CN114877497A - 一种有机实验室通风系统的智能化控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种有机实验室通风系统的智能化控制方法及系统，用于提高实验环境的安全性。本申请实施例方法包括：获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；若是，则确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
Description
技术领域
本申请实施例涉及实验室安全领域，尤其涉及一种有机实验室通风系统的智能化控制方法。
背景技术
实验室即进行实验的场所。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。在实验室进行实验的过程中，有时会产生有害气体，一般通过实验室通风设备将实验室内的有害气体排放至室外。实验通风设备，广泛的用于医院、学校、各类研究所等一系列的研究场所，在实验室中，由于各种化学物质的使用，常常造成实验室的空气污染，有些物质不但味道难闻，而且还有害健康。
通风是借助换气稀释或通风排除等手段，控制空气污染物的传播与危害，实现室内外空气环境质量保障的一种建筑环境控制技术，通风设备就是实现通风这一功能。
当前实验室的抽风是通过人工操作进行开关的，该开关不能根据实验室的实时环境进行加快或者减缓抽风速度，进入实验室后存在忘记开启通风设备的情况，当实验员正在进行实验操作时，不方便开启，在实验过程中会产生一些有害气体，不能及时排放出实验室，使得实验室内的有害气体浓度逐渐升高，从而影响实验员的健康情况，甚至危及生命，安全性低。
发明内容
本申请实施例提供了一种有机实验室通风系统的智能化控制方法及系统，用于提高实验环境的安全性。
本申请第一方面提供了一种有机实验室通风系统的智能化控制方法，包括：
获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；
判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
若是，则启动实验室吹风装置并确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
可选的，所述获取实验室实时环境数据包括：
通过温度传感器检测生成温度数据；
通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
根据所述温湿度数据和所述气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
可选的，在所述判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值之后，所述智能化控制方法还包括：
若否，则控制抽风装置启动初级抽风动力，用于保持实验室环境数据低于预设阈值。
可选的，在所述获取实验室实时环境数据之前，所述智能化控制方法还包括：
实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
当所述检测结果表示所述气体成分包含有害气体时，控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
可选的，其特征在于，在所述控制抽风装置启动第二等级抽风动力之后，所述智能化控制方法还包括：
生成警报信号并向实验室发送警报通知。
本申请第二方面提供了一种有机实验室通风系统的智能化控制系统，包括：
第一获取单元，用于获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；
判断单元，用于判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
启动单元，用于当所述判断单元则确定所述实验室实时环境数据大于预设阈值时，启动实验室吹风装置并确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
第一控制单元，用于当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
第二控制单元，用于当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
可选的，所述第一获取单元具体用于：
通过温度传感器检测生成温度数据；
通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
根据所述温湿度数据和所述气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
可选的，所述智能化控制系统还包括：
第三控制单元单元，用于当所述判断单元确定所述实验室实时实时环境数据小于预设阈值时，则控制抽风装置启动初级抽风动力，所述初级抽风动力用于保持实验室环境数据低于预设阈值。
可选的，所述智能化控制系统还包括：
第一获取单元，用于实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
第四控制单元，用于当所述检测结果表示所述气体成分包含有害气体时，控制所述抽风装置启动第一等级抽风动力。
可选的，所述智能化控制系统还包括：
生成警报信号并向实验室发送警报通知。
本申请第三方面提供了一种有机实验室通风系统的智能化控制系统，包括：
中央处理器，存储器，输入输出接口，有线或无线网络接口以及电源；
所述存储器为短暂存储器或持久存储存储器；
所述中央处理器配置为所述存储器通信，并执行所述存储器中的指令操作以执行前述方法。
本申请提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：终端获取实验室实时环境数据，通过判断实验室实时环境数据是否大于预设阈值确定实验室实时环境数据所属等级阈值。当实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；当实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。利用智能化管理方法处理实验室排放的废气，提高了实验环境的安全性。
