CN112859662A - 一种实验室物联网检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动实验室物联网检测技术领域，尤其为一种实验室物联网检测系统，包括至少一个移动PCR实验室和云计算检测平台，所述移动PCR实验室的主体为改装式移动拖车，所述环境检测系统至少包括一个生物检测系统以及至少一个化学检测系统，所述移动PCR实验室还包括温湿度控制系统、电气及照明系统、防震系统、防尘系统、GPS定位系统、基础装备系统以及给排水系统，所述云计算检测平台由C语言以及JAVA共同搭建。通过对内部检测仪器设备进行模块化设计，并且配备多种类型的检测仪器同时对各组检测仪器配备多种规格的模块检测盒，在实际实验时能够对检测设备进行灵活更换，提高了实际检测实验过程中的通用性，提高实验检测效率。

Description

一种实验室物联网检测系统

技术领域

本发明涉及移动实验室物联网检测技术领域，具体为一种实验室物联网检测系统。

背景技术

在进行移动实验室的项目工作进程中由于移动实验室的根据地点不停的在更新，远处的指挥中心不能够及时快速的了解当前某地点移动实验室的状态信息，同时实验室在某地点长期驻扎时，移动实验室车身整体内部的自检性能不能够进行充分的自检，长期对于实验室整体的结构稳定性以及防震效果存在一定的影响。传统的实验室在实验过后需要人为的从各项的检测仪器中调取实验数据，然后进行人工各项计算最后通过一系列的计算方式得出计算结果，最终得到最终的实验结果，此种实验检测方式效率慢，并且实验数据误差较大，影响最终实验检测结果。

为此，提出一种实验室物联网检测系统来解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种实验室物联网检测系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种实验室物联网检测系统，包括至少一个移动PCR实验室和云计算检测平台，所述移动PCR实验室的主体为改装式移动拖车，所述移动PCR实验室包括环境检测系统，所述环境检测系统至少包括一个生物检测系统以及至少一个化学检测系统，所述移动PCR实验室还包括温湿度控制系统、电气及照明系统、防震系统、防尘系统、GPS定位系统、基础装备系统以及给排水系统，所述云计算检测平台由C语言以及JAVA共同搭建，云计算检测平台与移动PCR实验室内部的基础装备系统之间搭建反馈信号连接，所述环境检测系统通过分析检测得到的数据传递至数据采集器中，再通过无线网络传输至数据库服务器中，总体实现整个工作检测数据的自动采集、储存、筛选计算，最后再传输至终端服务器中，所述数据采集器配合连接无线发送模块，移动PCR实验室云计算中心配合连接无线接收模块两个通过无线传输的方式进行信息传输。

优选的，所述环境检测系统具体包括噪音污染检测、光污染检测、水污染检测以及空气污染检测。所述环境检测系统配备车载环境检测仪器，以及环境附属检测仪器。

优选的，所述数据采集器包括数据解析单元和数据存储单元以及数据上报单元，所述数据采集器通过传感器模块进行采集，通过数据解析单元进行数据处理，数据解析模块将接收到的数据解析为可读格式的数据，并通过数据存储单元进行存储以及管理。

优选的，所述传感器模块采集到数据后进一步通过云计算检测平台，通过云计算检测平台连接的数据编码器翻译成二进制文件再通过单片机或者PLC模块的存储端传递至数据采集器中。

优选的，所述数据上报单元将数据进行进一步处理后通过数据串行接口通过连接无线网络端进行数据的处理并生成电子档以及纸质版报告。

优选的，所述微生物实验室用来检测环境中的致病细菌，化学实验室用来检测环境中可能对其造成污染的农药、毒品、毒素和其他化学品。

优选的，所述传感器模块至少包括温度传感器、平衡传感器、二氧化碳传感器、震动传感器、电流传感器、电压传感器、速度传感器、液压传感器中的至少一种，传感器与数据采集器中的放大电路电性连接，然后通过数据的A/D转换器进行转换后通过无线传输端进行数据传输。

具体步骤为：

步骤一：通过多组移动PCR实验室建立多地的一个检测工作室，其中分为微生物检测室以及化学检测室，以及多种检测设备，然后对所在各地的移动PCR实验室进行区域以及节点的编号。

步骤二：通过移动PCR实验室内部的GPS模块进行定位，所定位的信息通过无线网络服务器进行定位信息的信号传输，然后再传递至移动PCR实验室的云计算中心，同时在传递至中央指挥中心，中央指挥中心以及移动PCR实验室可以直接登录到实验室内部的存储云端检测分析以及打印相关数据报告。

