一种智慧实验室管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能电源管理系统领域，具体为一种智慧实验室管理系统。


背景技术：

2.如今科研院校拥有众多的实验室，实验室内通常有大量各种用电设备，如照明、空调通风、监控、多媒体和实验设备等，以往对这些设备通常分别进行监测和管理，工作量大、自动化程度低，容易出现管理漏洞，造成用电浪费，且无法做完整存档记录，已无法满足智慧校园的管理要求。
3.本实用新型采用了智慧电箱来分线路监测和控制各类用电设备，对线路的开闭和用电情况实时监控，减少了用电浪费，此外还可以对实验设备进行使用管理，避免了无用的损耗；此外智能网关连接传感器、执行器等设备，能根据设置自动调节实验室的环境温度、湿度、亮度等，保证实验室的环境要求；系统还可对门禁、监控和多媒体设备进行监控和管理，实现整个实验室的智慧管理。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种智慧实验室管理系统，用于监测和控制实验室内的用电设备，包括智能网关、智慧电箱、交换机和服务器，其中：
5.智能网关，所述智能网关与智慧电箱和交换机相连接，收集智慧电箱数据，并与交换机相通讯；
6.智慧电箱，所述智慧电箱与市电和用电设备相连接，控制用电设备的市电开闭合，采集用电设备的电压、电流等数据参数；
7.交换机，所述交换机与服务器相连接，用于智能网关与服务器之间通讯；
8.服务器，将实验室采集数据和信息进行处理和存储。
9.优选地，所述智慧电箱包括通讯模块和若干智慧开关模块，所述智慧开关模块输入端与市电相连接，输出端分别与各用电设备连接，智慧开关模块用于控制用电设备的市电电源开启和关闭，所述通讯模块与各智慧开关模块相连接，并与智能网关相连接，通讯模块将从智慧开关模块采集到数据向智能网关发送。
10.优选地，所述智慧开关模块包括电流传感器、电压传感器和开关，所述开关控制智慧开关模块中市电的开闭合，所述电流传感器测量流经智慧开关模块的市电电流，所述电压传感器测量智慧开关模块的市电电压，根据电压和电流值可监测用电设备的用电状态和负荷。
11.优选地，所述智慧电箱进一步包括总空开和电箱电源，所述总空开输入端与市电相连，输出端与各智慧开关模块和电箱电源连接，总空开为实验室的市电总开关，所述电箱电源输出端与通讯模块和各智慧开关模块连接，为通讯模块和智慧开关模块提供低压直流电。
12.优选地，所述智慧实验室管理系统进一步包括控制面板、执行器、传感器和多媒体
设备，所述智能网关分别与控制面板、执行器、传感器和多媒体设备相连接，所述控制面板将控制信号发送给智能网关，所述传感器采集实验室的环境数据并发送给智能网关，所述执行器接收和执行智能网关发过来的控制信号，所述多媒体设备接收和执行智能网关发过来的控制信号。
13.优选地，所述智慧实验室管理系统进一步包括门禁系统、监控系统和电子信息屏，所述交换机分别与门禁系统、监控系统和电子信息屏相连接，所述门禁系统和监控系统数据通过交换机发送给服务器，所述电子信息屏显示系统的状态和数据。
14.优选地，所述智慧实验室管理系统进一步包括访问终端，所述访问终端通过网络与数据库相连接，访问终端可以通过服务器查询和管理实验室内的用电设备。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.(1)本实用新型的一种智慧实验室管理系统，采用智慧电箱监测实验室内的各路供电线路和用电设备，并可对每路供电线路进行开启关闭控制，确保节约用电和用电安全，并可以对实验设备进行使用管理；
17.(2)本实用新型的一种智慧实验室管理系统，智能网关收集智慧电箱和传感器数据，可通过各种执行器来控制相应设备，实现对用电设备更智慧化的管理；
18.(3)本实用新型的一种智慧实验室管理系统，可适用电脑或移动终端远程监测或控制实验室内设备，提高管理的便利性；
19.(4)本实用新型的一种智慧实验室管理系统，各设备之间可通过有线或无线网络连通，系统搭建方便灵活。
附图说明
20.图1为本实用新型一种智慧实验室管理系统示意图；
21.图2为本实用新型一种智慧实验室管理系统的智慧电箱示意图；
22.图3为本实用新型一种智慧实验室管理系统的智能网关相关示意图。
23.图中，1为智能网关，2为智慧电箱，21为总空开，22为智慧开关模块，221为电流传感器，222为电压传感器，223为开关，23为通讯模块，24为电箱电源，3为交换机，4为服务器，5为访问终端，6为用电设备，7为执行器,71为调光器，72为风机盘管执行器，73为窗帘控制器，8为传感器，81为烟雾传感器，82为环境传感器，9为多媒体设备，91为电视、投影仪，92为数字功放，93为电动屏幕，10为控制面板，11为门禁系统，12为监控系统，13为电子信息屏。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.参照图1所示，一种智慧实验室管理系统，用于监测和控制实验室的用电设备6，包括智能网关1、智慧电箱2、交换机3和服务器4，其中：
