[发明专利]一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统

权利要求书

1.一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：包括通信系统以及警报系统；所述通信系统电性连通警报系统，且所述通信系统由后端数据采集发送系统以及web前端系统组成；

所述后端数据采集发送系统包含有树莓派A以及树莓派B，且所述树莓派A作为数据站，用于接收数据，同时采集图像数据，并提供对实验室内的数据可视化；所述树莓派B与实验室设备通讯，用于采集实验室设备的温湿度数据、真空度数据，并负责数据的传输；

所述web前端系统中，树莓派A使用Apache服务实现基于html5的网站服务，具备多种功能；而树莓派B则可以特定频率将实验室设备数据信息单向向外网传送。

2.根据权利要求1所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述通信系统通过交换机实现内外网隔离组网；其中内外网通过不同网段和VLAN实现数据不互通，进而保护内网；VLAN技术将一个物理局域网在逻辑上划分为多个子网(广播域)，多个用户可在同一子网中进行互访，而不同子网间的用户被隔离。

3.根据权利要求2所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述警报系统包含警笛以及DAQ970模块，其中DAQ970模块作为警报系统中的数据接收模块；所述警报系统电性连通后端数据采集系统，且在后端数据采集系统通过树莓派B采集数据后，警报系统通过内置的DAQ970模块将采集数据与预设参数对比，若实验室的环境与预设参数有出入，则触发警笛报警，同时向预设的指定邮箱发送邮件。

4.根据权利要求3所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述通信系统通过交换机实现内外网隔离组网后，可将实验室中的数据采集工控机、内部电脑、树莓派A、树莓派B以及各仪器仪表实验室数据核心置于内网；而数据服务器、存储系统、个人电脑置于外网中。

5.根据权利要求4所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述树莓派A以及树莓派B作为后端数据采集发送系统中的微处理器，且树莓派A以及树莓派B上开设有多种接口，包括串口、NI-VISA端口以及GPIO接口；其中通过串口、NI-VISA端口，利用SCPI指令集可与实验室仪器进行通讯，而GPIO接口可接入多种不同的传感器以及控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述树莓派B利用基于Python软件实现对后端数据的采集，且树莓派A基于Apache服务搭建web服务器，实现前端可视化网站，以此直观通过互联网访问实验室的环境监控数据。

7.根据权利要求6所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述后端数据采集发送系统中，对于需要经常进行试验操作的仪器，采用LabVieW软件进行控制；而所述web前端系统中，使用eChars可视化数据、并利用jQuery获取服务器的数据，最终通过花生壳内网穿透工具对实验室的环境进行监控。

8.根据权利要求7所述的一种低成本、安全性高的实验室设备环境网络监控系统，其特征在于：所述DAQ970模块能够对接收的监控参数进行逻辑分析，并通过编程设置各监控参数的报警上下限以及报警输出信息；其中在DAQ970模块输出报警信息时，报警信息包含：其一，发送当前实验室状态以及照片的邮件给实验室成员；其二，输出报警数字信号，且该信号为TTL数字信号，通过继电器控制警笛启动，以及切断对重要仪器的电源以保护重要仪器。