本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，具體為一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中，尤其是在化學(xué)、生物和材料科學(xué)等領(lǐng)域(可能涉及工廠、制藥、食品加工等多場(chǎng)景)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中常常會(huì)產(chǎn)生多種有毒有害氣體。這些氣體如果不及時(shí)處理，可能會(huì)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)周?chē)e聚，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康和安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室通常依賴(lài)于集中通風(fēng)系統(tǒng)或局部排風(fēng)裝置來(lái)處理這些有毒氣體。(另外一種場(chǎng)景是毒理學(xué)基礎(chǔ)與臨床研究，比如一氧化碳中毒，硫化氫中毒、氨中毒，外周環(huán)境和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中毒環(huán)境等，即在高風(fēng)險(xiǎn)工作或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中，不完全是實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的有毒氣體，)然而，這些方法存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

2、反應(yīng)滯后：集中通風(fēng)系統(tǒng)通常只能在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提供統(tǒng)一的通風(fēng)效果，無(wú)法及時(shí)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)局部的毒氣泄漏情況。當(dāng)毒氣泄漏發(fā)生時(shí)，可能已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成了傷害，而通風(fēng)系統(tǒng)尚未能充分稀釋或排除這些有害氣體。

3、監(jiān)控盲區(qū)：在某些復(fù)雜實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，傳統(tǒng)的通風(fēng)和排風(fēng)設(shè)備難以覆蓋所有可能的毒氣泄漏點(diǎn)，容易在實(shí)驗(yàn)臺(tái)周?chē)纬杀O(jiān)控盲區(qū)。這種情況下，局部毒氣濃度可能會(huì)超出安全范圍，而實(shí)驗(yàn)人員卻無(wú)法及時(shí)察覺(jué)。

4、無(wú)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室安全設(shè)備大多僅限于毒氣檢測(cè)和報(bào)警功能，缺乏綜合的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，毒氣的產(chǎn)生具有不確定性和復(fù)雜性，傳統(tǒng)的設(shè)備難以在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)水平作出準(zhǔn)確的評(píng)估和預(yù)測(cè)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)人員無(wú)法采取有效的預(yù)防措施。

5、系統(tǒng)智能化不足：隨著實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜，而傳統(tǒng)的毒氣處理和監(jiān)控設(shè)備往往缺乏智能化功能，不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整，導(dǎo)致設(shè)備的適應(yīng)性和有效性大打折扣。

6、針對(duì)上述問(wèn)題，迫切需要一種能夠在實(shí)驗(yàn)臺(tái)局部范圍內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控有毒氣體濃度、進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、并能夠智能化調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)系統(tǒng)，以確保實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的安全性和實(shí)驗(yàn)人員的健康。

7、本發(fā)明提出了一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，旨在通過(guò)集成毒氣傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制系統(tǒng)、報(bào)警模塊以及氣體排出結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)周?chē)亩練鉂舛?，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并觸發(fā)報(bào)警，同時(shí)與實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，以達(dá)到高效處理有害氣體并防止其對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)環(huán)境造成危害的目的。該系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)和模塊化架構(gòu)，使其能夠適應(yīng)不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)需求，并提供了更高水平的安全保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，以解決背景技術(shù)中所提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，包括主實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主實(shí)驗(yàn)臺(tái)的左右兩側(cè)通過(guò)全方位伸縮橡膠連接套分別連接了一個(gè)水槽，水槽的底部設(shè)置有滾輪移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述主實(shí)驗(yàn)臺(tái)的上部設(shè)置有氣體排出結(jié)構(gòu)。

3、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氣體排出結(jié)構(gòu)包括防護(hù)網(wǎng)、排風(fēng)扇和殼體，其中排風(fēng)扇設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，防護(hù)網(wǎng)設(shè)置在殼體上。

4、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有毒氣傳感器。

5、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)置毒氣風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)。

6、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，包括毒氣傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制系統(tǒng)、報(bào)警模塊及顯示與記錄模塊，其特征在于：

7、所述毒氣傳感器模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部及周?chē)諝庵械亩練鉂舛?，毒氣具體包括：硫化氫、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、氨氣、甲烷；

8、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于收集并傳輸毒氣傳感器模塊監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)；

9、所述中央控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元，所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)毒氣濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計(jì)算毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

10、所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元基于毒氣濃度、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)狀況及歷史數(shù)據(jù)，采用以下算法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：

11、

12、其中，r為毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，ci為第i種毒氣的濃度，wi為與第i種毒氣相關(guān)的權(quán)重系數(shù)，vj為其他影響因素(如通風(fēng)狀況、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型等)的評(píng)估值，α和β為調(diào)節(jié)系數(shù)，所述報(bào)警模塊根據(jù)所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元計(jì)算的毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，當(dāng)其超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警，所述顯示與記錄模塊用于實(shí)時(shí)顯示毒氣濃度和風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并存檔記錄數(shù)據(jù)。

13、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述毒氣傳感器模塊包括多個(gè)不同類(lèi)型的傳感器，用于檢測(cè)不同種類(lèi)的毒氣濃度，所述傳感器的檢測(cè)靈敏度和范圍可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整。

14、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中央控制系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元進(jìn)一步采用以下算法公式進(jìn)行毒氣泄漏預(yù)測(cè)：

15、

16、其中，p為預(yù)測(cè)的毒氣泄漏概率，ck為第k種毒氣的當(dāng)前濃度，tk為該毒氣的歷史平均濃度，a為實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)面積，γ為調(diào)整系數(shù)。

