CN112750230A - 一种可组合式液态化学试剂管理盒系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，包括：多个使用者控制终端、云端服务器，无线充电底座和多个管理盒；管理盒包括：盒体、试剂瓶、控制器、位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、无线充电线圈、上部无线充电触点、下部无线充电触点、电子锁和安全传感器；多个液位传感器沿试剂瓶高度方向等间距设置；设于最下方的管理盒通过下部无线充电触点连接无线充电底座，其他管理盒依次通过下部无线充电触点和上部无线充电触点自下而上进行级联充电；多个使用者控制终端分别通过云端服务器访问相应的管理盒的控制器。该系统可实时记录使用人、使用时间和使用量的信息，可远程查看使用情况，快速查找目标试剂，对异常信息进行实时监测报警。

Description

一种可组合式液态化学试剂管理盒系统
技术领域
本发明属于化学试剂存储技术领域，涉及一种可组合式液态化学试剂管理盒系统。
背景技术
化工领域的实验室需要使用大量的化学试剂，试剂种类多、数量大，检索困难，实验人员需要耗费大量时间寻找。试剂的摆放、管理、维护、补充需要专人负责，定期逐一检查，不能做到及时补充，费时费力。化学试剂的使用无法做到自动记录，使用人、使用时间、使用量等信息一般采用纸质记录，管理人员无法快捷地跟踪使用信息，无法做到即时补充，对于使用量的错误也无法做到警报，某些危险化学试剂需要较高的专业技能和使用权限，现有的体系无法做到识别使用人员权限，专人的看官耗费人力物力。现有的测量方式一般为探入式，极易与化学试剂发生反应，损坏硬件并污染化学物品。
某些化学试剂存在易燃、易爆等特性，容易造成爆炸、燃烧等情况，更严重的是单个试剂发生的爆炸很容易影响扩散到其他试剂，导致整个物品柜发生事故。近年来化工实验室爆炸事件频发，一部分原因是使用人员操作不当，一部分原因是试剂异常不能即时监测报警。
传统的化学试剂存在整体管理盒中，单个试剂的异常变化可能会污染整个盒子。某些新型管理盒由一个单片机系统控制所有化学试剂，不能做到分别监控，单个系统的异常错误会导致所有信息出错，造成重大财产损失。同时固定的充电底座或电线形式，导致管理盒无法移动，较为不便。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，可实时记录使用人、使用时间和使用量的信息，可远程查看使用情况，快速查找目标试剂，对异常信息进行实时监测报警。
本发明提供一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，包括：多个使用者终端、云端服务器，无线充电底座和多个管理盒；
所述管理盒包括：盒体和设置在盒体内的试剂瓶、控制器、位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、无线充电线圈、上部无线充电触点、下部无线充电触点、电机驱动模块、电子锁和安全传感器；所述控制器分别与位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、电机驱动模块和安全传感器相连接；所述电机驱动模块连接电子锁，所述无线充电线圈分别与蓄电池、上部无线充电触点和下部无线充电触点相连接；多个液位传感器沿试剂瓶高度方向等间距设置；设置于最下方的管理盒通过下部无线充电触点连接无线充电底座，其他管理盒依次通过下部无线充电触点和上部无线充电触点自下而上进行级联充电；多个使用者终端分别通过云端服务器访问相应的管理盒的控制器进行取放试剂瓶操作。
在本发明的可组合式液态化学试剂管理盒系统中，所述管理盒系统还包括管理者控制终端，管理者控制终端通过云端服务器访问每个管理盒的控制器；使用者终端取用权限外的试剂瓶时，将取用请求发送到云端服务器，所述管理者控制终端根据取用请求访问相应管理盒的控制器控制盒体的开启和关闭。
在本发明的可组合式液态化学试剂管理盒系统中，所述控制器包括：
通讯单元，与云端服务器进行通讯，以接收管理者控制终端和使用者终端的控制指令；
数据采集单元，分别与位置传感器、液位传感器和安全传感器相连接以接收位置信息、液位高度和盒体内部的环境信息；
