CN113379992B

CN113379992B - 一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统

Info

Publication number: CN113379992B
Application number: CN202110622812.XA
Authority: CN
Inventors: 许大翔
Original assignee: Dabaike Laboratory Equipment Engineering Jiangsu Co ltd
Current assignee: Dabaike Laboratory Equipment Engineering Jiangsu Co ltd
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2041-06-04
Also published as: CN113379992A

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，属于实验室安全技术领域，本方案通过烟雾监测摄像头发出红外光线对实验室进行监测，而红外接收装置对反射回来的红外线进行接收，且光谱分析模块对接收量进行统计分析，同时温度传感器和化学传感器对红外光携带成分和温度进行检测，并传输给控制终端，若检测出烟雾和火花，则控制警报灯闪烁并报警，警示实验人员进行疏散，并驱动推动装置推动隔膜，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴喷出，实现灭火处理，而散热板配合散热孔和散热流体实现将烟雾监测摄像头周围的热气散发出去，且清洁膜和AS疏油疏水涂层能够防止灰尘等沾附在其上，使镜头保持干净。

Description

一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统

技术领域

本发明涉及实验室安全技术领域，更具体地说，涉及一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统。

背景技术

实验室即进行实验的场所。实验室能够为人们提供实验条件，并帮助其结合理论知识进行科学探究。实验室是科学的摇篮，是科学研究的基地，科技发展的源泉，对科技发展起着非常重要的作用。实验室内含有各式各样的实验仪器和实验药剂。在实验过程中，常常因为实验操作不当或实验失败而产生烟雾火花等，造成消防问题，对实验人员的安全造成危害。

目前，为了保证实验室的安全，人们通过安全预警系统对实验室的内部消防情况进行监测，在在发生危险前及时发出预警，以保证人员的安全。但是现有技术的安全预警系统不能及时有效的对烟雾火花问题进行预警，预警效果差，为此，我们提出一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，本方案通过烟雾监测摄像头发出红外光线对实验室进行监测，而红外接收装置对反射回来的红外线进行接收，且光谱分析模块对接收量进行统计分析，同时温度传感器和化学传感器对反射回来的红外光携带成分和温度进行检测，并传输给控制终端，若检测出烟雾和火花，则控制警报灯闪烁并报警，警示实验人员进行疏散，同时控制终端驱动推动装置推动隔膜，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴喷出，实现灭火处理，而散热板配合散热孔和散热层内部的散热流体实现将烟雾监测摄像头周围的热气散发出去，避免对其造成影响，且清洁膜和AS疏油疏水涂层能够防止灰尘、油和水等沾附在烟雾监测摄像头上，使镜头保持干净，便于其检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，包括烟雾监测摄像头，所述烟雾监测摄像头的上端安装有控制终端，所述烟雾监测摄像头与控制终端之间通过电信连接，所述控制终端的内部靠近右端处电信连接有温度传感器，所述控制终端的内部靠近左端处电信连接有化学传感器，所述控制终端的前端安装有警报灯，所述控制终端与警报灯之间通过电信连接，所述烟雾监测摄像头上安装有红外接收装置，所述红外接收装置与控制终端之间通过信号连接，所述红外接收装置内设置有光谱分析模块，所述烟雾监测摄像头内设置有云端，所述烟雾监测摄像头通过云端与远程控制系统相连接，所述控制终端与远程控制系统通过信号连接，通过烟雾监测摄像头发出红外光对实验室内部进行监测，并将图像数据传输给远程控制系统，而红外接收装置能够将反射回来的红外光进行接收，且其内部的光谱分析模块对接收量进行统计和分析，同时化学传感器对反射回来的红外光携带成分进行检测，检测其是否含有化学物质，温度传感器对其温度进行检测，而产生烟雾时，烟雾能够对红外光进行吸收，同时烟雾中的化学物质随着红外光沾附在其上，然后将检测到烟雾的信息反馈给控制终端，控制终端控制警报灯闪烁并报警，警示实验人员进行疏散。

