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智能设备

发布时间: 2017-09-29

物联中间件系统

实验教学智能管理系统采用多种物联设备,获取实验业务信息及设备运行数据,并进行设备的管理与运行。其中电源管理系统通过网络进行远程通信,实现远程的参数设定和控制检测,完成实验预约的电源控制和管理;门禁系统通过刷卡身份验证或预约系统完成实验室出入和安全问题;视频系统完成实验室安全管理和视频采集工作,并提供授权页面的访问查询;考勤机系统解决实验室考勤、实验室上课点名以及实验室使用情况统计问题。所有系统通过物联通讯中间件体系架构统一管理。

下图为物联通讯中间件架构模型:

物联平台在设计上通过抽象物联设备的标准接口,在此基础上根据不同类型的物联设备抽象出各类物联设备的标准接口。因为物联平台具有一定的扩展性,因此可以实现在同一平台下驱动同种类型的不同品牌的物联设备。

在模块级联接口端,物联平台实现了通过IP地址为关键字的对象集合。通过WebService服务向实验室预约排课系统提供远程服务;通过业务系统向授权用户提供完善的后台设备管理的服务内容。

完成独立的认证中间件,通过基于抽象组件的认证服务,支持不同品牌的产品接入,系统方便的支持集成学校制定厂家提供的门禁、监控、智能电源控制器等物联设备

采用独立出抽象组件通过Webservice实现物联系统的调用和认证。


        


上图为物联中间件的管理员后台配置管理客户端。

1.1 门禁考勤系统接口

门禁考勤系统可以与学校校园一卡通对接,提供接口开放,能够和实验室智能管理系统对接。师生可通过一卡通进行刷卡考勤、进入实验室。系统通过接口可与门禁考勤机进行集成,将考勤记录在系统中,可以查阅、统计管理。通过系统可实现自动控制门禁和人工控制门禁。

门禁厂家提供接口开发,与实验室智能管理系统对接。

接口要求:

1、远程设定门禁参数(包括工作状态、开门延时、时间同步等)

2、一个控制可控制多个门

1.1.1 考勤机对接方案

考勤机系统远程网络控制,实现基于网络的数据交换、信息共享,实现实验室已排课学生的考勤记录及汇总统计。目前系统支持IP网络接口的考勤机系统,同时预留后台考勤数据的物联客户端配置及设置:

 

将信息系统的有效数据同步到考勤机记忆固件中,支持考勤机的离线登记。

设计目标

学校数字校园统一门户和一卡通系统之下,在互联网的情况下,授权用户在已排课实验室刷卡上课:

导师、管理员查看已排课实验室的学生考勤情况;

汇总统计实验室的学生考勤数据及分类汇总;

支持系统离线考勤,学生考勤完毕后,自动数据上传及汇总;

通过物联中间间关联,能够在外网通过权限查看学生考勤情况。

考勤机数据同步的策略



1.2 门禁对接方案

门禁系统,实现基于网络的数据交换、信息共享,实现实验室刷卡开门学生的记录及汇总统计,对已预约实验室或设备的学生进行出入管理和实验室使用的汇总记录。目前系统支持IP门禁接口的门禁系统,同时预留后台门禁数据的物联客户端配置及设置:

将信息系统的有效数据同步到考勤机记忆固件中,支持考勤机的离线登记。

 

设计目标

学校数字校园统一门户和一卡通系统之下,在互联网的情况下,授权用户在已预约实验室刷卡开门:

导师、管理员查看已预约实验室的学生出入情况(作为真实实验室设备使用率的关键指标);

汇总统计实验室的学生刷卡开门数据及分类汇总;

支持系统离线刷卡开门,学生刷卡开门完毕后,自动数据上传及汇总;

通过物联中间间关联,能够在外网通过权限查看学生刷卡进入实验室情况。

 

门禁数据同步的策略


1.3 智能电源控制接口

如图所示,实验室智能电源主要用于室内电源的自动通断控制,并且进行电流、电压以及用电的采样与监测,智能电源控制系统通过网络进行远程通信,通过存储与转换设备实现远程的参数设定和控制检测。


1.4 监控管理系统接口

监控管理系统可以与学校校园一卡通对接,提供接口开放,能够和实验室智能管理系统对接。管理员通过实验室智能管理系统可在校内外监控一个或多个实验室。能够通过实验室智能管理系统在外网通过权限监控实验室视频情况。

监控管理系统厂家提供接口开发,与实验室智能管理系统对接。

接口要求:

1、视频监控系统分为三个部分:摄像头采集点、控制系统以及客户端浏览插件

2、数据流分为两种:基于TCP的控制命令和基于UDP的视频流

3、视频监控系统工作流程如下:

