CN113200218A - 一种基于大数据的试剂安全储放柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于大数据的试剂安全储放柜，与现有技术的试剂储放柜相比，本发明的试剂安全储放柜还包括实现对所述储放柜内试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测并进一步进行柜内温度智能调控的温度模块以及加强所述储放柜防爆性能的防爆机构。本发明基于对储放柜的试剂存放情况进行数据识别获取并进一步实现对储放柜的数字化管理以提高所述储放柜的安全性和高效管理性。
Description
技术领域
本发明涉及试剂储放柜的技术邻域，尤其涉及一种基于大数据的试剂安全储放柜。
背景技术
试剂柜又称留样柜、药品柜，是实验室中用来储藏存放药品试剂的柜子。化学试剂的配置和化学试剂的存放是所有涉及化学类领域的学科必然要接触的基本操作。化学类实验过程，往往会发生各种物理或化学反应，产生各种反应现象，在这些反应过程，不可避免的会有一些危险性质的变化，如刺激性、腐蚀性、毒性、易燃性、易爆性、致癌性等。
本实验团队长期针对实验室危险试剂和试剂安全储放柜进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如US08282895B2、KR101118911B1、KR100365633B1和CN109018655B，如现有技术的一种化学试剂地下存储箱体，该存储箱体包括顶部设置为开口的第一箱体和固定安装于第一箱体顶部的第二箱体，所述第二箱体的底部设置为开口，第二箱体上铰接有箱门，所述第二箱体的两侧内壁上均开设有第一滑槽，第一箱体的两侧内壁上均开设有第二滑槽，所述第一箱体和第二箱体内滑动安装有同一个放置板，放置板的两侧均固定安装有滑块，滑块与对应的第一滑槽和第二滑槽的侧壁滑动连接，两个第二滑槽的底部内壁上均开设有移动槽，两个滑块的底部固定安装有安装板。但是现有技术的试剂储放柜的安全预防结构主要为设置于所述储放柜顶部的通风管道。因而现有技术的防爆安全储放柜的功能性少、安全性低这些问题有待提高。
为了解决本领域普遍智能度低，功能性少，对试剂柜试剂储放情况监测范围小、对试剂储放的意外情况发生对应的有效防措实用性低和效果不明显等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前现有技术所存在的不足，提出了一种基于大数据的试剂安全储放柜。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
可选的，一种基于大数据的试剂安全储放柜，包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板、设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和其出风端与所述进风口连通的冷风发生装置，所述安全储放柜还包括实现对所述储放柜试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测并进一步进行所述储放柜内温度智能调控的温度模块以及加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构。
可选的，所述固定板为双层钢板结构，所述双层钢板的空隙之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置预定间隔空隙的前过风道且另一个固定板与远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有预定间隔空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的间隔空隙大小相同。
可选的，所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内试剂具体储放情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元。
可选的，所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行图像获取的红外热成像仪和基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的所述过风道的对应位置进行标记并进一步基于所述标记信号进行分析处理进一步对所述储放柜温度异常进行判断的判断单元。
可选的，所述防爆机构包括设置于所述柜体对所述柜体内的试剂发生爆炸时产生的高压气体进行智能开通释放的调节装置和设置于所述柜体顶部对所述柜体内试剂发生自燃时将所述试剂内与外界空气通道进行闭合的防火阀。
可选的，所述判断单元包括处理方法步骤如下：
步骤一：以所述柜门作为柜内试剂瓶的拍摄背景，使用红外热成像仪将所述柜体内部情况进行拍摄进一步获取对应灰度图像，同时记录拍摄现场的室内温度Tz；
步骤二：对所述灰度图像上对应的冷气从所述进风口至出风道的S型路线流动以预设间隔距离依次进行像素点获取进而获得若干测试点，且从所述进风口至所述出风道方向所述测试点表示为P1、P2…P(n-1)、Pn,其中n为自然数，且n对应为所述测试点的提取总数；
步骤三：获得所述灰度图像中每个所述测试点对应像素点的灰度值，并将所述测试点以色素值二维坐标对应表示为Pn(n，Sn)，其中Sn为Pn像素点对应的灰度值，Sn＝{X∈N|0≤x≤255}；
