实验室环境监测系统设计要点

智能实验室环境调控模块是通过对监控终端实时监控并上传数据进行分析，并对环境控制设备发出相应的命令，以保证实验室环境达到使用者所需要的管理工具。

实验室环境的智能化控制是智能化实验室的重要表现，即通过监测终端对于实验室环境参数的实时监控和采集，并且通过控制设备进行调节，寻求实验室环境控制与安全、能效的最优化解决方案。

环境监测系统由监测中心、监测站、监测单元和监测模块逐级汇接构成，适用于多级汇接、分层管理的监测项目。监测中心通常设在本地域的实验室中心管理机构，也可对监测单元进行监测和维护操作。监测站根据电源及环境设备分布情况可在一个本地网内设立多个，通常设在下级实验室内，作为通信枢纽，接受监测中心调度，执行对下级实验室端的监测和维护操作。监测单元设在各个被监测的实验室端，负责对实验室端内的监测模块进行管理，并负责与监测中心或监测站通信。监测模块对应监测对象接口，负责设备运行数据采集和设备控制。

根据监测现状的实际情况以及监测规模的大小，合理选用和建设，可采用以下结构模式：

（1）单独的监测单元一级建设模式。

（2）监测站、监测单元/监测中心、监测单元等扁平化结构两级建设模式。

（3）监测中心、监测站、监测单元三级建设模式。

一、总体架构及设计功能

实验室环境监测系统一般包括实验室环境监测中心显示系统、环境基础数据采集系统、环境信息处理系统、环境设备管理系统、应急调度及应急预案生成系统5个分系统。

1、环境监测中心显示系统

显示系统是监测平台的重要组成部分，它包括视频等各类信号传输系统、屏幕信息处理控制系统、显示系统、视频监测系统等。

2、环境基础数据采集系统

 由现场数据采集装置、通讯装置、监测仪表等构成，以建立多源、多时态、多尺度的环境采集渠道。现场数据采集通讯装置通过有线方式采集、控制和存贮各种现场仪表的测量数据和状态，通过无线/有线的数据传输媒介与监测中心交换信息，实现监测中心对现场仪表的远程控制、远程数据采集和远程参数设定。

3、环境信息处理系统

是环境监测管理系统的核心功能，主要是接收采集的现场信息，并对信息进行整理和显示控制，并提供报警、统计及基础的资源数据管理。同时调用设备管理模块和应急模块进行协同工作。

4、环境设备管理信息系统

将各种环境设备已有的软件控制管理系统进行有效整合，对未提供数字化管理接口的设备进行数字化改造，增加数字化控制接口，从而通过设备管理系统对环境设备实时化监测、数字化调整和自动化控制。

5、应急调度及应急预案系统

发生突发事件时，通过系统能够迅速建立起应急启动规范程序，同时建立相关的档案资料和记录，利用该系统能够迅速的查询相关的国家标准规范、专家信息、案例库等信息，并通过不同时段的环境信息的对比和综合分析，从而提供辅助决策支持。

二、监测方法说明

（1）非智能设备的监测。

对于非智能设备的数据采集，其开关量与模拟量的接入方式均可采用传感器和隔离取样器，使监测模块工作更安全，性能更稳定。实验室温湿度、气体（部分气体）监测可以通过温湿度传感器采集环境温湿度模拟量信号，转换成标准电信号后接入到监测模块；红外、气体、烟雾、浸水等开关量信号传感器可采用物理线直连的方式接入到监测模块；在检测实验室环境量浸水时，将积水探头安装在靠近空调正下方的地板上，既可优先监测空调漏水，又可监测到实验室浸水。实验室的传感器或探测器，一旦发生异常，将通过监测软件及时在中心实验室内提示报警。系统根据上报的监测信息，事故报警信息，对事件报警信息进行分析处理，对于不同的预警和报警信息记录到事故信息库，并用声、光报警形式，或通过短信、邮件等通知方式，向值班人员示警。

（2）智能设备的监测。

由于实验室智能设备（如开关电源、精密空调等）通信协议各不相同，在监测系统的实施过程中，需要各智能设备厂家协助提供智能设备的通信协议和接口，才能将此设备纳入监测。