一种采取无线透传方式的实验室通风智能PLC系统的制作方法

一种采取无线透传方式的实验室通风智能plc系统
技术领域
1.本发明涉及通风控制系统技术领域，更具体地说，本发明涉及一种采取无线透传方式的实验室通风智能plc系统。


背景技术：

2.实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中，规模最大、影响最广泛的系统之一。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响，为了防止实验室工作人员吸入一些物理化学生物试验中产生的有毒的、易燃性的或致病性的蒸汽、气体和微粒，实验室通风系统必须能处理一些应急状况。通风柜是通风系统的必备装置之一，所述通风柜是具有一定容器空间、相对封闭的柜体，在柜体前方设置有可移动的柜门，柜体内设置有操作平台，从而可以让实验人员打开柜门后利用该平台从事各种物理化学生物试，现有的实验室通风系统通常采用对实验室内部空气进行检测，从而判断是否需要进行通风，然而在实际使用的过程中，由于实验室内的情况多变，且不同实验室实验内容各不相同，导致通风的具体数据难以得到统一，因此目前大部分的实验室通风系统通常采用人工控制的方式，然而其弊端尤为明显，不仅难以在最短的时间内在实验室内的气体进行最佳的处理，且难以根据实验室内不同气体进行对应的处理，导致处理效果与耗时和成本难以达到正比。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种采取无线透传方式的实验室通风智能plc系统，本发明所要解决的技术问题是：在实际使用的过程中，由于实验室内的情况多变，且不同实验室实验内容各不相同，导致通风的具体数据难以得到统一，因此目前大部分的实验室通风系统通常采用人工控制的方式，然而其弊端尤为明显，不仅难以在最短的时间内在实验室内的气体进行最佳的处理，且难以根据实验室内不同气体进行对应的处理，导致处理效果与耗时和成本难以达到正比的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采取无线透传方式的实验室通风智能plc系统，包括plc控制端，所述plc控制端的输出端与通风模块的输入端电连接，所述通风模块的输出端与环境检测模块的输入端电连接，所述plc控制端和环境检测模块的输出端均与数据库的输入端电连接，所述数据库的输出端与提取模块的输入端电连接，所述提取模块的输入端与统计模块的输入端电连接，所述统计模块的输入端与气流调节模块的输出端电连接，所述提取模块的输出端与数据库的输入端电连接，所述统计模块的输出端与数据库的输入端电连接，所述气流调节模块的输入端与plc控制端的输出端电连接，所述plc控制端的输出端分别与报警模块和空气净化器的输入端电连接，所述数据库的输入端与数据更新模块的输出端电连接，所述数据更新模块的输入端与提取模块的输出端电连，所述plc控制端的输入端与数据库的输出端电连接。
5.作为本发明的进一步方案：所述plc控制端包括显示模块和语音控制模块，所述显
示模块是根据收到的数据指令进行显示，其包括挤出显示界面以及数据库反馈的实时数据，所述语音控制模块是根据数据库内部存储的可以下达指令的人员信息进行收集的模块，在需要进行判断或更换plc控制端的运行时，可以通过语音控制模块进行播报并在得到确认或取消指令后对通风模块、空气净化器以及报警模块进行控制。
6.作为本发明的进一步方案：所述气流调节模块包括温度调节模块、湿度调节模块和风速调节模块，所述温度调节模块时根据环境检测模块收集的室内温度数据进行调节，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳温度数据，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内温度进行调整。
7.所述湿度调节模块则是对室内的湿度进行调节，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳湿度数据，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内湿度进行调整。
8.所述风速调节模块则是调节室内通风风速的模块，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳风速数据，通过将风速分为高速、常速以及低速，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内风速进行调整，同时，需要根据当前室内温度和湿度距离指定温度差值进行计算，当差值通过常速排放需要1h以上才能达标时则启动高速模式，当差值通过常速排放需要5-10min时就能达标时，则启动低速模式，剩余差值排放时间均采用常速排放。