步骤三：移动PCR整体实验室通过在各地采集各地的噪音分贝数据以及光辐射数据信息以及水质数据信息和空气污染信息然后将相关的数据进行整理后传送到实验室指挥中心中，然后再通过公有云传递至相关政府部门的监管中心中。实验检测时由移动PCR实验室的工作人员对所需要采集的相关样品进行制备后由实验室内部的相关检测设备进行自行检测，解析以及数据的传输储存，然后再通过数据传输至云计算检测平台中，最后再通过无线网络传输到中央指挥中心中。在移动PCR实验室的内部检测中，内部的电气及照明系统以及反震系统和防尘系统同基础装备系统等通过内部的PCL以及单片机连接相应的反馈信号进行自行检测，包括功率检测，电压电流检测以及移动实验室整体车身的平衡态检测，各项指标的检测结果均通过分类的方式传输至移动PCR实验室内部的指挥检测中心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供了一种实验室物联网检测系统，由环境检测系统、温湿度控制系统、电气及照明系统、防震系统、防尘系统、防腐系统、安全防护系统、倒车监视系统、给排水系统、基础装备系统、信息平台等组成。使用了GPS定位功能及GPRS无线数据传输功能，可以实现GPS定位GPRS基站定位，测量数据的可以实时上传与反馈至配套的现场检测数据管理系统，实现现场检测数据的远程动态监管。

2、本发明通过采用云计算检测平台能够配合各类的传感器进行检测信息，同时可以控制相应的驱动液压驱动以及电机等，同时能够通过编程语言汇编相应的控制编程并生成二进制文件，能够及时写进控制中心，方便于及时建立信息传输通道；

3、本发明通过对移动实验室配备车载环境检测仪器，能够实现定量和半定量的检验，同时配备安装环境附属检测设备能够进一步确保对环境检测实验结果的准确性。此外通过对内部检测仪器设备进行模块化设计，并且配备多种类型的检测仪器同时对各组检测仪器配备多种规格的模块检测盒，在实际实验时能够对检测设备进行灵活更换，提高了实际检测实验过程中的通用性，提高实验检测效率。

附图说明

图1为本发明的信息传输流程示意图；

图2为本发明的环境检测流程示意图；

图3为本发明的网点信息分布传递示意图；

图4为本发明的信息传递检测采集示意图；

图5为本发明移动PCR方舱实验室的检测系统囊括示意图；

图6为本发明采集器工作内容结构示意图。

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。

本发明提供一种实验室物联网检测系统，如图1-6所示，包括至少一个移动PCR实验室和云计算检测平台，所述移动PCR实验室的主体为改装式移动拖车，所述移动PCR实验室包括环境检测系统，所述环境检测系统至少包括一个生物检测系统以及至少一个化学检测系统，所述移动PCR实验室还包括温湿度控制系统、电气及照明系统、防震系统、防尘系统、GPS定位系统、基础装备系统以及给排水系统，所述云计算检测平台由C语言以及JAVA共同搭建，云计算检测平台与移动PCR实验室内部的基础装备系统之间搭建反馈信号连接，所述环境检测系统通过分析检测得到的数据传递至数据采集器中，再通过无线网络传输至数据库服务器中，总体实现整个工作检测数据的自动采集、储存、筛选计算，最后再传输至终端服务器中，所述数据采集器配合连接无线发送模块，移动PCR实验室云计算中心配合连接无线接收模块两个通过无线传输的方式进行信息传输。

进一步，所述环境检测系统具体包括噪音污染检测、光污染检测、水污染检测以及空气污染检测。所述环境检测系统配备车载环境检测仪器，以及环境附属检测仪器。

进一步，所述数据采集器包括数据解析单元和数据存储单元以及数据上报单元，所述数据采集器通过传感器模块进行采集，通过数据解析单元进行数据处理，数据解析模块将接收到的数据解析为可读格式的数据，并通过数据存储单元进行存储以及管理。

可以理解的是，原编码格式数据按照三类数据进行存储，其中一类是控制帧数，控制帧数为中央指挥中心对数据采集器发布的控制信号，另一类是采集装置的通讯帧数，其中包含实验参数以及辅助信息采集系统采集的相关信息，再一类是设备自身的帧数，具体为设备所对应的传感器信息。

进一步，所述传感器模块采集到数据后进一步通过云计算检测平台，通过云计算检测平台连接的数据编码器翻译成二进制文件再通过单片机或者PLC模块的存储端传递至数据采集器中。

