本文選題：通風(fēng)柜　切入點(diǎn)：樹莓派　出處：《山東理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全事故頻發(fā),實(shí)驗(yàn)安全問題已引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注。通風(fēng)柜是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不可或缺的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,與實(shí)驗(yàn)安全息息相關(guān),其作用是將實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的難聞、有毒或有腐蝕性的有害氣體從室內(nèi)抽離。目前,常用的通風(fēng)柜只能按照固定風(fēng)量排風(fēng),其安全性低,且功能單一、不便使用。為提高其安全性、方便實(shí)驗(yàn)人員使用,因此設(shè)計(jì)了一種智能通風(fēng)柜控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)由通風(fēng)柜控制端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)組成。通風(fēng)柜控制端包括嵌入式計(jì)算機(jī)(樹莓派)、測(cè)量子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和人機(jī)交互子系統(tǒng)。測(cè)量子系統(tǒng)由人體感應(yīng)傳感器、測(cè)距傳感器和轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊組成,完成各項(xiàng)工作參數(shù)的測(cè)量;控制子系統(tǒng)由視窗電機(jī)、排風(fēng)機(jī)、報(bào)警模塊和LED燈條組成,執(zhí)行各項(xiàng)功能;人機(jī)交互子系統(tǒng)由液晶觸摸屏和攝像頭組成,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互;樹莓派協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)工作,并通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)采用HBuilder開發(fā)工具和PHP語言進(jìn)行開發(fā),并選用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)具有視窗自動(dòng)升降、罩面風(fēng)速控制、系統(tǒng)參數(shù)顯示、報(bào)警、持續(xù)排風(fēng)、圖片采集以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。其中,罩面風(fēng)速控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能是系統(tǒng)的核心功能,也是通風(fēng)柜智能化控制的體現(xiàn)。系統(tǒng)根據(jù)視窗開啟高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)通風(fēng)柜排風(fēng)量,進(jìn)而維持罩面風(fēng)速的穩(wěn)定。系統(tǒng)使用晶閘管控制排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)而調(diào)節(jié)排風(fēng)量,并應(yīng)用PID算法加快調(diào)節(jié)過程、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。遠(yuǎn)程監(jiān)控功能是系統(tǒng)的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)人員通過瀏覽器登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)后,能夠?qū)νL(fēng)柜進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。系統(tǒng)開發(fā)完成后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)各項(xiàng)功能正常,且運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)能、擴(kuò)展性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),有效地改變了現(xiàn)有通風(fēng)柜功能單一、安全性差的現(xiàn)狀。
[Abstract]:In recent years, chemical laboratory safety accidents occur frequently, experimental safety problems have attracted wide attention of the whole society.Ventilation cabinet is an indispensable experimental equipment in chemical laboratory, which is closely related to experimental safety. Its function is to remove noxious, noxious or corrosive gases from the laboratory.At present, the commonly used ventilator can only exhaust air according to the fixed air volume, its security is low, and the function is single, inconvenient to use.An intelligent ventilation cabinet control system is designed to improve its safety and facilitate the use of laboratory personnel.The system consists of ventilation cabinet control terminal and remote monitoring platform.The ventilation cabinet control terminal includes embedded computer (raspberry pie, measurement subsystem, control subsystem and man-machine interaction subsystem).The measurement subsystem is composed of human sensor, ranging sensor and rotational speed measuring module, and the control subsystem is composed of windows motor, exhaust machine, alarm module and LED lamp bar to perform various functions.The human-computer interaction subsystem is composed of LCD touch screen and camera to realize human-computer interaction. Raspberry pie coordinates the work of each subsystem and interacts with remote monitoring platform through the network.The remote monitoring platform is developed with HBuilder and PHP, and MySQL database is used to store data.The system has the functions of automatic lifting of windows, wind speed control, display of system parameters, alarm, continuous ventilation, picture collection and remote monitoring and so on.Among them, covering wind speed control and remote monitoring are the core functions of the system, and also reflect the intelligent control of ventilation cabinet.The system adjusts the exhaust volume of the ventilation cabinet according to the height of window opening, and then maintains the stability of the covering wind speed.The system uses thyristor to control the speed of the exhaust machine and then adjusts the exhaust air volume. The PID algorithm is used to speed up the adjustment process and improve the stability of the system.Remote monitoring is an important innovation of the system.The experimenter can monitor and control the ventilation cabinet remotely after logging on the remote monitoring platform through browser.After the development of the system, the system is tested.The test results show that all functions of the system are normal and running stably.The system has the advantages of simple operation, convenient use, energy saving, strong expansibility and good stability.
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O6-32;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1721383