17、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述報(bào)警模塊包括聲音警報(bào)、燈光警報(bào)和短信通知，當(dāng)毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)超過(guò)閾值時(shí)，同時(shí)觸發(fā)這些警報(bào)方式。

18、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)一步具備自學(xué)習(xí)功能，通過(guò)不斷更新權(quán)重系數(shù)wi和調(diào)節(jié)系數(shù)α和β，優(yōu)化毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法。

19、作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述顯示與記錄模塊具有數(shù)據(jù)分析功能，能夠生成毒氣濃度變化趨勢(shì)圖和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，以供實(shí)驗(yàn)室管理人員參考。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：首先，本發(fā)明通過(guò)集成多種類(lèi)型的毒氣傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部及周?chē)喾N有害氣體的濃度。相比傳統(tǒng)的單一監(jiān)測(cè)手段，本發(fā)明的傳感器模塊可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求靈活調(diào)整檢測(cè)靈敏度和范圍，確保對(duì)不同類(lèi)型毒氣的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。尤其是在高風(fēng)險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本發(fā)明能夠及時(shí)、精確地檢測(cè)到毒氣泄漏，提高了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的安全性。

21、其次，本發(fā)明的中央控制系統(tǒng)不僅具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能，還引入了自學(xué)習(xí)算法和毒氣泄漏預(yù)測(cè)模型。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的持續(xù)分析和優(yōu)化，系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估參數(shù)，預(yù)測(cè)潛在的毒氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)，并與實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在危險(xiǎn)發(fā)生前采取預(yù)防措施。這種智能化的設(shè)計(jì)有效降低了實(shí)驗(yàn)室操作中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和決策能力。

22、最后，本發(fā)明的系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)使其具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性和適應(yīng)性，能夠根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室(及工作環(huán)境)的需求進(jìn)行靈活配置。無(wú)論是增加監(jiān)測(cè)傳感器、擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理能力，還是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和多樣化的報(bào)警方式，本發(fā)明都能夠滿足多種實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的安全要求。同時(shí)，備用電源和緊急關(guān)機(jī)功能的設(shè)計(jì)，確保了系統(tǒng)在極端情況下的持續(xù)運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)人員的安全防護(hù)。

技術(shù)特征：

1.一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于：包括主實(shí)驗(yàn)臺(tái)(1)，主實(shí)驗(yàn)臺(tái)(1)的左右兩側(cè)通過(guò)全方位伸縮橡膠連接套(5)分別連接了一個(gè)水槽(3)，水槽(3)的底部設(shè)置有滾輪移動(dòng)結(jié)構(gòu)(2)，所述主實(shí)驗(yàn)臺(tái)(1)的上部設(shè)置有氣體排出結(jié)構(gòu)(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于：所述氣體排出結(jié)構(gòu)(4)包括防護(hù)網(wǎng)、排風(fēng)扇和殼體，其中排風(fēng)扇設(shè)置在殼體的內(nèi)腔內(nèi)，防護(hù)網(wǎng)設(shè)置在殼體上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于：所述殼體內(nèi)還設(shè)置有毒氣傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于：所述主實(shí)驗(yàn)臺(tái)(1)內(nèi)置毒氣風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于：所述毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，包括毒氣傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制系統(tǒng)、報(bào)警模塊及顯示與記錄模塊，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于，所述毒氣傳感器模塊包括多個(gè)不同類(lèi)型的傳感器，用于檢測(cè)不同種類(lèi)的毒氣濃度，毒氣具體包括：硫化氫、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、氨氣、甲烷，所述傳感器的檢測(cè)靈敏度和范圍可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，其特征在于，所述中央控制系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單元進(jìn)一步采用以下算法公式進(jìn)行毒氣泄漏預(yù)測(cè)：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺(tái)毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警模塊包括聲音警報(bào)、燈光警報(bào)和短信通知，當(dāng)毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)超過(guò)閾值時(shí)，同時(shí)觸發(fā)這些警報(bào)方式。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺(tái)毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)一步具備自學(xué)習(xí)功能，通過(guò)不斷更新權(quán)重系數(shù)wi和調(diào)節(jié)系數(shù)α和β，優(yōu)化毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估算法。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺(tái)毒氣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示與記錄模塊具有數(shù)據(jù)分析功能，能夠生成毒氣濃度變化趨勢(shì)圖和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，以供實(shí)驗(yàn)室管理人員參考。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶毒氣泄露防護(hù)功能的實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)，涉及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室中毒氣監(jiān)測(cè)滯后、監(jiān)控盲區(qū)和缺乏實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的問(wèn)題。該操作臺(tái)包括主實(shí)驗(yàn)臺(tái)、毒氣傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制系統(tǒng)、報(bào)警模塊和氣體排出結(jié)構(gòu)。毒氣傳感器模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)周?chē)亩練鉂舛?，?shù)據(jù)采集模塊將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至中央控制系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)特定算法計(jì)算毒氣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并在超過(guò)安全閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警。該系統(tǒng)還具有毒氣泄漏預(yù)測(cè)功能，能夠智能調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)以降低風(fēng)險(xiǎn)。顯示與記錄模塊提供實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)存檔功能，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明通過(guò)集成多種功能模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室毒氣泄露的全面防護(hù)，提高了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的安全性和適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：李琴,韓偉,周詡棟,趙偉偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30