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实验室温湿度和压差无线在线自动化监测解决方案
实验室温湿度和压差无线在线自动化监测主要由设备层设备（智能温湿度传感器、智能温度传感器、无线测控装置）、智能网关、无线短信猫模块、网络交换机、采集计算机、数据服务器、Web服务器及监控管理软件等构成，本系统设计采用先进的软硬件技术和分层分布式网络结构，针对客户的实际情况提供下列解决方案。
一、系统概况
基于无线传感网络的环境与安全监测系统，安装方便，适用于已建成的对环境温湿度或者安全要求较高的、又不方便重新对建筑进行工程施工的仓库，食品仓库、药品仓库、孵化生化实验室；电子厂房、机房；孵房、大棚、温室等。
自动化无线监测系统由深圳市信立科技有限公司的数据采集设备及无线传输设备和相关无线传感器组成。具备智能化、尺寸小、使用寿命长等特点，选用全工业级产品，在恶劣环境下稳定性好、精度高。
根据项目的实际情况，设计技术方案，设计中力求系统先进、可靠、经济实用和可靠、功能扩展方便，做到系统设计方案严谨、布局合理、设备选型合理。
1.1设计依据
根据现场监测要求内容，利用无线传感网络技术，开展对实验室冰柜和实验室环境进行温、湿度、压差强度动态监测，监测系统可增加其他监测指标。
1.2设计目的
为了确定区域环境温湿度、压差指标并执行相应的温湿度、压差控制，利用无线传感器网络技术对实验室环境参数（温湿度和压差）等参数实时监测，并将监测信息通过无线方式传输到监控后台，根据监控系统要求实现实时监测。
序区域名室内温度压差监冰柜监冰箱监
设备布置情况
号
称 样本存1
储区-2 样本制2
备室 试剂准3
备区
监测数量 测数量 测数量 测数量
无
无
1
1
智能温度传感器1个，2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，智能温度传感器1个，4路温度
1
1
2
2
信号，无线测控装置1台采集1路压差信号
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1
1
1
1
路压差和2路温度传感器
1
标本制4
备区 5 纯化区
1
1
1
1
1
1
1
1
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
6 定量区 1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
7 检测区 QC质控8
室 预留实9
验室-2 10 电冰室 11 配液室
存储机12
房 预留实13
验室-1
血液实14
验室-1
免疫实15
验室 物流仓16
库 17 走廊 18
1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1 1 1
1 1 无
1 无 无
2
路压差和3路温度传感器 无 无线温湿度、压差传感器 无 智能温湿度传感器1台
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置2
1 2 1 1
路压差和2路温度传感器
智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1
1 1 1 1
路压差和2路温度传感器
1
无
无
无 智能温湿度传感器1台 无线中继器9台 整个系统配置智能网关5台
备注：最终布置设备位置和数量以实际现场使用要求为准。冰箱温度监测点不破坏冰箱任何外观，但可得到实时信息。投入式温度传感器，软薄皮信号线，可任意冰箱门压挤，方便使用
2
系统实现功能
1.对实验室环境温、湿度、压差实时监测，同时将监测数据传输至监控中心。
2.对实验室内部的冰柜温度经行实时监测，将监测数据通过无线方式传输到监控中心。 3.现场采集装置和检测装置采用无线传输，接线简单、安装方便。 4.通过监控软件模拟现场流程图，友好人机界面。
5.设置温湿度上下限声光报警，监控软件界面直接显示，无需增加硬件报警器，可以在现实屏幕上分别独立对温度、温湿度、压差点进行声光报警指示，并通过短信猫发送报警信息至指定人员手机。
6.设备位置定位，可以通过软件平台，标识具体设备的位置和名称信息。
7.设备安装采用挂壁试或者导轨安装，可靠性高、实用性强、经济型，便于现场技术人员的安装维护。
8.设备输出标准Modbus协议和TCP/IP接口。
9.可与公司内部网络无缝对接，通过WEB页面访问监控数据，以及外网远程监测服务器数据，可随时随地远程监测实验室内监测参数。 10.历史数据存储、报表打印、数据曲线图等。 详细实现功能，可参考系统软件介绍。
1.4设计标准
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92 《建筑物防雷设计规范》GB50057
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343
空气质量自动监测技术规范（HJ/T 193-2005 2006-01-01实施） 环境空气质量监测规范
环境空气质量功能区划分原则与技术方法（HJ/T 14-1996 1996-10-01实施）
二、系统设计思想
系统设计充分考虑项目的实际情况，最大程度地实现相关功能，满足用户的相关要求，体现系统的各项技术特点。最终实现分散采集、集中监控。系统设计思想如下：
分层分布式结构：系统结构上采用分层分布式设计，纵向分为三层：监控层、无线网络通讯层和现场设备层。监控层包括监控计算机、监控管理软件等；无线网络通讯层包括无线传感器、无线测控装置、智能网关等无线网络通信设备；现场设备主要由温、湿度传感器、压差传感器和其他控制设备。
快速稳定的通讯传输形式：整个系统采用当今流行的无线网络通讯形式、TCP/IP网络传输及现场总线控制。通讯传输中采用数字信号，保证了系统通讯的抗干扰能力和信息交换速度，提高了系统的智能化程度，整体上加强了系统稳定性和可靠性。
灵活的组网模式：系统无线传感器网络通讯层网络为星型网络结构。整个数据采集与监控系统预留了通讯接口，可以进行相关数据信息的转发和远传，从而实现资源信息的共享，完成
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系统间组网。
模块化、智能化的设计理念：系统软件应具备采用模块化的设计理念，各功能管理模块如前置机、数据服务、人机界面、数据库维护、实时监控等，各部分之间不互相影响。模块化的设计思想提高了系统的灵活性、可靠性。
扩展性强：对于现场设备增加只需增加相应的通讯装置，并将设备连接到无线网络通讯层上就可实现系统底层扩展。对于扩展的二期工程只需配置无线网络通讯层和相应的现场设 备层装置，并将无线网络通讯层连接到后台网络中就可实现新增现场设备的扩展。对于后台系统监控层增加各功能也是非常方便的。
兼容性好：系统可提供多种总线接口，并提供多种通讯规约的连接，系统可以连接各种智能设备完成自动化功能，可将任何开放设备纳入监控系统。
三、系统组成
该监测系统为分层分布式网络结构，由设备层、无线网络传输层、监控层三层结构构成，设备层主要传感器（智能温湿度传感器、智能压差传感器）和其他控制设备；无线网络传输层主要由智能温湿度传感器、智能网关等设备组成；监控层由计算机、监控软件、GSM短信报警模块等主要设备组成。系统结构图如下：
实验室温湿度和差压监测示意图
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