进一步的，所述控制终端的下端靠近左右两端处均固定连接有安装座，所述安装座上嵌入有释放球，所述释放球内安装有推动装置，所述推动装置与控制终端之间通过信号连接，所述释放球内固定连接有隔膜，所述隔膜与释放球之间填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体的填充度为100％，所述隔膜的上端固定连接有推板，所述推动装置的输出端与推板的上端固定连接，所述释放球上开设有若干个均匀分布的释放孔，且若干个释放孔的内壁分别固定连接有运动型喷射瓶嘴，当检测到烟雾火花时，控制终端控制推动装置进行工作，使其推动隔膜向下运动，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴喷出，进行灭火处理。

进一步的，所述烟雾监测摄像头的左右两端均固定连接有若干个均匀分布的散热板，所述散热板上开设有若干个均匀分布的散热孔，所述散热孔的内壁涂刷有散热层，所述散热层内填充有散热流体，当红外光透过烟雾反射回来，由于烟雾的温度过高，故红外光携带高温反射回来，使得烟雾监测摄像头周围的温度升高，而散热板能够将热量传递散发出去，而散热孔配合散热层内的散热流体将热气快速传导散发出去，加快热气的流动，增强散热效果。

进一步的，所述散热孔的外端固定连接有若干个吸附条，所述吸附条上设置有若干个静电粒子，所述吸附条采用超细纤维材料制成，超细纤维制成的吸附条配合静电粒子的静电吸附能力实现将因高温聚集的灰尘吸附，避免其聚集在散热孔内，影响其散热。

进一步的，所述烟雾监测摄像头的镜头上设置有清洁膜，所述清洁膜的表面涂刷有AS疏油疏水涂层，所述清洁膜采用PET原膜材料制成，PET原膜材料制成的清洁膜具有超高的透光度，能够使清洁膜实现近乎隐形的视觉效果，避免对烟雾监测摄像头的镜头造成影响，且AS疏油疏水涂层具有疏油疏水的效果，能抵挡一切油脂、水、灰尘等赃物，使镜头表面保持清洁，便于其监测。

进一步的，所述烟雾监测摄像头和控制终端的表面均涂刷有镀镍层，镀镍层的设置，提高烟雾监测摄像头和控制终端的耐腐蚀性能，避免其被化学物质腐蚀。

进一步的，所述释放球的外壁涂刷有耐高温涂层，所述隔膜采用聚四氟乙烯材料制成，耐高温涂层的设置，提高释放球的耐高温性能，避免其高温影响造成损坏。

进一步的，所述散热板位于释放球的下侧，所述散热板采用金属铝材料制成，金属铝材料制成的散热板具有良好的导热和散热性，能够快速将热量传导和散发出去。

进一步的，所述散热流体的填充度为100％，所述散热流体采用液体金属和纳米粉末混合制成，通过液体金属和纳米粉末混合制成的散热流体具有良好的散热性，加快热气的流动。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案本方案通过烟雾监测摄像头发出红外光线对实验室进行监测，而红外接收装置对反射回来的红外线进行接收，且光谱分析模块对接收量进行统计分析，同时温度传感器和化学传感器对反射回来的红外光携带成分和温度进行检测，并传输给控制终端，若检测出烟雾和火花，则控制警报灯闪烁并报警，警示实验人员进行疏散，同时控制终端驱动推动装置推动隔膜，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴喷出，实现灭火处理，而散热板配合散热孔和散热层内部的散热流体实现将烟雾监测摄像头周围的热气散发出去，避免对其造成影响，且清洁膜和AS疏油疏水涂层能够防止灰尘、油和水等沾附在烟雾监测摄像头上，使镜头保持干净，便于其检测。