步骤四：获得相邻所述测试点之间的相差值Dk:Dk＝Sn-S(n-1)，且k＝{y∈N|0≤x≤n-1}；
步骤五：进一步提取所有所述测试点中最大灰度值对应的测试点Pmax(x1，y1)和最小灰度值对应的测试点Pmin(x2，y2)；
步骤六：获取与所述冷气传输过程中温度变化情况相关的参考差值Dc：
其中β为与所述测试点总个数相关的修正系数，m1为修正系数β的优先级相关参数；
步骤七：进一步获得所述相差值的总均值Ed：
步骤八：进一步根据相邻所述测试点对应的灰度值相差值的离散情况对应所述冷风以S型路线流动对应的温度分布情况的所述冷风变化情况的离散参考值SS：
其中a为与所述测试点取点数正相关的矫正系数，b为与所述测试点取点数负相关的矫正系数，c为与所述冷气发生装置的工作电功率正相关的矫正系数，d为与所述冷气发生装置的工作电功率负相关的矫正系数，p为所述冷气发生装置的工作电功率；
步骤九：进一步获得所述柜体内温度分布情况的参考指标值δ：
步骤十：将参考指标与预设标准指标δz进行对比：当δ>δz时进一步调控所述冷气发生装置的降温强度，进而有效调解所述储放柜内温度的有效调控。
本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述储放柜的控制方法和数据计算处理程序，所述储放柜的控制方法程序被处理器执行时，实现所述储放柜的控制方法和数据计算的步骤。
本发明所取得的有益效果是：
1.通过对试剂柜基于多传感器的数据监控保证试剂储放环境的安全性。
2.通过对试剂柜内储放试剂基于视觉的数据信息获知提高试剂储放管理的安全有效性。
3.通过发生爆炸时有效对柜体内高压气体进行暂时性释放调节的调节装置和对所述柜体内试剂发生自燃时阻隔外界氧气进入所述柜体内进而对储放柜所储放试剂的进行窒息灭火。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的试剂安全储放柜的模块化示意图。
图2为本发明的储放柜的结构示意图。
图3为本发明的信息处理单元的流程示意图。
图4为本发明的判断单元的流程示意图。
图5为本发明的柜体内部气流流动方向的实验示意图。
图6为本发明的柜体内冷气流动速度分布的实验示意图。
附图说明：1-防火阀；2-固定板；3-柜门；4-出风道；5-间隔空隙；6-进风口。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
实施例一：
本实施例构造了一种有效增强化学试剂储放柜防爆性能的安全系统；
一种基于大数据的试剂安全储放柜，包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板、设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和其出风端与所述进风口连通的冷风发生装置，所述安全储放柜还包括实现对所述储放柜试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测进一步进行所述储放柜内温度智能调控的温度模块和加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，所述固定板为双层钢板结构，所述双层钢板的空隙之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置预定间隔空隙的前过风道且另一个固定板与远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有预定间隔空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的间隔空隙大小相同，所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内试剂具体储放情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元，所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行图像获取的红外热成像仪和基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的所述过风道的对应位置进行标记并进一步基于所述标记信号进行分析处理进一步对所述储放柜温度异常进行判断的判断单元，所述防爆机构包括设置于所述柜体对所述柜体内的试剂发生爆炸时产生的高压气体进行智能开通释放的调节装置和设置于所述柜体顶部对所述柜体内试剂发生自燃时将所述试剂内与外界空气通道进行闭合的防火阀，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述储放柜的控制方法和数据计算处理程序，所述储放柜的控制方法程序被处理器执行时，实现所述储放柜的控制方法和数据计算的步骤；