9.作为本发明的进一步方案：所述环境检测模块包括温度检测模块、气体含量检测模块、有害气体检测模块和湿度检测模块。
10.所述温度检测模块是通过对实验室内温度进行检测模块，在对实验室内的温度数据检测完毕后则会将数据传输至数据库内，并通过数据将温度数据传输至温度调节模块。
11.所述湿度检测模块是通过对实验室内湿度进行检测模块，在对实验室内的湿度数据检测完毕后则会将数据传输至数据库内，并通过数据将湿度数据传输至湿度调节模块。
12.所述气体含量检测模块则是对空气中的一氧化碳含量、二氧化碳含量以及氧气含量进行检测，并将一氧化碳含量、二氧化碳含量以及氧气含量传输至数据库内，通过数据库将气体含量传输至风速调节模块内。
13.所述有害气体检测模块时对实验内的有害气体进行实时检测的模块，在检测出实验内存在有害气体时则会触发报警模块，并通过语音控制模块进行播报，而后plc控制端则会控制空气净化器运行，在室内有害气体得到控制后，再将数据传输至plc控制端内。
14.作为本发明的进一步方案：所述提取网络中对温度过低或过高、湿度过低或过高以及存在有害气体浓度的处理方式，并将对最佳处理方法进行提取，提取出的处理方法通过选项的方式输送至plc控制端内进行显示。
15.统计模块：可以对plc控制端下达的指令进行收集，通过对指定时间的气流调节模块以及风量调节模块更高数据，并结合环境检测模块收集的数据进行统计，得出实验室人员在指定时间、温度以及湿度的情况下下达的指令，并得出此时室内最舒适的温度以及湿度，将数据通过plc控制端进行显示，同时，通过语音控制模块询问是否需要更改。
16.数据更新模块：根据提取模块统计的网络数据进行判断，根据计算公式得出室内最佳的温度、湿度以及风速的数据，具体算法包括：
17.p(s)＝p(w1)p《w2|w1》...p《wn|wn-1》
18.其中，p(s)为得出的最佳室内数据，所述p(w1)为当前最佳数据，所述p《w2|w1》为最佳数据与当前室内数据的差值，所述p《wn|wn-1》为第n次数据与当前最佳数据的差值。
19.本发明的有益效果在于：
20.本发明通过设置提取模块、统计模块、语音控制模块、环境检测模块和数据更新模块，由于提取模块可以提取网络中对温度过低或过高、湿度过低或过高以及存在有害气体浓度的处理方式，并将对最佳处理方法进行提取，提取出的处理方法通过选项的方式输送至plc控制端内进行显示同时，统计模块，可以对plc控制端下达的指令进行收集，通过对指定时间的气流调节模块以及风量调节模块更高数据，并结合环境检测模块收集的数据进行统计，得出实验室人员在指定时间、温度以及湿度的情况下下达的指令，并得出此时室内最舒适的温度以及湿度，将数据通过plc控制端进行显示，同时，通过语音控制模块询问是否需要更改，使得该plc系统在实际使用的过程中可以实时更新网络中以及操作人员使用过程中产生的最佳数据，并根据对最佳数据进行筛选，从而得出最符合当前室内环境的温度，且与常规的设置方式不同，在每次选项进行更替时，通过语音播报以及语音控制的模式对该plc系统进行调整，方便的操作的同时，保障了在最短的时间内该plc系统可以进行最佳的处理，且多样化以及实时更新的设置可以保障该plc系统可以应对更多更复杂的室内环境，降低了耗能的同时保障了对室内环境的处理效果。
附图说明
21.图1为本发明的系统框图；
22.图2为本发明气流调节模块的系统框图；
23.图3为本发明环境检测模块的系统框图；
24.图中：1plc控制端、2通风模块、3环境检测模块、4数据库、5提取模块、6统计模块、7气流调节模块、8报警模块、9空气净化器、10数据更新模块。
具体实施方式
25.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。
26.如图1-3所示，本发明提供了一种采取无线透传方式的实验室通风智能plc系统，包括plc控制端1，plc控制端1的输出端与通风模块2的输入端电连接，通风模块2的输出端与环境检测模块3的输入端电连接，plc控制端1和环境检测模块3的输出端均与数据库4的输入端电连接，数据库4的输出端与提取模块5的输入端电连接，提取模块5的输入端与统计模块6的输入端电连接，统计模块6的输入端与气流调节模块7的输出端电连接，提取模块5的输出端与数据库4的输入端电连接，统计模块6的输出端与数据库4的输入端电连接，气流调节模块7的输入端与plc控制端1的输出端电连接，plc控制端1的输出端分别与报警模块和空气净化器9的输入端电连接，数据库4的输入端与数据更新模块10的输出端电连接，数据更新模块10的输入端与提取模块5的输出端电连，plc控制端1的输入端与数据库4的输出端电连接。
