备运维人员快速锁定故障并及时处理故障，进一步减少故障造成的损失。

Description

一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台
技术领域
本发明涉及实验室设备运维技术领域，具体涉及一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台。
背景技术
相关技术中，对于实验室设备的运维，大多通过人为地进行简单巡视或无人运维，从而常常不能及时发现和解决问题，特别是缺少对实验室设备在进行电池检测测试时的在线监测，如发生过流过压过温等严重故障时由于不能及时发现，可能会烧坏实验室设备，严重时会发生爆炸引发火灾导致人员伤亡。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
本发明提供了一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，该平台包括数据采集层、网络传输层和应用层，所述数据采集层包括用于采集各实验室设备的运行参数的数据采集器，所述应用层包括通过所述网络传输层接收和处理所述运行参数的云平台设备以及与各远程移动终端连接的web服务器，所述云平台设备存储有各实验室设备的地理位置信息以及唯一识别各实验室设备的二维码信息，该云平台设备还设置在线监测单元，所述在线监测单元实时监测各实验室设备的整体运行状态及运行参数，根据所述运行参数诊断实验室设备是否存在故障，如果存在故障，生成相应的报警信息并通过所述web服务器发送至相应的远程移动终端。
在一种能够实现的方式中，所述云平台设备还设有可视化单元，所述可视化单元用于显示各实验室设备的位置信息、设备状态、温度信息、报警信息以及实时的运行参数，方便用户及时、直观、准确地了解实验室设备的运行状态，快速定位故障点，迅速完成现场消缺工作，提高运维效率，降低实验室损失。
在一种能够实现的方式中，所述的运行参数包括实验室设备的电流、电压、功率、温度等。
在一种能够实现的方式中，所述的运行参数以数据曲线的形式进行显示。
在一种能够实现的方式中，所述云平台设备还设有运维管理单元，所述的运维管理单元内存储有预设的实验室设备巡检计划，所述运维管理单元根据实验室设备巡检计划中设定的巡检日期，通过所述web服务器向对应的远程移动终端发送用于提示巡检的信息。
在一种能够实现的方式中，所述实验室设备为包括实验室中多台电池检测设备。
在一种能够实现的方式中，所述在线监测单元根据实验室设备的所述运行参数计算得出电池的SOC值从而诊断是否存在故障，包括：通过在线监测实验室中多台电池检测设备在电池充放电过程中，以输入或者输出的累积电量，即时间与流入或流出电池组的电流乘积值进行积分累加的方式，计算出电池充进的电量和放出的电量，然后用初始电量与积分值进行加减运算，求出电池的剩余电量，再与电池的总电量比较得出SOC值，即通过计算以下公式(1)-(3)得出SOC值:
Figure BDA0002682985930000021
Figure BDA0002682985930000022
Figure BDA0002682985930000023
其中，SOC0为SOC的初始值，C0为电池以标定的电流恒流放电所具有的容量，Ce为电池的额定容量，η为充放电效率，在充电或放电过程可用电子的比率，这个比率在充电期间为1.0，放电期间为0.992，t为充放电时间，i为充放电电流，充电时为“+”,放电时为“-”。
在一种能够实现的方式中，利用开路电压法来测算SOC的初始值，即可利用以下电池开路电压OCV与SOC的关系式来测得SOC的初始值：
Figure BDA0002682985930000024
式中，U0为放电终止电压，UT为充电最高电压，OCV为电池开路电压。
在一种能够实现的方式中，还包括故障报警单元，当检测到实验室设备发生异常时，在线监测单元控制故障报警单元发出声光报警，同时将故障数据向远程移动终端推送故障报告，实现在平板或手机上分析电网故障，提醒值班人员尽快处理。
在一种能够实现的方式中，所述的远程移动终端的主要目标是通过移动设备实现随时随地对实验室设备的运行状况进行监测，对分析结果进行查看，移动端支持的移动设备包括IOS,Android系统及扫描二维码访问。
本发明的有益效果为：本发明能够为用户提供基于云平台的实验室设备运行数据监控服务，并能够根据监控结果提供相应的运维响应，及时向对应的远程移动终端发送报警，从而告知相关运维人员，有利于帮助设备运维人员快速锁定故障并及时处理故障，进一步减少故障造成的损失。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明一个示例性实施例一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台的结构示意图。
附图标记：