所述储放柜包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板和设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和设置于所述进风口的冷风发生装置，其中所述进风口优选被设置为长480mm且高50mm，通过实验获得所述进风口在长480mm且高50mm时，对应冷气在所述柜体内流速较均匀进而有效提高所述冷风发生装置对所述柜体内储放试剂的有效降温，所述安全储放柜还包括用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测的温度模块、加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，其中所述柜体与所述柜门配合连接的门轴被设置为至少能承受200KG径向拉力，进而有效对柜体内试剂的爆炸发生进行与外界进行隔绝防护，所述固定板为双层钢板结构且所述双层钢板之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置一定距离空隙的前过风道且另一个固定板与所述远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有一定空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的空隙大小相同，所述过风道的宽度即所述固定板位于过风道的一端与所述柜门或柜体内壁的相对距离优选设置为50mm，进而通过进风口的空气在所述过风道的作用下在所述柜体走S型路线流动方向以加强所述冷气在所述储放柜内的作用时长，使冷风均匀在所述储放柜移动且与储放试剂进行热交换，进而加强所述冷风发生装置的冷气在所述储放柜的有效降温效果且提高所述储放柜内温度控制的效率；
所述柜体顶部即所述出风道与所述柜体的连接口和所述冷风发生装置连通于所述进风口的连通管道中分别设置有直径为150-170mm防火阀，进而在所述柜体内试剂自燃爆炸时通过所述防火阀阀口发生闭合以使得所述柜体内部氧气不足实现储放柜内的燃烧试剂的窒息灭火，所述柜体顶部还设置有释压口，所述释压口处设置有用于将所述柜体内试剂爆炸时产生的高压气体定向释放至所述柜体外部的调节装置，所述柜体内部设置有外径大于所述释压口且内径小于所述释压口的固定环，所述固定环通过焊接、卡接和/或阀门连接固定于所述柜体内壁，所述固定环与所述释压口同圆心设置，所述固定环上与所述释压口的开口区域重叠的区域为固定区，所述固定区均匀设置有若干安装孔，所述调节装置包括设置在释压口处并可向所述柜体外侧单向开启的移动盖和用于对所述移动盖施加闭合压紧力及回弹力的复原机构，所述移动盖与所述释压口内壁配合设置，所述复原机构为其中一端安装于所述安装孔且另一端对应安装于所述移动盖的高温弹簧，所述高温弹簧与所述固定孔的数量线相匹配，所述移动盖外层套设有耐高温密封圈，所述移动盖在无外力作用下有所述复原机构将所述移动盖闭合压紧力作用覆盖并密封于所述释压口，且所述复原机构对所述移动盖所施加的闭合压紧力小于所述柜体内危险源爆炸时所产生的高压气体压力，当柜内因故障发生爆炸时，柜内的高压气体将所述移动盖向柜体沿所述释压口朝所述柜体外部移动，且随着爆破气流推开所述移动盖，柜内压力逐渐降低，对所述移动盖的作用力减小，当柜内压力小于所述复原机构对所述移动盖施加的闭合压紧力时，所述移动盖会复位至闭合状态，实现自动复位，阻挡外部空气再流入柜内，既可有效提高了电气柜的防爆安全性同时有效保证燃烧状态下所述柜体外界空气与所述柜体内部的隔绝实现所述防火阀的有效窒息灭火工作。
实施例二：
本发明构造一种对所述储放柜内的试剂储放信息实行数据化管理监控的管理系统；
一种基于大数据的试剂安全储放柜，包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板、设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和其出风端与所述进风口连通的冷风发生装置，所述安全储放柜还包括实现对所述储放柜试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测进一步进行所述储放柜内温度智能调控的温度模块和加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，所述固定板为双层钢板结构，所述双层钢板的空隙之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置预定间隔空隙的前过风道且另一个固定板与远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有预定间隔空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的间隔空隙大小相同，所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内试剂具体储放情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元，所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行图像获取的红外热成像仪和基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的所述过风道的对应位置进行标记并进一步基于所述标记信号进行分析处理进一步对所述储放柜温度异常进行判断的判断单元，所述防爆机构包括设置于所述柜体对所述柜体内的试剂发生爆炸时产生的高压气体进行智能开通释放的调节装置和设置于所述柜体顶部对所述柜体内试剂发生自燃时将所述试剂内与外界空气通道进行闭合的防火阀，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述储放柜的控制方法和数据计算处理程序，所述储放柜的控制方法程序被处理器执行时，实现所述储放柜的控制方法和数据计算的步骤；