附图说明
图1为本申请中一种有机实验室通风系统的智能化控制方法一个示意图；
图2为本申请中一种有机实验室通风系统的智能化控制方法另一示意图；
图3为本申请中一种有机实验室通风系统的智能化控制方法另一示意图；
图4为本申请中一种有机实验室通风系统的智能化控制系统一个示意图；
图5为本申请中一种有机实验室通风系统的智能化控制系统另一示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本申请实施例提供了一种有机实验室通风系统的智能化控制方法，用于提高实验环境的安全性。本实施例中，实验室内设置有通风装置，当实验室内产生有害气体时，启动该通风装置为实验室更换新鲜空气。此外实验室内还设置有感应器，用于感应实验室的温度与气体浓度。本方案控制通风系统的可以是终端，也可以是系统，本实施例以系统为执行主体进行举例说明。
请参阅图1，下面对本申请实施例提供一种有机实验室通风系统的智能化控制方法实施例进行介绍：
101、获取实验室实时环境数据；
本实施例中，实验人员在实验室所进行不同实验可能会影响实验室环境，当反应过程中需要进行加热时，产生的热量导致实验室的室温增高；当使用硫化物进行反应或者反应物中存在硫化物时，由于其极易挥发的性质，导致实验室内气体的浓度增加，需及时打开通风装置。因此，实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据，实时温度数据和实时气体浓度数据通过实验室内设置的传感器实时获取，传感器与终端建立无线连接。传感器将获取的实时温度数据和实时气体浓度数据发送至终端。
102、判断实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
本实施例中，实验人员可以根据实际要求在终端上设置阈值。终端接收传感器发送的实验室实时环境数据之后，将实时环境数据与预设阈值进行比较。具体的，由于实验室实时环境数据包括实验室实时温度数据和实时气体浓度数据，因此实验人员预先设置的阈值参数包括实验室温度安全值和实验室氧气浓度安全值。例如，温度安全值为30℃，实验室气体浓度安全值根据不同的气体对应的阈值不一样，例如硫化物气体、一氧化碳气体等；终端获取实时数据后，根据预设阈值进行判断。
103、启动实验室吹风装置并确定实验室实时环境数据所属等级阈值；
本实施例中，终端根据实验室所设阈值自动生成等级阈值，该等级阈值包括第一等级预设阈值、第二等级预设阈值，其中第二等级预设阈值的危险指数高于第一等级预设阈值。一般的实验室抽风装置安装于实验室上方，为提高实验室换气速度，当终端根据传感器确定实验室实时环境数据大于预设阈值时，终端可以启动安装于实验室下方的吹风装置，将实验室环境中的有害气体吹向位于实验室上方的抽风装置。此外，在吹风装置使用过程中，还能对实验室环境降温起到辅助作用。
在实际场景中，当环境数据预设阈值中温度安全值为30℃时，温度危险阈值为40℃时，若感应器获取的实验室实时温度数据为31℃，则终端确定当前实验室实时环境数据所属等级为第一等级预设阈值；若感应器获取的实验室实时温度数据为42℃，则终端确定当前实验室实时环境数据所属等级为第二等级预设阈值。
104、当实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
本实施例中，当终端确定实验室实时环境数据所属等级为第一等级预设阈值时，终端控制抽风装置启动第一等级抽风动力。以实验室实时环境数据中实时气体浓度数据为例，当传感器获取实验室中一氧化氮的气体浓度时，由于该气体是一种无色无味难溶于水的有毒气体，无法依赖于人体感知，因此需要终端控制通风装置对实验室进行通风。实验数据表明，大鼠吸入一氧化氮半数致死量为1068mg/m3每四小时，实验人员可以将一氧化氮气体的安全值设为500mg/m3，终端根据实验室所设阈值自动生成一氧化氮气体的第一等级预设阈值可以是500mg/m3，第二等级预设阈值可以是800mg/m3。当一氧化氮气体的实时浓度数据大于第一等级预设阈值500mg/m3时，则终端控制抽风装置启动第一等级抽风动力。
105、当实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
终端确定实验室实时环境数据所属等级阈值之后，若实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值，则终端控制抽风装置启动第二等级抽风动力。需要说明的是，第二等级抽风动力大于第一动力抽风动力。一氧化氮气体的安全值为800mg/m3，当一氧化氮的实时气体浓度达到800mg/m3，即实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值，终端控制抽风装置启动第二等级抽风动力。当环境数据为第二等级预设阈值时，则表示该实验室内的环境不适合实验人员进行实验操作，例如当使用硫化物进行反应或者反应物中存在硫化物时，由于其极易挥发的性质，通常实验室内的空气中弥漫着极其刺激的气味，即使戴上防护面具依然不能幸免吸入体内，因此通过终端控制通风系统实现快速更换实验室空气。
本实施例中，终端获取实验室实时环境数据，通过判断实验室实时环境数据是否大于预设阈值确定实验室实时环境数据所属等级阈值。当实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；当实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。利用智能化管理方法处理实验室排放的废气，提高了实验环境的安全性。
请参阅图2，下面对本申请实施例提供一种有机实验室通风系统的智能化控制方法实施例进行介绍：体感反应
201、实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
202、当检测结果表示气体成分包含有害气体时，控制抽风装置启动第二等级抽风动力；
