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重点实验室人员及设备智能管理系统
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一、技术原理


本系统主要设计思路如下:

1、应用一套光纤振动探测系统,对试验台和实验室结构的三振动进行探测,并实时给出振动数据同时需要对异常振动情况进行报警;

2、应用一套光纤应探测系统,对重要实验设备和工作区域进行多点应用探测,实时给出应变数据同时需要对异常应变点进行报警;

3、应用一套光纤测温探测系统,对实验室及工作区域温度分布进行探测,并实时给出温度分布数据,同时可对异常温度进行报警;

4、应用两套激光雷达探测系统,对高危试验区进行人员进入探测,对授权进行需要进行报警;

5、应用一总控平台系统,将上述类系统信号统一接入,一站式显示,便于维护人员实时查看试验室各目标数据状态。


二、系统结构及主要功能


本系统主要包含温度探测、应变探测、振动探测、安全探测和总控平台五个模块如下图:






系统逻辑图


图一   系统逻辑图


1. 温度探测模块


      实验室、重点区域温度分布实时探测

      关键点温度实时探测

      异常温度报警定位


2. 应变探测模块


  实验平台形变实时探测

  重点实验室设备径向应变量的实时探测

  重点实验室设备切向应变量的实时探测

  异常应变发生时报警并定位到具体位置


3. 振动探测模块


  实验室结构振动实时探测

  工作区域振动实时探测

  对异常振动点(过阈值)进行报警并定位


4. 安全探测模块


  通过激光扫描测距对监控区域进行目标跟踪、识别和报警。

  实验室实验区域监测及报警级别设置

  目标定位及视频自动跟踪控制

  视频监控、录像及报警联动


5. 总控平台


  总控平台主要负责对各个子系统的数据进行采集,并统一展示,其主要功能如下:


  实验室布局图显示功能:包括布局图编辑、监测点编辑、报警点显示、防区显示及布防/撤防状态显示等;对于有报警需求的位置,系统可以手动、自动设防和撤防,每个防区可单独布防和撤防并设定参数,能够全部或部分区域设防和撤防,设防和撤防状态应由明显不同的显示;在撤防状态下,系统不会对振动光缆的报警状态做出响应;


  联动功能:总控平台可实现个别系统间的联动功能(如激光雷达与摄像机的联动功能),具有联动设置、联动开/关等功能;


  探测数据查看功能:包括数据的查询、数据的导出、日志的查询及实时消息的处理等;管理主机可对防区进行配置。报警主机能与计算机的直接连接或通过接口设备与LAN连接;


  系统配置功能:包括对平台软件的参数配置、对各个子系统的参数读取等;


  权限管理功能:可设置多级权限,并对不同权限设置相应的操作范围规定。


三、系统工作流程


  该系统采用最先进、最可靠的分布式架构方式,并基于多层结构体系,打造符合物联网要求的四层结构模式,分别是应用层、数据层、控制层和传感器层。该系统主要工作模式是由传感器层的相关传感手段对目标物进行检测和数据采集,并传输给控制层相关的控制设备并由控制设备上传至数据层进行相关的数据分析和管理进而反馈到应用层的总控平台。


系统工作流程图

图二   系统工作流程图


四、系统参数


序号

监控项目名称

技术指标

技术手段

1

实验室结构振动监控

基础频率:<100Hz

垂直方向:Dz<5μm

水平方向:Dz<5μm

分布式光纤振动传感技术

2

实验室温度监控

温度精度:±0.1ºC

分布式光纤温度传感技术

3

实验室的安防

实验区域人员进入管理;

实验区域人员轨迹跟踪和管理;

激光雷达安防技术;

超宽带(UWB)射频定位技术;

4

重点验装置温度监控

温度精度:±0.1ºC

分布式光纤温度传感技术

5

实验平台和重要实验设备振动监测

基础频率:<100Hz

垂直方向:Dz<5μm

水平方向:Dz<5μm

分布式光纤振动传感技术

6

实验平台和重要实验设备形变监测

形变参数:<10με

分布式光纤应变传感技术



五、应用范围

  该系统主要适用在高端实验室和重点区域安防和实时监测、对于安全级别较高的军事基地、银行金库、高端小区全面人员及设施管理、高端住宅同样适用。



六、实施案例



案例1

2016年底开始我公司为某国家级重点实验室定制安装了智能实验室系统,主要用于对该实验室的全方位防护,人员管理等各项安保要求



上海超强超短光源国家级重点实验室外景图

图三   某国家级重点实验室外景图


涉于保密协议,此产品还有一些不方便透露的案例,这些案例均完美完成。


作为中国科学院上海光学精密机械研究所的产业化公司,我公司技术团队主要来源于中国科学院上海光学精密机械研究所,团队负责人在光纤传感领域拥有十余年的研发经历,并承担了许多国家级、省级项目中的工作,对周界安防领域有自己独到的见解。


热烈欢迎新老客户来电咨询,本公司将根据方需求,为您提供个性化、定制化的方案设计和后续服务。



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