所述储放柜包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板和设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和设置于所述进风口的冷风发生装置，其中所述进风口优选被设置为长480mm且高50mm，通过实验获得所述进风口在长480mm且高50mm时，对应冷气在所述柜体内流速较均匀进而有效提高所述冷风发生装置对所述柜体内储放试剂的有效降温，所述安全储放柜还包括用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测的温度模块、加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，其中所述柜体与所述柜门配合连接的门轴被设置为至少能承受200KG径向拉力，进而有效对柜体内试剂的爆炸发生进行与外界进行隔绝防护，所述固定板为双层钢板结构且所述双层钢板之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置一定距离空隙的前过风道且另一个固定板与所述远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有一定空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的空隙大小相同，所述过风道的宽度即所述固定板位于过风道的一端与所述柜门或柜体内壁的相对距离优选设置为50mm，进而通过进风口的空气在所述过风道的作用下在所述柜体走S型路线流动方向以加强所述冷气在所述储放柜内的作用时长，使冷风均匀在所述储放柜移动且与储放试剂进行热交换，进而加强所述冷风发生装置的冷气在所述储放柜的有效降温效果且提高所述储放柜内温度控制的效率；
所述柜体顶部即所述出风道与所述柜体的连接口和所述冷风发生装置连通于所述进风口的连通管道中分别设置有直径为150-170mm防火阀，进而在所述柜体内试剂自燃爆炸时通过所述防火阀阀口发生闭合以使得所述柜体内部氧气不足实现储放柜内的燃烧试剂的窒息灭火，所述柜体顶部还设置有释压口，所述释压口处设置有用于将所述柜体内试剂爆炸时产生的高压气体定向释放至所述柜体外部的调节装置，所述柜体内部设置有外径大于所述释压口且内径小于所述释压口的固定环，所述固定环通过焊接、卡接和/或阀门连接固定于所述柜体内壁，所述固定环与所述释压口同圆心设置，所述固定环上与所述释压口的开口区域重叠的区域为固定区，所述固定区均匀设置有若干安装孔，所述调节装置包括设置在释压口处并可向所述柜体外侧单向开启的移动盖和用于对所述移动盖施加闭合压紧力及回弹力的复原机构，所述移动盖与所述释压口内壁配合设置，所述复原机构为其中一端安装于所述安装孔且另一端对应安装于所述移动盖的高温弹簧，所述高温弹簧与所述固定孔的数量线相匹配，所述移动盖外层套设有耐高温密封圈，所述移动盖在无外力作用下有所述复原机构将所述移动盖闭合压紧力作用覆盖并密封于所述释压口，且所述复原机构对所述移动盖所施加的闭合压紧力小于所述柜体内危险源爆炸时所产生的高压气体压力，当柜内因故障发生爆炸时，柜内的高压气体将所述移动盖向柜体沿所述释压口朝所述柜体外部移动，且随着爆破气流推开所述移动盖，柜内压力逐渐降低，对所述移动盖的作用力减小，当柜内压力小于所述复原机构对所述移动盖施加的闭合压紧力时，所述移动盖会复位至闭合状态，实现自动复位，阻挡外部空气再流入柜内，既可有效提高了电气柜的防爆安全性同时有效保证燃烧状态下所述柜体外界空气与所述柜体内部的隔绝实现所述防火阀的有效窒息灭火工作；
所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内具体储放试剂情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元，其中所述摄像单元为现有技术的双目CCD相机，放入所述储放柜内的所述试剂瓶预先贴有用于区分识别的识别标签，所述识别标签上通过印刷、涂画、粘贴等等手段设置有用于识别区分的标识字符，其中所述标识字符可以根据实际需求由本领域技术人员选择相应形状和颜色字体、符号等等进行标识，所述信息处理模处理步骤如下：
S1：获取所述摄像单元所获取的图像信息进一步对所述图像信息分别进行曝光、偏色、光斑和光柱问题的检查，对问题图片信息进行图像处理与修复后检查图像数据并修复问题图像数据，进一步将检查和修复后的图像数据作为新图像信息；
S2：根据预设处理程序对所述新图像信息进行预设规格划分处理并进一步获取所述储放柜内进行单元试剂瓶储放的单元位置的图片即单元图像和根据预设标识顺序对所述单元位置进行对应的位置标号；
S3：获得所述储放柜对应单元位置的试剂储放情况，将空缺的储放位置进行空位标记并将发生变化的位置信息上传至所述管理服务端；
S4：分别对所述图像信息内放置化学试剂的单元图像作为待识别图像；
S5：分别提取不同位置编号的所述待识别图像，进一步分别为所述待识别图像对应建立预设规格的二维坐标；
S6：对所述待识别图像进行RGB颜色分布提取；