计时单元，用于记录试剂瓶的取用时间和使用时长；
主控单元，分别与通讯单元、数据采集单元和计时单相连接，根据管理者控制终端和使用者终端的指令控制电子锁打开或关闭盒体；并将试剂的液位高度、位置信息、环境信息、取用时间和使用时长发送给云端服务器。
在本发明的可组合式液态化学试剂管理盒系统中，所述盒体上还设有声光提示装置，所述声光提示装置与控制器相连接，盒体打开时控制器控制声光提示装置提醒盒体所在外置；盒体打开超时时控制器控制声光提示装置进行提醒。
在本发明的可组合式液态化学试剂管理盒系统中，根据化学试剂的不同特性，搭配不同的安全传感器，所述安全传感器为温湿度传感器、生物反应传感器、酸碱度传感器和气体检测传感器中的一种或多种。
本发明的一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，至少具有以下有益效果：
1、管理盒既可以单个运作，也可以组合为整体，避免了整体使用不便和单个试剂异变引发整体损失。采用无线充电，便于使用和移动位置。多个管理盒之间采用自下而上级联无线充电，节省空间和时间。
2、每个管理盒中单独设置控制器，可实时记录使用者、使用时间、使用量等信息，实时上报管理盒内信息和液位变化，方便了管理人员的监控和试剂的及时补充，解决了人工逐一检查的费时费力问题，对使用量的监测和上报也避免了浪费和安全事故。
3、通过使用者终端选择目标试剂后管理盒门自动弹开并进行声光提示，避免了寻找目标浪费时间。
4、根据化学试剂的不同检测不同的环境信息，锁死盒门，将异常信息情况、异常盒编号等信息上传报警。
5、非接触式的液位检测，避免了传感装置的插入导致发生化学反应、引入杂质等，延长了硬件设备的寿命，也避免了化学试剂的纯度变化和异常损失。
附图说明
图1是本发明的一种可组合式液态化学试剂管理盒系统的框图；
图2是本发明的管理盒的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，包括：管理者控制终端、多个使用者终端、云端服务器、无线充电底座和多个管理盒。所述管理者控制终端和多个使用者终端分别与云端服务器连接，通过云端服务器访问相应的管理盒，管理盒通过无线充电底座进行无线充电。
如图2所示，所述管理盒包括：盒体和设置在盒体内的试剂瓶、控制器、位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、无线充电线圈、上部无线充电触点、下部无线充电触点、电机驱动模块、电子锁和安全传感器。所述控制器分别与位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、电机驱动模块和安全传感器相连接，所述电机驱动模块连接电子锁。所述无线充电线圈分别与蓄电池、上部无线充电触点和下部无线充电触点相连接；多个液位传感器沿试剂瓶高度方向等间距设置。本发明的每个管理盒内含一种试剂，管理盒可以单个使用，也可以组合为整体盒。整体盒采用电源供电，单个使用时采用无线充电。多个管理盒使用时，通过最下方的无线充电底座对最下方管理盒充电，然后依次通过下部无线充电触点和上部无线充电触点自下而上对其他存储盒进行级联充电。为了保证移动时的正常使用，管理盒中存在蓄电池作为备用电源。管理者控制终端和多个使用者终端分别通过云端服务器访问相应的管理盒的控制器进行取放试剂瓶操作。使用者终端取用权限外的试剂瓶时，将取用请求发送到云端服务器，所述管理者控制终端根据取用请求访问相应管理盒的控制器控制盒体的开启和关闭。
所述控制器包括：通讯单元、数据采集单元、计时单元和主控控制。所述通讯单元与云端服务器进行通讯，以接收管理者控制终端和使用者终端的控制指令。数据采集单元分别与位置传感器、液位传感器和安全传感器相连接以接收位置信息、液位高度和盒体内部的环境信息。计时单元用于记录试剂瓶的取用时间和使用时长。主控单元分别与通讯单元、数据采集单元和计时单相连接，根据管理者控制终端和使用者终端的指令控制电子锁打开或关闭盒体；并将试剂的液位高度、位置信息、环境信息、取用时间和使用时长发送给云端服务器。
具体实施时，所述盒体上还设有声光提示装置，所述声光提示装置与控制器相连接，盒体打开时控制器控制声光提示装置提醒盒体所在外置；盒体打开超时时控制器控制声光提示装置进行提醒。