可以理解的是，云计算的计算方式本身为虚拟性的运算方式，通过软件配合硬件进行数据计算，在采用模块化检测的基础上对应采取云计算方式，能够通过远程检测的方式进行取得实验结果，在实际操作时只需等待实验的结果，实现数据的自动采集以及上传和储存。

进一步，所述数据上报单元将数据进行进一步处理后通过数据串行接口通过连接无线网络端进行数据的处理并生成电子档以及纸质版报告。

进一步，所述微生物实验室用来检测环境中的致病细菌，化学实验室用来检测环境中可能对其造成污染的农药、毒品、毒素和其他化学品。

进一步，所述传感器模块至少包括温度传感器、平衡传感器、二氧化碳传感器、震动传感器、电流传感器、电压传感器、速度传感器、液压传感器中的至少一种，传感器与数据采集器中的放大电路电性连接，然后通过数据的A/D转换器进行转换后通过无线传输端进行数据传输。

具体步骤为：通过多组移动PCR实验室建立多地的一个检测工作室，其中分为微生物检测室以及化学检测室，以及多种检测设备，然后对所在各地的移动PCR实验室进行区域以及节点的编号。通过移动PCR实验室内部的GPS模块进行定位，所定位的信息通过无线网络服务器进行定位信息的信号传输，然后再传递至移动PCR实验室的云计算中心，同时在传递至中央指挥中心，中央指挥中心以及移动PCR实验室可以直接登录到实验室内部的存储云端检测分析以及打印相关数据报告。移动PCR整体实验室通过在各地采集各地的噪音分贝数据以及光辐射数据信息以及水质数据信息和空气污染信息然后将相关的数据进行整理后传送到实验室指挥中心中，然后再通过公有云传递至相关政府部门的监管中心中。实验检测时由移动PCR实验室的工作人员对所需要采集的相关样品进行制备后由实验室内部的相关检测设备进行自行检测，解析以及数据的传输储存，然后再通过数据传输至云计算检测平台中，最后再通过无线网络传输到中央指挥中心中。在移动PCR实验室的内部检测中，内部的电气及照明系统以及反震系统和防尘系统同基础装备系统等通过内部的PCL以及单片机连接相应的反馈信号进行自行检测，包括功率检测，电压电流检测以及移动实验室整体车身的平衡态检测，各项指标的检测结果均通过分类的方式传输至移动PCR实验室内部的指挥检测中心。

其中，在实际检测工作前通过中央指挥中心下达分布检测地点以及分布检测命令，然后各组移动PCR实验室拖车开往指定地点，在行驶的过程中通过车体内部的防震系统对车体内部的行驶减震系统进行检测，以及对行驶过程的涉及的基础装备系统进行检测，在检测的同时数据采集器中的数据解析单元对相应的传感器采集到的信号数据进行解析，然后根据系统要求形成相应的关系平面图波形图，再由数据存储单元进行存储相应的数据，然后通过数据上报单元将相应的数据通过数据采集器电性相连的无线信号发射端进行传输，其中数据解析单元将接收到的原编码格式数据解析为可读数据，然后通过二级数据存储单元将解析完毕的可读数据进行存储，数据上报单元将解析完毕的可读数据进行上报，然后移动PCR实验室内部的报告自动生成系统模块进行打印处理并保存，其中报告自动生成系统包括报告请求与服务接口子模块，以及报告自动生成子模块，报告请求与服务接口子模块用于接收客户在远程检测实验实验室服务系统模块中提交的报告请求，然后由移动PCR实验室内部的云计算中心接收，其中云计算中心接收为公有云计算，移动PCR实验室云计算中心再与中央指挥中心之间建立数据传输以及实时监测。其中在进行环境检测时，具体包括有对环境的噪音污染检测以及光辐射污染检测和水质污染检测和空气污染检测，移动PCR实验室内部针对这些的检测设置有专用的模块化检测设备，并且配合相应的传感器进行检测，得出相关的信号信息，得出的信号通过无线传输的方式通过网络服务器传输至移动PCR实验室中进行进一步的分析以及检测，然后再传递至中央指挥中心中。其中云计算检测平台能够配合各类的传感器进行检测信息，同时可以控制相应的驱动液压驱动以及电机等，同时能够通过编程语言汇编相应的控制编程并生成二进制文件，能够及时写进控制中心，方便于及时建立信息传输通道。内部对移动实验室配备车载环境检测仪器，能够实现定量和半定量的检验，同时配备安装环境附属检测设备能够进一步确保对环境检测实验结果的准确性。此外通过对内部检测仪器设备进行模块化设计，并且配备多种类型的检测仪器同时对各组检测仪器配备多种规格的模块检测盒，在实际实验时能够对检测设备进行灵活更换，提高了实际检测实验过程中的通用性提高实验检测效率。