附图说明

图1为本发明的预警系统流程图；

图2为本发明的图像传输系统流程图；

图3为本发明的整体结构示意图；

图4为本发明中释放球的结构示意图；

图5为本发明中散热板的立体结构示意图；

图6为本发明中散热孔的结构示意图；

图7为本发明中清洁膜的侧视结构示意图。

图中标号说明：

1、烟雾监测摄像头；2、控制终端；3、红外接收装置；4、温度传感器；5、化学传感器；6、警报灯；7、安装座；8、释放球；9、推动装置；10、推板；11、隔膜；12、运动型喷射瓶嘴；13、散热板；14、散热孔；15、散热层；16、散热流体；17、吸附条；18、清洁膜。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-2，一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，包括烟雾监测摄像头1，烟雾监测摄像头1的上端安装有控制终端2，烟雾监测摄像头1与控制终端2之间通过电信连接，控制终端2的内部靠近右端处电信连接有温度传感器4，控制终端2的内部靠近左端处电信连接有化学传感器5，控制终端2的前端安装有警报灯6，控制终端2与警报灯6之间通过电信连接，烟雾监测摄像头1上安装有红外接收装置3，红外接收装置3与控制终端2之间通过信号连接，红外接收装置3内设置有光谱分析模块，烟雾监测摄像头1内设置有云端，烟雾监测摄像头1通过云端与远程控制系统相连接，控制终端2与远程控制系统通过信号连接，通过烟雾监测摄像头1发出红外光对实验室内部进行监测，并将图像数据传输给远程控制系统，而红外接收装置3能够将反射回来的红外光进行接收，且其内部的光谱分析模块对接收量进行统计和分析，同时化学传感器5对反射回来的红外光携带成分进行检测，检测其是否含有化学物质，温度传感器4对其温度进行检测，而产生烟雾时，烟雾能够对红外光进行吸收，同时烟雾中的化学物质随着红外光沾附在其上，然后将检测到烟雾的信息反馈给控制终端2，控制终端2控制警报灯6闪烁并报警，警示实验人员进行疏散。

请参阅图3-4，控制终端2的下端靠近左右两端处均固定连接有安装座7，安装座7上嵌入有释放球8，释放球8内安装有推动装置9，推动装置9与控制终端2之间通过信号连接，释放球8内固定连接有隔膜11，隔膜11与释放球8之间填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体的填充度为100％，隔膜11的上端固定连接有推板10，推动装置9的输出端与推板10的上端固定连接，释放球8上开设有若干个均匀分布的释放孔，且若干个释放孔的内壁分别固定连接有运动型喷射瓶嘴12，烟雾监测摄像头1和控制终端2的表面均涂刷有镀镍层，释放球8的外壁涂刷有耐高温涂层，隔膜11采用聚四氟乙烯材料制成，当检测到烟雾火花时，控制终端2控制推动装置9进行工作，使其推动隔膜11向下运动，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴12喷出，进行灭火处理，镀镍层的设置，提高烟雾监测摄像头1和控制终端2的耐腐蚀性能，避免其被化学物质腐蚀，耐高温涂层的设置，提高释放球8的耐高温性能，避免其高温影响造成损坏。

请参阅图5-6，烟雾监测摄像头1的左右两端均固定连接有若干个均匀分布的散热板13，散热板13上开设有若干个均匀分布的散热孔14，散热孔14的内壁涂刷有散热层15，散热层15内填充有散热流体16，散热板13位于释放球8的下侧，散热板13采用金属铝材料制成，散热流体16的填充度为100％，散热流体16采用液体金属和纳米粉末混合制成，当红外光透过烟雾反射回来，由于烟雾的温度过高，故红外光携带高温反射回来，使得烟雾监测摄像头1周围的温度升高，而金属铝材料制成的散热板13能够将热量传递散发出去，而散热孔14配合散热层15内液体金属和纳米粉末混合制成的散热流体16将热气快速传导散发出去，加快热气的流动，增强散热效果。

请参阅图6，散热孔14的外端固定连接有若干个吸附条17，吸附条17上设置有若干个静电粒子，吸附条17采用超细纤维材料制成，超细纤维制成的吸附条17配合静电粒子的静电吸附能力实现将因高温聚集的灰尘吸附，避免其聚集在散热孔14内，影响其散热。

请参阅图7，烟雾监测摄像头1的镜头上设置有清洁膜18，清洁膜18的表面涂刷有AS疏油疏水涂层，清洁膜18采用PET原膜材料制成，PET原膜材料制成的清洁膜18具有超高的透光度，能够使清洁膜18实现近乎隐形的视觉效果，避免对烟雾监测摄像头1的镜头造成影响，且AS疏油疏水涂层具有疏油疏水的效果，能抵挡一切油脂、水、灰尘等赃物，使镜头表面保持清洁，便于其监测。