26.智能网关1，所述智能网关与智慧电箱2和交换机3相连接，收集智慧电箱2数据，并与交换机3相通讯；
27.智慧电箱2，所述智慧电箱2与市电和用电设备6相连接，控制用电设备6的市电开闭合，采集用电设备6的电压、电流等数据参数；
28.交换机3，所述交换机3与服务器4相连接，用于智能网关1与服务器4之间通讯；
29.服务器4，将实验室采集数据和信息进行处理和存储。
30.参照图2所示，所述智慧电箱2包括总空开21、通讯模块23和若干智慧开关模块22，所示总空开21输入端与市电相连，总空开21为实验室的市电总开关，所述智慧开关模块22输入端与总空开21的输出端相连接，输出端分别与各用电设备6连接，智慧开关模块22用于控制用电设备6的市电电源开启和关闭，所述通讯模块22通过数据总线与各智慧开关模块22相连接，并与智能网关1相连接，通讯模块23将从智慧开关模块22采集到数据通过网线或无线网络向智能网关1发送，使系统搭建方便灵活。智能开关模块22的数量可根据实验室的电器设备和试验设备数量进行设置，并可根据需要进行添加，通常按不同功能进行分组，可分为照明、普通插座、电脑、空调及各组不同试验设备，确保智能开关模块22可按需求对单组供电线路进行独立开启闭合。
31.所述智慧开关模块22内包括电流传感器221、电压传感器222和开关223，所述开关223可通过手动控制或信号控制对智慧开关模块22中市电的进行开启闭合，所述电流传感器221测量流经智慧开关模块22的市电电流，所述电压传感器222测量智慧开关模块22的市电电压，电流和电压值反映了当组智慧开关模块22下所带了用电状态和负荷，该数值通过通讯模块23发送至智能网关1。
32.智慧电箱2中还设有电箱电源24，其一端接入总空开21输出端，输出端输出低压直流电，并向通讯模块23和智慧开关模块22供电。
33.参照图1所示，进一步包括控制面板10、执行器7、传感器8和多媒体设备9，所述智能网关1分别与控制面板10、执行器7、传感器8和多媒体设备9相连接，所述控制面板10将控制信号发送给智能网关1，所述传感器8采集实验室的环境数据并发送给智能网关1，所述执行器7接收和执行智能网关1发过来的控制信号，所述多媒体设备9接收和执行智能网关1发过来的控制信号。
34.参照图3所示，传感器8包括烟雾传感器81和环境传感器82，烟雾传感器81采集实验室内的烟雾浓度并对系统提供报警，环境传感器82测量实验室中的温度、湿度和亮度等。执行器7包括调光器71、风机盘管执行器72和窗帘控制器73，调光器71可调节照明的亮度，或关闭照明；风机盘管执行器72可对实验室中央空调进行调节温度和湿度；窗帘控制器73控制窗帘的开闭合。多媒体设备9包括电视、投影仪91、数字功放92、电动屏幕93。可以根据系统的设置，由传感器8采集实验室的环境数据，然后由系统自动去控制或远程控制执行器7进行动作；当环境传感器82采集到亮度、温度和湿度等参数时，系统可通过控制调光器71和窗帘控制器73，让窗帘开启关闭，开启或关闭照明，调高、调低照明亮度，保证实验室内照明亮度；可通过控制风机盘管执行器72，让空调制冷或制热，或进行除湿，确保实验室内合适的温湿度环境。可以通过控制面板10上按钮直接去控制执行器7或多媒体设备9进行动作，可通过对执行器7的动作控制实验室的照明亮度、温度和湿度；同时还可以通过控制面板10直接控制电视、投影仪91的开启关闭，调整数字功放92的声音音量，开启和关闭电动屏幕93，使多媒体设备9的控制更为集中便利。
35.参照图1所示，进一步包括门禁系统11、监控系统12和电子信息屏13，所述交换机3
分别与门禁系统11、监控系统12和电子信息屏13相连接，所述门禁系统11和监控系统12数据通过交换机3发送给服务器4，门禁系统11和监控系统数12实时产生大量数据，数据交换机3发送给服务器4存储和处理，所述电子信息屏13显示系统的状态和数据，电子信息屏13为触碰屏，上面可以显示实验室内监控系统12、门禁系统11信息，可以查看传感器8采集的各项数据，监测执行器7和多媒体设备9的状态，还可以通过智慧电箱2查看每一路用电设备6的用电状态和负荷，同时还可以通过触碰点击对系统内各个系统和设备进行设置和控制。
36.所述智慧实验室管理系统进一步包括访问终端5，所述访问终端5通过网络与数据库4相连接，访问终端5可以通过服务器4查询和管理实验室内的用电设备6。访问终端5可以是电脑或手机平板等移动设备，可以直接查询智能电箱2中每一路的用电设备6的用电状态和负荷，并可以根据实验室开放的时间来监控各用电设备6是否在合理的使用当中，以避免空闲时段开启照明、空调和实验设备，造成不必要的用电的损耗，同时还可以利用智能电箱2对各路市电开启关闭的功能，对各实验设备进行使用管理，在实验设备预约的时段开启该设备的电源，避免了实验设备的滥用和不必要的损耗，对大型和贵重实验设备是非常必要的监控和管理。
37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。