27.plc控制端1包括显示模块和语音控制模块，显示模块是根据收到的数据指令进行显示，其包括挤出显示界面以及数据库4反馈的实时数据，语音控制模块是根据数据库4内部存储的可以下达指令的人员信息进行收集的模块，在需要进行判断或更换plc控制端1的运行时，可以通过语音控制模块进行播报并在得到确认或取消指令后对通风模块2、空气净化器9以及报警模块8进行控制。
28.气流调节模块7包括温度调节模块、湿度调节模块和风速调节模块，温度调节模块时根据环境检测模块3收集的室内温度数据进行调节，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳温度数据，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内温度进行调整。
29.湿度调节模块则是对室内的湿度进行调节，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳湿度数据，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内湿度进行调整。
30.风速调节模块则是调节室内通风风速的模块，其调节的依据需参考数据控中存储的室内最佳风速数据，通过将风速分为高速、常速以及低速，且在需要进行调整时则会将更换指令通过语音控制模块进行询问，在得到确认指令后对实验室内风速进行调整，同时，需要根据当前室内温度和湿度距离指定温度差值进行计算，当差值通过常速排放需要1h以上才能达标时则启动高速模式，当差值通过常速排放需要5-10min时就能达标时，则启动低速模式，剩余差值排放时间均采用常速排放。
31.环境检测模块3包括温度检测模块、气体含量检测模块、有害气体检测模块和湿度检测模块。
32.温度检测模块是通过对实验室内温度进行检测模块，在对实验室内的温度数据检测完毕后则会将数据传输至数据库4内，并通过数据将温度数据传输至温度调节模块。
33.湿度检测模块是通过对实验室内湿度进行检测模块，在对实验室内的湿度数据检测完毕后则会将数据传输至数据库4内，并通过数据将湿度数据传输至湿度调节模块。
34.气体含量检测模块则是对空气中的一氧化碳含量、二氧化碳含量以及氧气含量进行检测，并将一氧化碳含量、二氧化碳含量以及氧气含量传输至数据库4内，通过数据库4将气体含量传输至风速调节模块内。
35.有害气体检测模块时对实验内的有害气体进行实时检测的模块，在检测出实验内存在有害气体时则会触发报警模块8，并通过语音控制模块进行播报，而后plc控制端1则会控制空气净化器9运行，在室内有害气体得到控制后，再将数据传输至plc控制端1内。
36.提取网络中对温度过低或过高、湿度过低或过高以及存在有害气体浓度的处理方式，并将对最佳处理方法进行提取，提取出的处理方法通过选项的方式输送至plc控制端1内进行显示。
37.统计模块6：可以对plc控制端1下达的指令进行收集，通过对指定时间的气流调节模块7以及风量调节模块更高数据，并结合环境检测模块3收集的数据进行统计，得出实验室人员在指定时间、温度以及湿度的情况下下达的指令，并得出此时室内最舒适的温度以及湿度，将数据通过plc控制端1进行显示，同时，通过语音控制模块询问是否需要更改。
38.数据更新模块10：根据提取模块5统计的网络数据进行判断，根据计算公式得出室内最佳的温度、湿度以及风速的数据，具体算法包括：
39.p(s)＝p(w1)p《w2|w1》...p《wn|wn-1》
40.其中，p(s)为得出的最佳室内数据，p(w1)为当前最佳数据，p《w2|w1》为最佳数据与当前室内数据的差值，p《wn|wn-1》为第n次数据与当前最佳数据的差值。
41.因设置有提取模块5、统计模块6、语音控制模块、环境检测模块3和数据更新模块10，使得该plc系统在实际使用的过程中可以实时更新网络中以及操作人员使用过程中产生的最佳数据，并根据对最佳数据进行筛选，从而得出最符合当前室内环境的温度，且与常规的设置方式不同，在每次选项进行更替时，通过语音播报以及语音控制的模式对该plc系统进行调整，方便的操作的同时，保障了在最短的时间内该plc系统可以进行最佳的处理，且多样化以及实时更新的设置可以保障该plc系统可以应对更多更复杂的室内环境，降低了耗能的同时保障了对室内环境的处理效果。
42.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
43.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
44.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。