在本发明中，相关的技术人员在使用时，首先烟雾监测摄像头1发出红外光对实验室内部进行监测，并将图像数据传输给远程控制系统，而红外接收装置3能够将反射回来的红外光进行接收，且其内部的光谱分析模块对接收量进行统计和分析，同时化学传感器5对反射回来的红外光携带成分进行检测，检测其是否含有化学物质，温度传感器4对其温度进行检测，而产生烟雾时，烟雾能够对红外光进行吸收，同时烟雾中的化学物质随着红外光沾附在其上，然后将检测到烟雾的信息反馈给控制终端2，控制终端2控制警报灯6闪烁并报警，警示实验人员进行疏散，同时控制终端2控制推动装置9进行工作，使其推动隔膜11向下运动，挤压其内部的二氧化碳气体，使其经过运动型喷射瓶嘴12喷出，进行灭火处理，而红外光透过烟雾反射回来，由于烟雾的温度过高，故红外光携带高温反射回来，使得烟雾监测摄像头1周围的温度升高，而金属铝材料制成的散热板13能够将热量传递散发出去，而散热孔14配合散热层15内液体金属和纳米粉末混合制成的散热流体16将热气快速传导散发出去，加快热气的流动，增强散热效果，超细纤维制成的吸附条17配合静电粒子的静电吸附能力实现将因高温聚集的灰尘吸附，避免其聚集在散热孔14内，影响其散热，清洁膜18具有超高的透光度，能够使清洁膜18实现近乎隐形的视觉效果，避免对烟雾监测摄像头1的镜头造成影响，且AS疏油疏水涂层具有疏油疏水的效果，能抵挡一切油脂、水、灰尘等赃物，使镜头表面保持清洁，便于其监测。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，包括烟雾监测摄像头（1），所述烟雾监测摄像头（1）的上端安装有控制终端（2），所述烟雾监测摄像头（1）与控制终端（2）之间通过电信连接，所述控制终端（2）的内部靠近右端处电信连接有温度传感器（4），所述控制终端（2）的内部靠近左端处电信连接有化学传感器（5），所述控制终端（2）的前端安装有警报灯（6），所述控制终端（2）与警报灯（6）之间通过电信连接，所述烟雾监测摄像头（1）上安装有红外接收装置（3），所述红外接收装置（3）与控制终端（2）之间通过信号连接，所述红外接收装置（3）内设置有光谱分析模块，所述烟雾监测摄像头（1）内设置有云端，所述烟雾监测摄像头（1）通过云端与远程控制系统相连接，所述控制终端（2）与远程控制系统通过信号连接；所述烟雾监测摄像头（1）的左右两端均固定连接有若干个均匀分布的散热板（13）；所述散热板（13）上开设有若干个均匀分布的散热孔（14），所述散热孔（14）的内壁涂刷有散热层（15），所述散热层（15）内填充有散热流体（16）；所述散热流体（16）的填充度为100%，所述散热流体（16）采用液体金属和纳米粉末混合制成；

其特征在于：所述控制终端（2）的下端靠近左右两端处均固定连接有安装座（7），所述安装座（7）上嵌入有释放球（8），所述释放球（8）内安装有推动装置（9），所述推动装置（9）与控制终端（2）之间通过信号连接，所述释放球（8）内固定连接有隔膜（11），所述隔膜（11）与释放球（8）之间填充有二氧化碳气体，且二氧化碳气体的填充度为100%，所述隔膜（11）的上端固定连接有推板（10），所述推动装置（9）的输出端与推板（10）的上端固定连接，所述释放球（8）上开设有若干个均匀分布的释放孔，且若干个释放孔的内壁分别固定连接有运动型喷射瓶嘴（12）。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，其特征在于：所述散热孔（14）的外端固定连接有若干个吸附条（17），所述吸附条（17）上设置有若干个静电粒子，所述吸附条（17）采用超细纤维材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，其特征在于：所述烟雾监测摄像头（1）的镜头上设置有清洁膜（18），所述清洁膜（18）的表面涂刷有AS疏油疏水涂层，所述清洁膜（18）采用PET原膜材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，其特征在于：所述烟雾监测摄像头（1）和控制终端（2）的表面均涂刷有镀镍层。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，其特征在于：所述释放球（8）的外壁涂刷有耐高温涂层，所述隔膜（11）采用聚四氟乙烯材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的实验室安全风险预警系统，其特征在于：所述散热板（13）位于释放球（8）的下侧，所述散热板（13）采用金属铝材料制成。