一种生物安全实验室智能综合控制系统
技术领域
本发明属于智能控制领域，涉及安全实验室控制技术，具体是一种生物安全实验室智能综合控制系统。
背景技术
公开号为CN105498866A的专利公开了一种CCN生物安全实验室，包括门、第一更衣间、第二更衣间、实验室、机房、进风系统和出风系统，通过门进入机房内，进风系统依次连通包括初效过滤器、中效过滤器、离心风机、静压箱和整体式层流罩，整体式层流罩的出风口置于实验室的室内，进风系统用于源源不断地为实验室输送洁净的空气；出风系统依次连通包括高效过滤器和气流扩散送风单元，高效过滤器的进风口置于实验室的室内，出风系统的出风速度小于进风系统的进风速度；机房内设有P2病毒实验室控制系统，在P2病毒实验室控制系统内设有门锁控制系统和内部环境监控系统。本发明安装快速、价格低廉，能够实现压差、温湿度、灭菌剂浓度的在线监测，具有安全度高的门禁管理，保证了实验安全。
但是，其并未针对实验室内的所有设备进行检测，无法检测到生物安全实验室内的所有设备，其位置是否移动，在人走完之后是否恢复到原位，部分设备可能对其存放位置有要求，而且同时也不能做到所有的设备在指定位置，便于所有人的查找和快速定位；为了解决这一技术问题，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物安全实验室智能综合控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种生物安全实验室智能综合控制系统，包括设备监控单元、随动单元、原始位置库、综合分析单元、人员监控端、处理器、显示单元、管理单元、存储单元和警报单元；
其中，所述设备监控单元用于监控实验室内所有设备实时位置，并将设备的实时位置传输到随动单元，所述随动单元接收设备监控单元传输的对应所有设备的实时位置；
其中，所述原始位置库内存储有所有设备对应的存放位置，对应存放位置即为所有设备在对应实验室内存放的设备原始位置；
所述随动单元用于结合原始位置库对所有设备的实时位置进行随动分析，具体随动分析步骤如下：
步骤一：获取到所有设备，对应将其标记为Si，i＝1...n；其中Si表示对应的设备Si；
步骤二：对应将所有设备Si的实时位置标记为Wi，i＝1...n，其中Wi与Si一一对应；
步骤三：计算设备Si距离设备原始位置的移动距离，具体计算方法如下：
S1：获取到所有设备的存放位置，以及对应的实时位置Wi；
S2：以存放位置为原点，获取到对应设备在实时位置处距离存放位置处的最大距离和最小距离；
S3：求取最大距离和最小距离的中值，将该中值标记为目标移动距离，将目标移动距离标记为Mi，i＝1...n；且Mi与Wi、Si一一对应；
步骤四：对目标移动距离Mi进行判定，得到对应设备Si的换位次数Gi、换位信号Hij和对应的位持时间Pij；
步骤五：根据对应设备Si的换位次数Gi和对应的位持时间Pij计算对应设备的求需值Qi；具体计算公式为：
式中，X2和X3均为管理人员预先设定的权值；
步骤六：根据求需值Qi，将满足Qi<X4的对应设备Si标记为冷门设备；
将满足满足X4≤Qi≤X5的对应设备Si标记为常规设备；
将满足Qi≥X5的对应设备Si标记为常用设备；
所述随动单元用于将设备Si、目标移动距离Mi、常用设备、常规设备和冷门设备传输到综合分析单元；
所述人员监控端用于监控实验室内的实时人数，并将实时人数传输到综合分析单元，所述综合分析单元接收人员监控端传输的实时人数，并结合设备Si、目标移动距离Mi对实时人数进行预提醒分析，具体分析过程为：
SS01：当实时人数低于设定人数时，产生解散信号；设定人数为管理人员设定，具体可取两人，或者其他值；
SS02：在产生解散信号时，若存在目标移动距离Mi超过圆心距离时，获取到对应设备的数量，将其标记为离散数量，圆心距离为管理人员预先设定的数值，具体可临时设定；
SS03：当离散数量大于0时产生预警信号。
进一步地，所述综合分析单元用于将离散数量、预警信号、常用设备、常规设备和冷门设备传输到处理器，所述处理器用于将常用设备、离散数量和预警信号传输到显示单元；
所述显示单元接收处理器传输的离散数量和预警信号，并实时显示“当前存在+离散数量+未恢复原始位置，请注意”；
所述显示单元接收处理器传输的常用设备，并显示“当前设备+常用设备+为使用频率偏高设备”；
所述管理单元与处理器通信连接。
进一步地，所述处理器用于在产生预警信号时驱动警报单元发出警报；
所述处理器用于将常用设备、常规设备和冷门设备传输到存储单元进行实时存储。
进一步地，所述管理单元用于录入所有的预设值。
进一步地，步骤四中对目标移动距离Mi进行判定的具体方式为：
S01：当Mi的变动值低于X1时，此时产生未动信号，表示此时设备并未产生移动；
S02：当Mi的变动值大于X1，且持续时间超过T1时，此时产生换位信号，对应将换位次数标记加一，初始时，换位次数为0；X1和T1均为预设数值；
S03：之后重复S01-S02对Mi的监控，并在下一次产生换位信号时，获取到对应两次换位信号之间的时间，将该时间标记为对应的换位信号的位持时间，将对应的换位信号标记为Hij，i＝1...n，j＝1...m；对应的位持时间标记为Pij，i＝1...n，j＝1...m；Hij表示为对应设备Si的第j个换位信号，Pij表示为对应设备Si的第j个换位信号的位持时间；
S04：得到换位信号Hij及其对应的位持时间Pij，同时获取到对应换位次数，将其标记为Gi；
S05：得到对应设备Si的换位次数Gi、换位信号Hij和对应的位持时间Pij。