S7：其中试剂瓶表面通过标签贴附有用于区分识别不同试剂的识别字符，通过识别字符与标签空白区的RGB颜色差进行区分判断进一步获得所述识别字符与所述标签空白区的交接边缘对应的边缘点二维坐标集；
S8：将所述二维坐标集提取并通过坐标重现形成对应的边缘形状图；
S9：从终端服务器的试剂数据库中读取出预设比例的图像数据并与所述待识别图像的识别字符特征信息进行对比，所述识别字符的特征信息为所述识别字符的图框像素值和边点二维坐标集，具体来说，将试剂数据库样本与所述待识别图像的识别字符的RGB颜色值和边缘图形形状进行匹配，并提取所述试剂数据库样本内与所述标识字符的RGB颜色匹配度超过预设下限匹配值的若干预期试剂样本，进一步将所述待识别字符的边缘形状图与分别与所述预期试剂样本的边缘形状图进行重合对比获得对应匹配值；
S10：将所述匹配值最大的对应的所述试剂样本作为所述摄像单元对应拍摄待识别试剂的试剂信息；
S11：提取出匹配成功对应的试剂信息，进一步获取所述待识别试剂所在所述储放柜的位置信息，对所述储放柜的具体位置的对应试剂种类存放信息进行记录和更新；
其中，所述试剂数据库中的试剂瓶样本数据为由本领域技术人员以实验室的使用试剂对应的识别标签作为目标数据进行样本训练进一步获得与所述识别标签的像素色彩和边缘形状的数据信息作为图像数据，在所述信息处理单元将所述摄像单元获取的影像信息与试剂数据库进行匹配时，将待提取影像与试剂数据库中的样本进行像素色彩和由像素所构成的图形形状的匹配，以此来识别待提取影像中包含的试剂瓶目标物，所述识别标签包括标签空白区和识别字符区，其中所述标签空白区和识别字符区的RGB颜色值不同进一步通过对所述待识别图像的PGB颜色值进行对比获得对应标签空白区和识别字符区的交界线的坐标集的重现即为所述识别字符对应的边缘形状。
实施例三：
本实施例构造了一种对所述储放柜内的温度分布图进行分析识别进而有效对所述储放柜进行温度调节的调温系统；
一种基于大数据的试剂安全储放柜，包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板、设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和其出风端与所述进风口连通的冷风发生装置，所述安全储放柜还包括实现对所述储放柜试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测进一步进行所述储放柜内温度智能调控的温度模块和加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，所述固定板为双层钢板结构，所述双层钢板的空隙之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置预定间隔空隙的前过风道且另一个固定板与远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有预定间隔空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的间隔空隙大小相同，所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内试剂具体储放情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元，所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行图像获取的红外热成像仪和基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的所述过风道的对应位置进行标记并进一步基于所述标记信号进行分析处理进一步对所述储放柜温度异常进行判断的判断单元，所述防爆机构包括设置于所述柜体对所述柜体内的试剂发生爆炸时产生的高压气体进行智能开通释放的调节装置和设置于所述柜体顶部对所述柜体内试剂发生自燃时将所述试剂内与外界空气通道进行闭合的防火阀，本发明又一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括所述储放柜的控制方法和数据计算处理程序，所述储放柜的控制方法程序被处理器执行时，实现所述储放柜的控制方法和数据计算的步骤；
所述储放柜包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于试剂放置的至少一个固定板和设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和设置于所述进风口的冷风发生装置，其中所述进风口优选被设置为长480mm且高50mm，通过实验获得所述进风口在长480mm且高50mm时，对应冷气在所述柜体内流速较均匀进而有效提高所述冷风发生装置对所述柜体内储放试剂的有效降温，所述安全储放柜还包括用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境的温度分布进行监测的温度模块、加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构，其中所述柜体与所述柜门配合连接的门轴被设置为至少能承受200KG径向拉力，进而有效对柜体内试剂的爆炸发生进行与外界进行隔绝防护，所述固定板为双层钢板结构且所述双层钢板之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置一定距离空隙的前过风道且另一个固定板与所述远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有一定空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的空隙大小相同，所述过风道的宽度即所述固定板位于过风道的一端与所述柜门或柜体内壁的相对距离优选设置为50mm，进而通过进风口的空气在所述过风道的作用下在所述柜体走S型路线流动方向以加强所述冷气在所述储放柜内的作用时长，使冷风均匀在所述储放柜移动且与储放试剂进行热交换，进而加强所述冷风发生装置的冷气在所述储放柜的有效降温效果且提高所述储放柜内温度控制的效率；