数据采集层1、网络传输层2、应用层3、数据采集器11、云平台设备31、web服务器32、远程移动终端4。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，该平台包括数据采集层1、网络传输层2和应用层3，所述数据采集层1包括用于采集各实验室设备的运行参数的数据采集器11，所述应用层3包括通过所述网络传输层2接收和处理所述运行参数的云平台设备31以及与各远程移动终端4连接的web服务器32，所述云平台设备31存储有各实验室设备的地理位置信息以及唯一识别各实验室设备的二维码信息，该云平台设备31还设置在线监测单元，所述在线监测单元实时监测各实验室设备的整体运行状态及运行参数，根据所述运行参数诊断实验室设备是否存在故障，如果存在故障，生成相应的报警信息并通过所述web服务器发送至相应的远程移动终端4。
本发明上述实施例能够为用户提供基于云平台的实验室设备运行数据监控服务，并能够根据监控结果提供相应的运维响应，及时向对应的远程移动终端4发送报警，从而告知相关的设备运维人员，有利于帮助设备运维人员快速锁定故障并及时处理故障，进一步减少故障造成的损失。
在一种实施方式中，该远程移动终端4设置有用于登录云平台设备31的APP。所述的远程移动终端4可以为平板电脑、手机等。远程移动终端的主要目标是通过移动设备实现随时随地对实验室设备的运行状况进行监测，对分析结果进行查看，移动端支持的移动设备包括IOS,Android系统及扫描二维码访问。
在一种能够实现的方式中，所述云平台设备31还设有可视化单元，所述可视化单元用于显示各实验室设备的位置信息、设备状态、温度信息、报警信息以及实时的运行参数，方便用户及时、直观、准确地了解实验室设备的运行状态，快速定位故障点，迅速完成现场消缺工作，提高运维效率，降低实验室损失。
其中，实验室设备为包括实验室中多台电池检测设备，其中所述的运行参数包括实验室设备的电流、电压、功率、温度、SOC等。
其中，所述的位置信息以地图的形式进行显示，所述的运行参数以数据曲线的形式进行显示。
本发明上述实施例能够为用户提供更详细的数据展示结果，帮助用户及时、形象了解实验室设备的运维状态。
进一步地，所述云平台设备31还设有运维管理单元，所述的运维管理单元内存储有预设的实验室设备巡检计划，所述运维管理单元根据实验室设备巡检计划中设定的巡检日期，通过所述web服务器32向对应的远程移动终端4发送用于提示巡检的信息。其中，用户可以通过远程移动终端4登录云平台设备31，以编辑或者修改该实验室设备巡检计划。
其中，电池的SOC参数作为电池容量状态描述参数，反映电池的剩余容量，其作为控制电池充放电和安全保护的依据以及使用者判断电池系统状态的依据。因此掌握电池SOC信息，可以提前对其进行充放电管理，其数值定义为电池的剩余容量占电池标称容量的比值，常用百分数表示:
SOC＝Qc/Ce
式中:Qc是电池的剩余能量，Ce为电池标称容量。通常把一定温度下电池充电至最高电压的状态定义为荷电状态100％，而将电池放电至终止电压的状态定义为荷电状态0％。
在一种能够实现的方式中，所述在线监测单元根据实验室设备的所述运行参数计算得出电池的SOC值从而诊断是否存在故障，包括：通过在线监测实验室中多台电池检测设备在电池充放电过程中，以输入或者输出的累积电量，即时间与流入或流出电池组的电流乘积值进行积分累加的方式，计算出电池充进的电量和放出的电量，然后用初始电量与积分值进行加减运算，求出电池的剩余电量，再与电池的总电量比较得出SOC值，即通过计算以下公式(1)-(3)得出SOC值:
Figure BDA0002682985930000051
Figure BDA0002682985930000052
Figure BDA0002682985930000053
其中，SOC0为SOC的初始值，C0为电池以标定的电流恒流放电所具有的容量，Ce为电池的额定容量，η为充放电效率，在充电或放电过程可用电子的比率，这个比率在充电期间为1.0，放电期间为0.992，t为充放电时间，i为充放电电流，充电时为“+”,放电时为“-”。
进一步的地利用开路电压法来测算SOC的初始值，即可利用以下电池开路电压OCV与SOC的关系式来测得SOC的初始值：
Figure BDA0002682985930000054
式中，U0为放电终止电压，UT为充电最高电压，OCV为电池开路电压。
本实施例以测定时间段内采集的实验室中多台电池检测设备中电池SOC值为诊断数据单元，通过与相对应的参考值作比较，从而判断是否发生故障异常。通过基于云计算实现电池SOC值的精确评估，进一步利用电池的SOC参数来诊断实验室电池检测设备状态是否发生故障，准确度较高。
进一步地，所述云平台设备31还设有故障报警单元，当检测到实验室设备发生异常时，在线监测单元控制故障报警单元发出声光报警，同时将故障数据向远程移动终端推送故障报告，实现在平板或手机上分析电网故障，提醒值班人员尽快处理。
本发明提供的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台主要能够实现以下功能：