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 (8)

1.一种实验室物联网检测系统包括，其特征在于，包括至少一个移动PCR实验室和云计算检测平台，所述移动PCR实验室的主体为改装式移动拖车，所述移动PCR实验室包括环境检测系统，所述环境检测系统至少包括一个生物检测系统以及至少一个化学检测系统，所述移动PCR实验室还包括温湿度控制系统、电气及照明系统、防震系统、防尘系统、GPS定位系统、基础装备系统以及给排水系统，所述云计算检测平台由C语言以及JAVA共同搭建，云计算检测平台与移动PCR实验室内部的基础装备系统之间搭建反馈信号连接，所述环境检测系统通过分析检测得到的数据传递至数据采集器中，再通过无线网络传输至数据库服务器中，总体实现整个工作检测数据的自动采集、储存、筛选计算，最后再传输至终端服务器中，所述数据采集器配合连接无线发送模块，移动PCR实验室云计算中心配合连接无线接收模块两个通过无线传输的方式进行信息传输。

2.根据权利要求1所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述环境检测系统具体包括噪音污染检测、光污染检测、水污染检测以及空气污染检测。所述环境检测系统配备车载环境检测仪器，以及环境附属检测仪器，所述环境检测系统配备车载环境检测仪器，以及环境附属检测仪器。

3.根据权利要求1所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述数据采集器包括数据解析单元和数据存储单元以及数据上报单元，所述数据采集器通过传感器模块进行采集，通过数据解析单元进行数据处理，数据解析模块将接收到的数据解析为可读格式的数据，并通过数据存储单元进行存储以及管理。

4.根据权利要求3所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述传感器模块采集到数据后进一步通过云计算检测平台，通过云计算检测平台连接的数据编码器翻译成二进制文件再通过单片机或者PLC模块的存储端传递至数据采集器中。

5.根据权利要求3所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述数据上报单元将数据进行进一步处理后通过数据串行接口通过连接无线网络端进行数据的处理并生成电子档以及纸质版报告。

6.根据权利要求5所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述微生物实验室用来检测环境中的致病细菌，化学实验室用来检测环境中可能对其造成污染的农药、毒品、毒素和其他化学品。

7.根据权利要求1所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：所述传感器模块至少包括温度传感器、平衡传感器、二氧化碳传感器、震动传感器、电流传感器、电压传感器、速度传感器、液压传感器中的至少一种，传感器与数据采集器中的放大电路电性连接，然后通过数据的A/D转换器进行转换后通过无线传输端进行数据传输。

8.根据权利要求1所述的一种实验室物联网检测系统，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：通过多组移动PCR实验室建立多地的一个检测工作室，其中分为微生物检测室以及化学检测室，以及多种检测设备，然后对所在各地的移动PCR实验室进行区域以及节点的编号；

步骤二：通过移动PCR实验室内部的GPS模块进行定位，所定位的信息通过无线网络服务器进行定位信息的信号传输，然后再传递至移动PCR实验室的云计算中心，同时在传递至中央指挥中心，中央指挥中心以及移动PCR实验室可以直接登录到实验室内部的存储云端检测分析以及打印相关数据报告；

步骤三：移动PCR整体实验室通过在各地采集各地的噪音分贝数据以及光辐射数据信息以及水质数据信息和空气污染信息然后将相关的数据进行整理后传送到实验室指挥中心中，然后再通过公有云传递至相关政府部门的监管中心中。实验检测时由移动PCR实验室的工作人员对所需要采集的相关样品进行制备后由实验室内部的相关检测设备进行自行检测，解析以及数据的传输储存，然后再通过数据传输至云计算检测平台中，最后再通过无线网络传输到中央指挥中心中。在移动PCR实验室的内部检测中，内部的电气及照明系统以及反震系统和防尘系统同基础装备系统等通过内部的PCL以及单片机连接相应的反馈信号进行自行检测，包括功率检测，电压电流检测以及移动实验室整体车身的平衡态检测，各项指标的检测结果均通过分类的方式传输至移动PCR实验室内部的指挥检测中心。

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