用户通过网页选择要查看的摄像头,前台页面将请求指令放松给控制系统,由控制系统协调发送给摄像头采集点,摄像头采集点得到指令后,复制一路视频流传递给客户端浏览器中的插件程序,插件程序显示视频信息。

4、默认情况下,控制系统要求摄像头采集点将视频压缩成文件保存到控制系统中。

5、监控系统支持由控制系统转发视频流到客户端浏览插件

6、客户端浏览插件要求使用DX9或类似技术,能够动态显示视频流,而非显示静态页面帧。

7、能够打包成ocxflash的形式提供,其界面样式和布局由二次开发完成,视频流播放以及云台控制等相关操作接口开放给二次开发商。

实验室智能视频信息主要用于实验室安全管理以及实验室使用状况呈现查询,支持远程浏览器查看以及资料的录像方案。目前系统支持IP摄像机的自定义接入,同时通过配置组件通过网络远程配置设备参数。


设计目标

学校数字校园统一门户和统一身份认证系统之下,在互联网的情况下,授权用户通过对象可以实现:

导师、管理员查看实验室现场情况;

监控预约者对仪器设备的使用情况及可能出现的故障;

实验室安全管理,24小时开放的实验房间、放置大型仪器设备的房间全程支持视频查看;

通过物联中间间关联,能够在外网通过权限监控实验室开放使用,管理员通过系统可在校内外监控一个或多个实验室;

 

1.5 创新物联应用

1.5.1 化学品安全管理

   

危险化学品的安全管理是高等学校实验室安全管理工作的重要组成部分。高校实验室需要大量购置、使用和处理危险化学品,危险化学品的管理对实验室建设和人员、环境安全有着至关重要的作用。危化品系统是针对实验室中的危险化学品的申购、保管、使用、存放等问题而开发的信息管理系统。

系统通过在线的方式进行耗材领取、归还等申请,通过一卡通刷卡打开柜门的方式实现对化学品的领用与归还。从而实现对每次领用过程的记录,方便使用的同时避免化学品领用工作的无序。

三期设计将化学品的领取、归还与智能柜和摄像头组合进行,智能柜中每个柜子与摄像机进行绑定,学生可以在系统中直接查看借用时间段内可用的摄像机对应的柜子,然后进行借用,管理员审核通过之后,在借用的时间段内学生可以用一卡通刷开柜子取设备,柜子上方配置的摄像头会24小时开启,对学生的借还情况进行监控。

智能柜是和房间进行关联的,建立好关联之后,便可以将设备和智能柜中的小柜子进行关联。

 

 

学生在进行借用的时候,便可以选择相应的化学品,进行借用,借用审核完成之后,会发消息给到借用者,到哪个实验室、哪个柜子取设备。

学生用完了,进行归还的时候,由专门的管理员检查,在借用管理中确定此设备归还,并且添加设备所在的柜子信息。

 

1.5.2 防漏水检测管理

    


防漏水监测通过漏水传感器、智能监测单元对接庚商物联接口单元,实现漏水数据的采集与上传。

漏水传感器部署在容易发生渗水等问题的楼板或墙面上,一旦发生渗漏的问题,智能监测单元将发出告警或并将监测到漏水传感器位置信息以及漏水告警信息通过RS485Modbus协议)的方式上传到庚商物联接口单元。庚商物联接口平台将数据进行归并整理后上传到物联服务器中。

物联服务器将告警信息实时上传到数据库服务器,并触发实验室管理的相关报警页面。

1.5.3 高温设备监测


高温设备监测,通过在马弗炉等加热装置中安装温度监测装置,实现对设备温度的监测。同时可以通过网页和手机可以查看加热炉设备的状态,提高安全性。

加热炉的数据上传到中间件服务器,可以由实验室安全模块进行集中的监测。

物联硬件参数

2.1 智能电源系统

2.1.1 智能采集控制端

2.2 化学品柜


 I190CM,宽90CM,深50CM,有通风口,每个仪器药品柜有12个子柜。仪器药品柜需装配刷卡器,刷卡器与电脑相连,每个仪器药品柜安装1个摄像头;

II管控终端:一体机,CPUI5;内存:4G;显卡类型:独立显卡,显存容量:独立2G;显示器:23寸宽屏液晶;

III摄像头:1/2.8" CMOS200万,140dB宽动态,IK10防暴,1对音频/报警输入输出,背光补偿,透雾,电子防抖。

IV监控平台:具有开放的应用程序介面接口(API)及指令介面接口;支持开窗、漫游、叠加功能;支持多级别用户管理;