所述柜体顶部即所述出风道与所述柜体的连接口和所述冷风发生装置连通于所述进风口的连通管道中分别设置有直径为150-170mm防火阀，进而在所述柜体内试剂自燃爆炸时通过所述防火阀阀口发生闭合以使得所述柜体内部氧气不足实现储放柜内的燃烧试剂的窒息灭火，所述柜体顶部还设置有释压口，所述释压口处设置有用于将所述柜体内试剂爆炸时产生的高压气体定向释放至所述柜体外部的调节装置，所述柜体内部设置有外径大于所述释压口且内径小于所述释压口的固定环，所述固定环通过焊接、卡接和/或阀门连接固定于所述柜体内壁，所述固定环与所述释压口同圆心设置，所述固定环上与所述释压口的开口区域重叠的区域为固定区，所述固定区均匀设置有若干安装孔，所述调节装置包括设置在释压口处并可向所述柜体外侧单向开启的移动盖和用于对所述移动盖施加闭合压紧力及回弹力的复原机构，所述移动盖与所述释压口内壁配合设置，所述复原机构为其中一端安装于所述安装孔且另一端对应安装于所述移动盖的高温弹簧，所述高温弹簧与所述固定孔的数量线相匹配，所述移动盖外层套设有耐高温密封圈，所述移动盖在无外力作用下有所述复原机构将所述移动盖闭合压紧力作用覆盖并密封于所述释压口，且所述复原机构对所述移动盖所施加的闭合压紧力小于所述柜体内危险源爆炸时所产生的高压气体压力，当柜内因故障发生爆炸时，柜内的高压气体将所述移动盖向柜体沿所述释压口朝所述柜体外部移动，且随着爆破气流推开所述移动盖，柜内压力逐渐降低，对所述移动盖的作用力减小，当柜内压力小于所述复原机构对所述移动盖施加的闭合压紧力时，所述移动盖会复位至闭合状态，实现自动复位，阻挡外部空气再流入柜内，既可有效提高了电气柜的防爆安全性同时有效保证燃烧状态下所述柜体外界空气与所述柜体内部的隔绝实现所述防火阀的有效窒息灭火工作；
所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内具体储放试剂情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元，其中所述摄像单元为现有技术的双目CCD相机，放入所述储放柜内的所述试剂瓶预先贴有用于区分识别的识别标签，所述识别标签上通过印刷、涂画、粘贴等等手段设置有用于识别区分的标识字符，其中所述标识字符可以根据实际需求由本领域技术人员选择相应形状和颜色字体、符号等等进行标识，所述信息处理模处理步骤如下：
S1：获取所述摄像单元所获取的图像信息进一步对所述图像信息分别进行曝光、偏色、光斑和光柱问题的检查，对问题图片信息进行图像处理与修复后检查图像数据并修复问题图像数据，进一步将检查和修复后的图像数据作为新图像信息；
S2：根据预设处理程序对所述新图像信息进行预设规格划分处理并进一步获取所述储放柜内进行单元试剂瓶储放的单元位置的图片即单元图像和根据预设标识顺序对所述单元位置进行对应的位置标号；
S3：获得所述储放柜对应单元位置的试剂储放情况，将空缺的储放位置进行空位标记并将发生变化的位置信息上传至所述管理服务端；
S4：分别对所述图像信息内放置化学试剂的单元图像作为待识别图像；
S5：分别提取不同位置编号的所述待识别图像，进一步分别为所述待识别图像对应建立预设规格的二维坐标；
S6：对所述待识别图像进行RGB颜色分布提取；
S7：其中试剂瓶表面通过标签贴附有用于区分识别不同试剂的识别字符，通过识别字符与标签空白区的RGB颜色差进行区分判断进一步获得所述识别字符与所述标签空白区的交接边缘对应的边缘点二维坐标集；
S8：将所述二维坐标集提取并通过坐标重现形成对应的边缘形状图；
S9：从终端服务器的试剂数据库中读取出预设比例的图像数据并与所述待识别图像的识别字符特征信息进行对比，所述识别字符的特征信息为所述识别字符的图框像素值和边点二维坐标集，具体来说，将试剂数据库样本与所述待识别图像的识别字符的RGB颜色值和边缘图形形状进行匹配，并提取所述试剂数据库样本内与所述标识字符的RGB颜色匹配度超过预设下限匹配值的若干预期试剂样本，进一步将所述待识别字符的边缘形状图与分别与所述预期试剂样本的边缘形状图进行重合对比获得对应匹配值；
S10：将所述匹配值最大的对应的所述试剂样本作为所述摄像单元对应拍摄待识别试剂的试剂信息；
S11：提取出匹配成功对应的试剂信息，进一步获取所述待识别试剂所在所述储放柜的位置信息，对所述储放柜的具体位置的对应试剂种类存放信息进行记录和更新；