本实施例中，实验室内安装有害气体检测仪，该有害气体检测用于检测实验室由于实验反应产生的有害气体，例如一氧化氮、硫化氢、甲醛等。一般的有害气体检测仪采用电化学传感器，具有较好的灵敏度，适合检测实验室在实验过程中所产出有害气体的浓度值。该有害气体检测器与终端通信连接，能够实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果。其中，检测结果包括被测气体的成分及其浓度，终端接收有害气体检测仪的检测结果，并对检测结果进行判断，判断被测气体的成分是否为有害气体，及其浓度值是否达到通风阈值。当检测结果表示气体成分包含有害气体，例如硫化氢、氯气时，终端控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
203、通过温度传感器检测生成温度数据；
204、通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
205、根据温湿度数据和气体浓度数据生成实验室实时环境数据；
本实施例中，在实验室的监控项目中，不同实验室对温度有要求，而大部分实验都是在明确的温度环境中展开，实验室环境条件直接影响着各种实验或检测的结果，每项实验的进行都需要精确可靠的监测仪器来提供准确的环境参数数据。环境条件的控制方面考虑的要素就是保证实验操作能够满足实验程序各个过程的需要，需要控制的环境要素包括实验室温度和实验室气体浓度，为获取实验室温度数据和实验室气体浓度数据，实验室内安装有温度传感器和气体传感器，二者与终端通信连接，能够将获得数据发送至终端。终端根据温度传感器和气体传感器获取的温度数据和气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
其中，温度传感器可以是热电阻传感器，也可以是热电偶传感器；该气体传感器可以是电化学气体传感器，也可以是固体电解质气体传感器，具体此处不做限定，实验人员可根据实际要求选择适合的传感器。
206、判断实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
本实施例中的步骤206与前述图1所示实施例中步骤102类似，具体此处不再赘述。
207、则控制抽风装置启动初级抽风动力，用于保持实验室环境数据低于预设阈值；
本实施例中，实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源，特别是有害气体，将其排除非常重要。但与此同时，能源往往会被大量的消耗，因而实验室的通风控制系统的要求从早期定风量，以最高的精确性正确控制送排风的平衡和室内压力，提供最大的稳定性。尽量降低用户前期投入，同时减少用户在运行、能源消耗及维护等方面的费用。当实验室实时环境数据未大于预设阈值时，终端将控制抽风装置启动初级抽风动力，以稳定通风的方式，保持实验室环境数据低于预设阈值，能够以最低的能源消耗控制实验室通风。其中初级抽风动力小于第一等级抽风动力。
208、启动实验室吹风装置并确定实验室实时环境数据所属等级阈值；
209、当实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
本实施例中的步骤208至209与前述图1所示实施例中步骤103至104类似，具体此处不再赘述。
210、当实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
本实施例中的步骤211与前述图1所示实施例中步骤105类似，具体此处不再赘述。
211、生成警报信号并向实验室发送警报通知；
本实施例中，由于有害气体会对人体产生危害，例如硫化氢在空气中的体积达到预设值时，需要戴上防毒面具，更甚者会破坏嗅觉系统等。当实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，终端在控制抽风装置启动第一等级抽风动力之外，还需要生成警报信号并向实验室发送警报通知，以提醒实验人及时撤离，以减少有害气体对实验人员的危害。其中，该警报通知的形式可以是警铃通知，也可以是语音提示，具体此处不做限定。
本实施例中，实时获取实验室气体成分并进行检测，当检测结果表示气体成分包含有害气体时，控制抽风装置启动第一等级抽风动力，根据温湿度数据和气体浓度数据生成实验室实时环境数据。当实验室实时环境数据小于预设阈值，则终端控制抽风装置启动初级抽风动力，保持实验室环境数据低于预设阈值。当实验室实时环境数据大于预设阈值，则终端确定实时环境数据所属等级阈值；若实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值，则终端控制抽风装置启动第一等级抽风动力；若实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值，则终端控制抽风装置启动第二等级抽风动力，生成警报信号并向实验室发送警报通知。通过实时检测的方法将实验过程中所产生的有害气体，及时排放出实验室，提高了实验室的安全性。
请参阅图3，下面对本申请实施例提供一种有机实验室通风系统的智能化控制系统包括：
第一获取单元301，用于获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；
判断单元302，用于判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
确定单元303，用于当所述判断单元则确定所述实验室实时环境数据大于预设阈值时，确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
第一控制单元304，用于当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则启动实验室吹风装置并控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
第二控制单元305，用于当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
请参阅图4，下面对本申请实施例提供一种有机实验室通风系统的智能化控制系统包括：
第一获取单元401，用于实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
第一控制单元402，用于当所述检测结果表示所述气体成分包含有害气体时，启动实验室吹风装置并控制所述抽风装置启动第一等级抽风动力。
第一检测单元403，用于通过温度传感器检测生成温度数据；