具体实施时，根据化学试剂的不同特性，搭配不同的安全传感器，所述安全传感器为温湿度传感器、生物反应传感器、酸碱度传感器和气体检测传感器中的一种或多种。气体检测传感器用于检测相应的泄露气体如二氧化氮、一氧化氮、氯气等。
具体操作过程如下：
使用者通过使用者终端获取管理盒的使用权限后(用户登录)，在使用者终端软件中选择目标试剂，通过云端服务器访问相应的控制器，控制目标盒门自动打开，并可以通过声光提示装置提醒盒体所在位置，使用者取出试剂后关闭盒门，当检测到试剂取出但盒门未关时，也可通过声光提示装置提示使用者关门。使用完毕后，通过使用者终端上报使用结束，访问相应的控制器打开盒门，放置试剂瓶后关门。当检测到试剂放回但盒门未关时也可通过声光提示装置提醒关门。
当超过设定使用时间时，控制器通过云端服务器将警告信息发送给相应的使用者终端，对使用人员进行警告。使用者放回试剂后，通过液位传感器对比得出试剂体积变化，控制器将使用人和使用量等信息上传到云端服务器，对于超过额定使用量等情况进行信息上报，既避免了浪费，也避免了使用人员取用量过大所导致的安全事故。同时监测到剩余含量过少时通知管理人员补充。
使用人员分为管理员与普通使用者，管理人通过管理者控制终端，拥有所有管理盒的取用权限，普通使用者拥有部分试用权限，对于部分高价值、高风险的化学试剂，应由管理员通过管理者控制终端打开。
管理盒中实时监测温湿度信息，根据不同化学试剂设置相应的监测传感器，对于异常气压变化、异常温度升降、未取出物品但液位发生变化等异常情况，自动锁死盒门，不允许使用者打开，并对管理人员上传异常信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可组合式液态化学试剂管理盒系统，其特征在于，包括：多个使用者终端、云端服务器、无线充电底座和多个管理盒；
所述管理盒包括：盒体和设置在盒体内的试剂瓶、控制器、位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、无线充电线圈、上部无线充电触点、下部无线充电触点、电机驱动模块、电子锁和安全传感器；所述控制器分别与位置传感器、多个液位传感器、蓄电池、电机驱动模块和安全传感器相连接；所述电机驱动模块连接电子锁，所述无线充电线圈分别与蓄电池、上部无线充电触点和下部无线充电触点相连接；多个液位传感器沿试剂瓶高度方向等间距设置；设置于最下方的管理盒通过下部无线充电触点连接无线充电底座，其他管理盒依次通过下部无线充电触点和上部无线充电触点自下而上进行级联充电；多个使用者终端分别通过云端服务器访问相应的管理盒的控制器进行取放试剂瓶操作。
2.如权利要求1所述的可组合式液态化学试剂管理盒系统，其特征在于，所述管理盒系统还包括管理者控制终端，管理者控制终端通过云端服务器访问每个管理盒的控制器；使用者终端取用权限外的试剂瓶时，将取用请求发送到云端服务器，所述管理者控制终端根据取用请求访问相应管理盒的控制器控制盒体的开启和关闭。
3.如权利要求1所述的可组合式液态化学试剂管理盒系统，其特征在于，所述控制器包括：
通讯单元，与云端服务器进行通讯，以接收管理者控制终端和使用者终端的控制指令；
数据采集单元，分别与位置传感器、液位传感器和安全传感器相连接以接收位置信息、液位高度和盒体内部的环境信息；
计时单元，用于记录试剂瓶的取用时间和使用时长；
主控单元，分别与通讯单元、数据采集单元和计时单相连接，根据管理者控制终端和使用者终端的指令控制电子锁打开或关闭盒体；并将试剂的液位高度、位置信息、环境信息、取用时间和使用时长发送给云端服务器。
4.如权利要求1所述的可组合式液态化学试剂管理盒系统，其特征在于，所述盒体上还设有声光提示装置，所述声光提示装置与控制器相连接，盒体打开时控制器控制声光提示装置提醒盒体所在外置；盒体打开超时时控制器控制声光提示装置进行提醒。
5.如权利要求1所述的可组合式液态化学试剂管理盒系统，其特征在于，根据化学试剂的不同特性，搭配不同的安全传感器，所述安全传感器为温湿度传感器、生物反应传感器、酸碱度传感器和气体检测传感器中的一种或多种。
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