其中，所述试剂数据库中的试剂瓶样本数据为由本领域技术人员以实验室的使用试剂对应的识别标签作为目标数据进行样本训练进一步获得与所述识别标签的像素色彩和边缘形状的数据信息作为图像数据，在所述信息处理单元将所述摄像单元获取的影像信息与试剂数据库进行匹配时，将待提取影像与试剂数据库中的样本进行像素色彩和由像素所构成的图形形状的匹配，以此来识别待提取影像中包含的试剂瓶目标物，所述识别标签包括标签空白区和识别字符区，其中所述标签空白区和识别字符区的RGB颜色值不同进一步通过对所述待识别图像的PGB颜色值进行对比获得对应标签空白区和识别字符区的交界线的坐标集的重现即为所述识别字符对应的边缘形状；
所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行基于红外测温的红外热成像仪、基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的温度异常区进行标记并进一步基于所述标记信号进行所述储放柜温度异常区域位置判断的判断单元，所述柜体与所述柜门相对的位置上设置有一个透明观察窗，所述红外热成像仪通过固定箱安装与所述固定上，且所述红外热成像仪摄像头与所述观察窗相对设置，进而通过所述观察窗对所述柜体内情况进行拍摄获得；
所述判断单元包括处理方法步骤如下：
步骤一：以所述柜门作为柜内试剂瓶的拍摄背景，使用红外热成像仪将所述柜体内部情况进行拍摄进一步获取对应灰度图像，同时记录拍摄现场的室内温度Tz；
步骤二：对所述灰度图像上对应的冷气从所述进风口至出风道的S型路线流动以预设间隔距离依次进行像素点获取进而获得若干测试点，且从所述进风口至所述出风道方向所述测试点表示为P1、P2…P(n-1)、Pn,其中n为自然数，且n对应为所述测试点的提取总数；
步骤三：获得所述灰度图像中每个所述测试点对应像素点的灰度值，并将所述测试点以色素值二维坐标对应表示为Pn(n，Sn)，其中Sn为Pn像素点对应的灰度值，Sn＝{X∈N|0≤x≤255}；
步骤四：获得相邻所述测试点之间的相差值Dk:Dk＝Sn-S(n-1)，且k＝{y∈N|0≤x≤n-1}；
步骤五：进一步提取所有所述测试点中最大灰度值对应的测试点Pmax(x1，y1)和最小灰度值对应的测试点Pmin(x2，y2)；
步骤六：获取与所述冷气传输过程中温度变化情况相关的参考差值Dc：
其中β为与所述测试点总个数相关的修正系数，m1为修正系数β的优先级相关参数；
步骤七：进一步获得所述相差值的总均值Ed：
步骤八：进一步根据相邻所述测试点对应的灰度值相差值的离散情况对应所述冷风以S型路线流动对应的温度分布情况的所述冷风变化情况的离散参考值SS：
其中a为与所述测试点取点数正相关的矫正系数，b为与所述测试点取点数负相关的矫正系数，c为与所述冷气发生装置的工作电功率正相关的矫正系数，d为与所述冷气发生装置的工作电功率负相关的矫正系数，p为所述冷气发生装置的工作电功率；
步骤九：进一步获得所述柜体内温度分布情况的参考指标值δ：
步骤十：将参考指标与预设标准指标δz进行对比：当δ>δz时进一步调控所述冷气发生装置的降温强度，进而有效调解所述储放柜内温度的有效调控；
其中所述标准指标由本邻域技术人员进实验训练获得的柜体内冷气正常分布时对应的参考指标值的上限值，本发明所述冷气发生装置的工作电功率由功率计获得，其中所述室内温度数据由相关温度计监测获得，本发明中的各相关系数、优先级相关参数、矫正系数和修正系数由本邻域技术人员通过大量重复实验训练获得，在此不再赘述，本发明的温度模块通过对柜体内的气流温度分布稳定性和S气流通道内不同距离之间的温度差进一步获得柜体内冷气的降温效率和效果进而实现对防爆柜内的温度进行有效调解；
本发明通过对试剂储放柜的结构上进行改进有效提高所述柜体的防爆系统，同时通过对储放柜内储放试剂的及时监控识别进而实现试剂的有效同一管理和试剂使用的可追溯性监控进而提高试剂使用的安全性和管理性，进一步本发明通过对储放柜内的温度分布情况进行监控进一步实现对冷风发生装置工作强度的智能调解以保证储放柜内仪器储放环境的严格有效性进而对试剂储放过程的质量有效性实现保证。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种基于大数据的试剂安全储放柜，包括柜体、柜门、设置于所述柜体底端的进风口、其中相对的两端固定横设于所述柜体内壁且用于放置试剂的至少一个固定板、设置于所述柜体顶部的出风道、设置于所述出风道的抽风装置和其出风端与所述进风口连通的冷风发生装置，其特征在于，所述安全储放柜还包括实现对所述储放柜试剂储放情况的数据统一管理的终端服务器、用于监测所述储放柜内试剂存放情况并实时信息反馈至所述终端服务器的位置监控模块、对所述储放柜内环境温度分布进行监测并进一步进行柜内温度智能调控的温度模块以及加强所述储放柜的防爆性能的防爆机构。
2.如权利要求1所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述固定板为双层钢板结构，所述双层钢板的空隙之间设置有至少40厚的隔热防火棉，其中相邻设置的两个所述固定板之间的其中一个固定板与所述柜门相对的一端与所述柜门之间设置预定间隔空隙的前过风道且另一个固定板与远离所述柜门的一端与所述柜体内壁设置有预定间隔空隙的后过风道，其中所述前过风道和后过风道的间隔空隙大小相同。
3.如前述权利要求之一所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述位置监控模块包括分别对每层所述固定板上的存放试剂情况进行信息获取的摄像单元、对所述摄像单元获得的图片信息进行分析处理进一步获得所述储放柜内试剂具体储放情况的信息处理单元和基于所述信息处理单元进一步数据同步至所述终端服务器的信息发送单元。