2.3 防漏水监测

2.3.1 漏水控制器

品牌:业高

型号:TTSIM-1A




设置方便,操作简单

TTSIM-1A传感器接口模块可监控长达150米(500英尺)的TraceTek传感电缆。一旦检测到液体,TTSIM-1A模块即通过一个LED发出泄漏指示,并启动继电器,产生本机无电压触点闭合。TTSIM-1A模块还可通过多种标准协议与TraceTek TTDM-128等主监控系统、或直接与PLC(可编程逻辑控制器)或其它主机系统进行通信。由于TTSIM-1A模块成本低廉,使通过多个独立的传感电缆小段来构建牢固的系统成为经济可行。无需进行现场校准。

TTSIM-1A模块既可作为单独运行的泄漏检测报警单元使用,也可与其它TraceTek TTSIMTT-NRMTTDM-128模块联网使用。 TTSIM-1A模块可用Palm™ OSPocket PC™袖珍手持个人数字助理(PDA)、基于微软Windows™PC,或采用TraceTek TTDM-128的网络主模块实现配置。

设计特点

• 报警发信的无电压触点。

• LED显示电源、泄漏、电缆故障及通信状态。

• 支持各种通信协议。 自动进行协议选择。

• 在无放大条件下,简易双绞线串行RS-485通信可达1200米 (4000英尺)。

• 50/60 Hz交流电电源,24120230V型号备选。

• TTSIM-1A单元均有用软件分配的专用地址 无需使用开关。

• 通过软件选择继电器常态通电或常态断电操作模式。

• 方便的DIN导轨安装方式。

• 可提供适于室内独立安装或苛刻的户外安装条件的模块外壳。


2.3.2 漏水感应线缆7.5m

品牌:业高 

型号:TT1000漏水感应线

漏水感应线,包括漏水感应线、跳接线、连线

TraceTek® TT1000 传感电缆可检测到电缆上沿线任何位置有水出现的情况。本电缆与TraceTek 报警与定位模块配套安装,一旦检测到有水侵入,即会启动报警并准确指明漏水位置。

分布式传感

TT1000 传感电缆所具备的分布式泄漏检测与定位功能可广泛适用于各种领域。本电缆具备各种长度规格可供选择,可满足各种检测范围需要。

设计灵活性

TT1000 传感电缆带有配套的工厂原装塑料接插头。本电缆用途广泛,可适用于数据中心底层地板、电信室、暖通空调设备区、管道、电力室、贮存区、大水槽与屋顶等漏水检测。本电缆小巧轻便,柔韧性强,易于安装。光滑的设计特点利于电缆快速干燥。

工艺先进

TT1000 传感电缆所采用的Raychem® 导电聚合物技术与含氟聚合物构造使之具有强韧的机械性能与耐腐蚀、耐磨损性能。本电缆由嵌入含氟聚合物载线杆内的两根传感线、一根报警信号线和一根连续性检测线构成。报警模块对传感电缆的连续性进行持续监控。电缆坚固的构造保证无任何金属暴露,甚至可在腐蚀环境下反复使用。

产品特征

电缆直径:0.24 英寸(6.0 mm)(标称)

连续性检测线与信号线:2 x 26 AWG (美国线规),含氟聚合物绝缘

传感线:2 x 30 AWG (美国线规)带导电性含氟聚合物护套

载线杆:含氟聚合物材料

电缆重量(50 英尺/15 米的长度): 2.3 磅(公斤)

电缆颜色:高亮度黄色

技术说明

断裂强度:仅限电缆:160 磅(72 公斤)含接头:70 磅(32 公斤)

切断力:0.005 英寸刀片:>50 磅(0.13mm 刀片:>22 公斤);十字头速度:0.2 英寸分钟

耐磨性:(根据UL 719 标准的)65 个周期

最高持续工作温度:174°F(75°C)

耐火性:级压力通风电缆(根据NEC 1996 725 - 71(a) 标准)根据UL 910 标准经修改的Steiner 管道试验

性能数据

报警泄漏量(自来水): 传感电缆沿线任何位置:最大英寸(50mm);长达5000 英尺的最大系统长度

干燥时间:电缆从静态水中取出15 秒钟内即干燥并复位

标准清洁方法:用干净的湿布擦拭

2.4 高温检测系统

品牌:实维

型号:定制

系统采用 B/S 架构,用户可以通过浏览器来监控设备运行情况,无需安装客户端。

关键性数据的精确测量和不间断的记录,保存。

远程报警

预警功能,工程师每周检查系统运行数据

诊断功能,故障分析,2小时内提供解决方案

监控系统高度集成

设置多级访问权限


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