本发明的有益效果：
本发明通过设备监控单元监控所有设备的实时位置，同时借助随动单元获取到所有设备，对应将所有设备Si的实时位置标记为Wi；计算设备Si距离设备原始位置的移动距离，具体计算方法如本发明中公开内容所示，之后得到目标移动距离Mi；根据目标移动距离Mi进行判定，得到对应设备Si的换位次数Gi、换位信号Hij和对应的位持时间Pij；根据对应设备Si的换位次数Gi和对应的位持时间Pij计算对应设备的求需值Qi；根据求需值确定常规设备、常用设备和冷门设备；
同时通过人员监控端确认人员离开时，设备都在原始位置，否则产生警报信号。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，一种生物安全实验室智能综合控制系统，包括设备监控单元、随动单元、原始位置库、综合分析单元、人员监控端、处理器、显示单元、管理单元、存储单元和警报单元；
其中，所述设备监控单元用于监控实验室内所有设备实时位置，并将设备的实时位置传输到随动单元，所述随动单元接收设备监控单元传输的对应所有设备的实时位置；
其中，所述原始位置库内存储有所有设备对应的存放位置，对应存放位置即为所有设备在对应实验室内存放的设备原始位置；
所述随动单元用于结合原始位置库对所有设备的实时位置进行随动分析，具体随动分析步骤如下：
步骤一：获取到所有设备，对应将其标记为Si，i＝1...n；其中Si表示对应的设备Si；
步骤二：对应将所有设备Si的实时位置标记为Wi，i＝1...n，其中Wi与Si一一对应；
步骤三：计算设备Si距离设备原始位置的移动距离，具体计算方法如下：
S1：获取到所有设备的存放位置，以及对应的实时位置Wi；
S2：以存放位置为原点，获取到对应设备在实时位置处距离存放位置处的最大距离和最小距离；
S3：求取最大距离和最小距离的中值，将该中值标记为目标移动距离，将目标移动距离标记为Mi，i＝1...n；且Mi与Wi、Si一一对应；
步骤四：对目标移动距离Mi进行判定，具体判定方式为：
S01：当Mi的变动值低于X1时，此时产生未动信号，表示此时设备并未产生移动；
S02：当Mi的变动值大于X1，且持续时间超过T1时，此时产生换位信号，对应将换位次数标记加一，初始时，换位次数为0；X1和T1均为预设数值；
S03：之后重复S01-S02对Mi的监控，并在下一次产生换位信号时，获取到对应两次换位信号之间的时间，将该时间标记为对应的换位信号的位持时间，将对应的换位信号标记为Hij，i＝1...n，j＝1...m；对应的位持时间标记为Pij，i＝1...n，j＝1...m；Hij表示为对应设备Si的第j个换位信号，Pij表示为对应设备Si的第j个换位信号的位持时间；
S04：得到换位信号Hij及其对应的位持时间Pij，同时获取到对应换位次数，将其标记为Gi；
S05：得到对应设备Si的换位次数Gi、换位信号Hij和对应的位持时间Pij；
步骤五：根据对应设备Si的换位次数Gi和对应的位持时间Pij计算对应设备的求需值Qi；具体计算公式为：
式中，X2和X3均为管理人员预先设定的权值，因为不同因素对最终结果影响不同，故此处引入权值，以突出影响；
步骤六：根据求需值Qi，将满足Qi<X4的对应设备Si标记为冷门设备；
将满足满足X4≤Qi≤X5的对应设备Si标记为常规设备；
将满足Qi≥X5的对应设备Si标记为常用设备；
所述随动单元用于将设备Si、目标移动距离Mi、常用设备、常规设备和冷门设备传输到综合分析单元；
所述人员监控端用于监控实验室内的实时人数，并将实时人数传输到综合分析单元，所述综合分析单元接收人员监控端传输的实时人数，并结合设备Si、目标移动距离Mi对实时人数进行预提醒分析，具体分析过程为：
SS01：当实时人数低于设定人数时，产生解散信号；设定人数为管理人员设定，具体可取两人，或者其他值；
SS02：在产生解散信号时，若存在目标移动距离Mi超过圆心距离时，获取到对应设备的数量，将其标记为离散数量，圆心距离为管理人员预先设定的数值，具体可临时设定；
SS03：当离散数量大于0时产生预警信号；
所述综合分析单元用于将离散数量、预警信号、常用设备、常规设备和冷门设备传输到处理器，所述处理器用于将常用设备、离散数量和预警信号传输到显示单元；
所述显示单元接收处理器传输的离散数量和预警信号，并实时显示“当前存在+离散数量+未恢复原始位置，请注意”；
所述显示单元接收处理器传输的常用设备，并显示“当前设备+常用设备+为使用频率偏高设备”；
所述处理器用于在产生预警信号时驱动警报单元发出警报；
所述处理器用于将常用设备、常规设备和冷门设备传输到存储单元进行实时存储。
所述管理单元与处理器通信连接，所述管理单元用于录入所有的预设值。
一种生物安全实验室智能综合控制系统，在工作时，通过设备监控单元监控所有设备的实时位置，同时借助随动单元获取到所有设备，对应将所有设备Si的实时位置标记为Wi；计算设备Si距离设备原始位置的移动距离，具体计算方法如本发明中公开内容所示，之后得到目标移动距离Mi；根据目标移动距离Mi进行判定，得到对应设备Si的换位次数Gi、换位信号Hij和对应的位持时间Pij；根据对应设备Si的换位次数Gi和对应的位持时间Pij计算对应设备的求需值Qi；根据求需值确定常规设备、常用设备和冷门设备；
同时通过人员监控端确认人员离开时，设备都在原始位置，否则产生警报信号。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