4.如前述权利要求之一所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述温度模块包括以预定频率对所述储放柜内进行图像获取的红外热成像仪和基于预设温度分布模型对所述红外热成像仪获得的所述储放柜内的所述过风道的对应位置进行标记并进一步基于所述标记信号进行分析处理进一步对所述储放柜温度异常进行判断的判断单元。
5.如前述权利要求之一所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述信息处理单元包括处理方法步骤：
S1：获取所述摄像单元所获取的图像信息进一步对所述图像信息分别进行曝光、偏色、光斑和光柱问题的检查，对问题图片信息进行图像处理与修复后检查图像数据并修复问题图像数据，进一步将检查和修复后的图像数据作为新图像信息；
S2：根据预设处理程序对所述新图像信息进行预设规格划分处理并进一步获取所述储放柜内进行单元试剂瓶储放的单元位置的图片即单元图像和根据预设标识顺序对所述单元位置进行对应的位置标号；
S3：获得所述储放柜对应单元位置的试剂储放情况，将空缺的储放位置进行空位标记并将发生变化的位置信息上传至所述管理服务端；
S4：分别对所述图像信息内放置化学试剂的单元图像作为待识别图像；
S5：分别提取不同位置编号的所述待识别图像，进一步分别为所述待识别图像对应建立预设规格的二维坐标；
S6：对所述待识别图像进行RGB颜色分布提取；
S7：其中试剂瓶表面通过标签贴附有用于区分识别不同试剂的识别字符，通过识别字符与标签空白区的RGB颜色差进行区分判断进一步获得所述识别字符与所述标签空白区的交接边缘对应的边缘点二维坐标集；
S8：将所述二维坐标集提取并通过坐标重现形成对应的边缘形状图；
S9：从终端服务器的试剂数据库中读取出预设比例的图像数据并与所述待识别图像的识别字符特征信息进行对比，所述识别字符的特征信息为所述识别字符的图框像素值和边点二维坐标集，具体来说，将试剂数据库样本与所述待识别图像的识别字符的RGB颜色值和边缘图形形状进行匹配，并提取所述试剂数据库样本内与所述标识字符的RGB颜色匹配度超过预设下限匹配值的若干预期试剂样本，进一步将所述待识别字符的边缘形状图与分别与所述预期试剂样本的边缘形状图进行重合对比获得对应匹配值；
S10：将所述匹配值最大的对应的所述试剂样本作为所述摄像单元对应拍摄待识别试剂的试剂信息；
S11：提取出匹配成功对应的试剂信息，进一步获取所述待识别试剂所在所述储放柜的位置信息，对所述储放柜的具体位置的对应试剂种类存放信息进行记录和更新。
6.如前述权利要求之一所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述防爆机构包括设置于所述柜体对所述柜体内的试剂发生爆炸时产生的高压气体进行智能开通释放的调节装置和设置于所述柜体顶部对所述柜体内试剂发生自燃时将所述试剂内与外界空气通道进行闭合的防火阀。
7.如前述权利要求之一所述的试剂安全储放柜，其特征在于，所述判断单元包括处理方法步骤如下：
步骤一：以所述柜门作为柜内试剂瓶的拍摄背景，使用红外热成像仪将所述柜体内部情况进行拍摄进一步获取对应灰度图像，同时记录拍摄现场的室内温度Tz；
步骤二：对所述灰度图像上对应的冷气从所述进风口至出风道的S型路线流动以预设间隔距离依次进行像素点获取进而获得若干测试点，且从所述进风口至所述出风道方向所述测试点表示为P1、P2…P(n-1)、Pn,其中n为自然数，且n对应为所述测试点的提取总数；
步骤三：获得所述灰度图像中每个所述测试点对应像素点的灰度值，并将所述测试点以色素值二维坐标对应表示为Pn(n，Sn)，其中Sn为Pn像素点对应的灰度值，Sn＝{X∈N|0≤x≤255}；
步骤四：获得相邻所述测试点之间的相差值Dk:Dk＝Sn-S(n-1)，且k＝{y∈N|0≤x≤n-1}；
步骤五：进一步提取所有所述测试点中最大灰度值对应的测试点Pmax(x1，y1)和最小灰度值对应的测试点Pmin(x2，y2)；
步骤六：获取与所述冷气传输过程中温度变化情况相关的参考差值Dc：
其中β为与所述测试点总个数相关的修正系数，m1为修正系数β的优先级相关参数；
步骤七：进一步获得所述相差值的总均值Ed：
步骤八：进一步根据相邻所述测试点对应的灰度值相差值的离散情况对应所述冷风以S型路线流动对应的温度分布情况的所述冷风变化情况的离散参考值SS：
其中a为与所述测试点取点数正相关的矫正系数，b为与所述测试点取点数负相关的矫正系数，c为与所述冷气发生装置的工作电功率正相关的矫正系数，d为与所述冷气发生装置的工作电功率负相关的矫正系数，p为所述冷气发生装置的工作电功率；
步骤九：进一步获得所述柜体内温度分布情况的参考指标值δ：
步骤十：将参考指标与预设标准指标δz进行对比：当δ>δz时进一步调控所述冷气发生装置的降温强度，进而有效调解所述储放柜内温度的有效调控。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括所述储放柜的控制方法和数据计算处理程序，所述储放柜的控制方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述试剂安全储放柜的控制方法和数据计算的步骤。
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