(1)基于云计算在线监测各实验室设备的实时运行状态及存在故障信息,且进一步利用电池的SOC参数来诊断实验室电池检测设备状态是否发生故障，提高检测的可靠性。
(2)智能运维,实时了解实验室设备巡检基本信息，提高运维效率。
(3)智能告警,能够为用户提供基于云平台的实验室设备运行数据监控服务，并能够根据监控结果提供相应的运维响应，及时向对应的远程移动终端发送报警，从而告知相关运维人员，有利于帮助设备运维人员快速锁定故障并及时处理故障，进一步减少故障造成的损失。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，包括数据采集层、网络传输层和应用层，所述数据采集层包括用于采集各实验室设备的运行参数的数据采集器，所述应用层包括通过所述网络传输层接收和处理所述运行参数的云平台设备以及与各远程移动终端连接的web服务器，所述云平台设备存储有各实验室设备的地理位置信息以及唯一识别各实验室设备的二维码信息，该云平台设备还设置在线监测单元，所述在线监测单元实时监测各实验室设备的整体运行状态及运行参数，根据所述运行参数诊断实验室设备是否存在故障，如果存在故障，生成相应的报警信息并通过所述web服务器发送至相应的远程移动终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，所述云平台设备还设有可视化单元，所述可视化单元用于显示各实验室设备的位置信息、设备状态、温度信息、报警信息以及实时的运行参数，方便用户及时、直观、准确地了解实验室设备的运行状态，快速定位故障点，迅速完成现场消缺工作，提高运维效率，降低实验室损失。
3.根据权利要求2所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，所述的运行参数包括实验室设备的电流、电压、功率、温度等。
4.根据权利要求3所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，所述的运行参数以数据曲线的形式进行显示。
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，所述云平台设备还设有运维管理单元，所述的运维管理单元内存储有预设的实验室设备巡检计划，所述运维管理单元根据实验室设备巡检计划中设定的巡检日期，通过所述web服务器向对应的远程移动终端发送用于提示巡检的信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，所述实验室设备为包括实验室中多台电池检测设备。
7.根据权利要求6所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，其特征是，所述在线监测单元根据实验室设备的所述运行参数计算得出电池的SOC值从而诊断是否存在故障，包括：通过在线监测实验室中多台电池检测设备在电池充放电过程中，以输入或者输出的累积电量，即时间与流入或流出电池组的电流乘积值进行积分累加的方式，计算出电池充进的电量和放出的电量，然后用初始电量与积分值进行加减运算，求出电池的剩余电量，再与电池的总电量比较得出SOC值，即通过计算以下公式(1)-(3)得出SOC值:
Figure FDA0002682985920000021
Figure FDA0002682985920000022
Figure FDA0002682985920000023
其中，SOC0为SOC的初始值，C0为电池以标定的电流恒流放电所具有的容量，Ce为电池的额定容量，η为充放电效率，在充电或放电过程可用电子的比率，这个比率在充电期间为1.0，放电期间为0.992，t为充放电时间，i为充放电电流，充电时为“+”,放电时为“-”。
8.根据权利要求7所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，利用开路电压法来测算SOC的初始值，即可利用以下电池开路电压OCV与SOC的关系式来测得SOC的初始值：
Figure FDA0002682985920000024
式中，U0为放电终止电压，UT为充电最高电压，OCV为电池开路电压。
9.根据权利要求1所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，还包括故障报警单元，当检测到实验室设备发生异常时，在线监测单元控制故障报警单元发出声光报警，同时将故障数据向远程移动终端推送故障报告，实现在平板或手机上分析电网故障，提醒值班人员尽快处理。
10.根据权利要求1所述的一种基于云计算的实验室设备安全运行运维平台，所述的远程移动终端的主要目标是通过移动设备实现随时随地对实验室设备的运行状况进行监测，对分析结果进行查看，移动端支持的移动设备包括IOS,Android系统及扫描二维码访问。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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