第二检测单元404，用于通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
生成单元405，用于根据所述温湿度数据和所述气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
判断单元406，用于判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
确定单元407，用于当所述判断单元406则确定所述实验室实时环境数据大于预设阈值时，确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
第二控制单元408，用于当所述判断单元406则确定所述实验室实时环境数据小于预设阈值时，则控制抽风装置启动初级抽风动力，用于保持实验室环境数据低于预设阈值。
第三控制单元409，用于当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
第四控制单元410，用于当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
发送单元411，生成警报信号并向实验室发送警报通知。
请参阅图5，下面对本申请实施例提供一种有机实验室通风系统的智能化控制系统包括：
中央处理器502，存储器501，输入输出接口503，有线或无线网络接口504以及电源505；
存储器501为短暂存储存储器或持久存储存储器；
中央处理器502配置为与存储器501通信，并执行存储器501中的指令操作以执行前述图1至图2所示实施例中的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种有机实验室通风系统的智能化控制方法，其特征在于，包括：
获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；
判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
若是，则启动实验室吹风装置并确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
2.根据权利要求1所述的智能化控制方法，其特征在于，所述获取实验室实时环境数据包括：
通过温度传感器检测生成温度数据；
通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
根据所述温湿度数据和所述气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
3.根据权利要求1所述的智能化控制方法，其特征在于，在所述判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值之后，所述智能化控制方法还包括：
若否，则控制抽风装置启动初等级抽风动力，用于保持实验室环境数据低于预设阈值。
4.根据权利要求1所述的智能化控制方法，其特征在于，在所述获取实验室实时环境数据之前，所述智能化控制方法还包括：
实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
当所述检测结果表示所述气体成分包含有害气体时，控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
5.根据权利要求1至4所述的智能化控制方法，其特征在于，在所述控制抽风装置启动第二等级抽风动力之后，所述智能化控制方法还包括：
生成警报信号并向实验室发送警报通知。
6.一种有机实验室通风系统的智能化控制系统，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取实验室实时环境数据，所述实验室实时环境数据包含实验室实时温度数据、实时气体浓度数据；
判断单元，用于判断所述实验室实时环境数据是否大于预设阈值；
启动单元，用于当所述判断单元则确定所述实验室实时环境数据大于预设阈值时，启动实验室吹风装置并确定所述实验室实时环境数据所属等级阈值；
第一控制单元，用于当所述实验室实时环境数据达到第一等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第一等级抽风动力；
第二控制单元，用于当所述实验室实时环境数据达到第二等级预设阈值时，则控制抽风装置启动第二等级抽风动力。
7.根据权利要求6所述的智能化控制系统，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：
通过温度传感器检测生成温度数据；
通过气体传感器检测生成气体浓度数据；
根据所述温湿度数据和所述气体浓度数据生成实验室实时环境数据。
8.根据权利要求6所述的智能化控制系统，其特征在于，所述智能化控制系统还包括：
第三控制单元单元，用于当所述判断单元确定所述实验室实时实时环境数据小于预设阈值时，则控制抽风装置启动初级抽风动力，所述初级抽风动力用于保持实验室环境数据低于预设阈值。
9.根据权利要求6所述的智能化控制系统，其特征在于，所述智能化控制系统还包括：
第一获取单元，用于实时获取实验室气体成分并进行检测，得到检测结果；
第四控制单元，用于当所述检测结果表示所述气体成分包含有害气体时，控制所述抽风装置启动第二等级抽风动力。
10.一种有机实验室通风系统的智能化控制系统，其特征在于，包括：
中央处理器，存储器，输入输出接口，有线或无线网络接口以及电源；
所述存储器为短暂存储存储器或持久存储存储器；
所述中央处理器配置为与所述存储器通信，并执行所述存储器中的指令操作以执行权利要求1至5中任意一项所述的有机实验室通风系统的智能化控制方法。
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| CN202210415310.4A CN114877497A (zh) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 一种有机实验室通风系统的智能化控制方法及系统 |
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