實驗室自動控制系統(tǒng)
實驗室自動控制系統(tǒng)針對實驗室內(nèi)各種設備進行集中管理和監(jiān)控。在整個實驗室范圍內(nèi)，通過整套實驗室自動控制系統(tǒng)及其內(nèi)置最優(yōu)化控制程序和預設時間程序，對所有機電設備進行集中管理和監(jiān)控。自控系統(tǒng)建設應充分考慮以下幾點：
先進性：應采用代表當今世界先進技術(shù)水平的成熟穩(wěn)定的系統(tǒng)設備，并建立一個可擴展的平臺，充分保護前期項目投資和后續(xù)擴展，使系統(tǒng)具有先進性；
安全性、可靠性：應采用集散型總線控制，安全性高，系統(tǒng)將任務分配給系統(tǒng)中每個現(xiàn)場控制單元(就地控制器/實驗室控制單元)，免除因系統(tǒng)內(nèi)某個設備的損壞而影響整個系統(tǒng)的運行；
模塊化及擴展性：系統(tǒng)應采用模塊化設計，總體規(guī)劃，分步實施；具有良好的可擴充性，可將不同廠商的設備通過各種方式集成,系統(tǒng)可在日后任何地方加插現(xiàn)場控制器及操作員終端而不影響本系統(tǒng)操作；
實用及方便性：系統(tǒng)應可滿足不同的控制管理需要；
開放性、標準化：系統(tǒng)應采用開放式結(jié)構(gòu)，提供標準的數(shù)據(jù)接口；
合理性及經(jīng)濟性：系統(tǒng)應能最大限度的降低設備的運行成本，以滿足節(jié)能需求；
兼容性：系統(tǒng)應能保證未來與信息化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)平臺的聯(lián)網(wǎng)兼容性，以滿足垂直管理的需要。
船載實驗室自動控制系統(tǒng)的設計應結(jié)合與國內(nèi)外標準接軌的“定風量排/補風聯(lián)動控制”等技術(shù)與理念，以達到安全、節(jié)能、舒適、可靠、經(jīng)濟的性能要求。全新風系統(tǒng)將實驗區(qū)排風后所需空調(diào)全新風由相應的全新風空調(diào)機組通過316L新風管道送至各需要補風的實驗區(qū)末端送風口，與排風無縫銜接，維持房間的壓力平衡，并保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。
于各實驗室分別配置室內(nèi)溫濕度變送器、實驗室壓差變送器、現(xiàn)場操作監(jiān)控觸摸屏并連接至對應實驗室控制單元；通過對觸摸屏的“一鍵開關(guān)”，定義實驗室的當前工作模式為啟動或關(guān)閉；系統(tǒng)接收此信息后，應自動把相關(guān)的實驗室專用全新風機組及實驗室專用排風機組的啟動或關(guān)閉。當實驗室開啟后，實驗室內(nèi)壓力應根據(jù)需求將其控制為微負壓（正）壓環(huán)境。
實驗室自動控制系統(tǒng)建設實現(xiàn)對船載實驗室各設備的狀態(tài)監(jiān)視與聯(lián)動控制；包括：
銜接并聯(lián)動氣體泄漏報警及實驗室漏水報警。
通過相關(guān)網(wǎng)關(guān)與第三方系統(tǒng)（海氣通量觀測系統(tǒng)、海域水生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)、空氣質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)、前端感知數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、船舶實驗室分析系統(tǒng)、海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)督執(zhí)法系統(tǒng)）進行數(shù)據(jù)集成。同時用于監(jiān)測房間溫度、濕度、壓力、漏水報警及氣體泄漏報警等。
配電系統(tǒng)監(jiān)測：對變電所內(nèi)設備的進行狀態(tài)進行監(jiān)視、電能參數(shù)測量和故障報警。包括市供電品質(zhì)，即電壓、電流、頻率、功率因素、有功功率、無功功率的監(jiān)測，高低壓重要回路開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控，變壓器溫度測量，每天日用電容量使用統(tǒng)計分析等。
照明系統(tǒng)監(jiān)控：對一些重要場所的照明及建筑物立面照明進行監(jiān)視和控制。
空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控：對冷熱源設備、通風設備、空調(diào)設備及環(huán)境監(jiān)測設備進行監(jiān)視、測量、控制。
給排水系統(tǒng)監(jiān)控：對生活水池、消防水池與水箱、給排水設備等進行監(jiān)視、測量、控制。
智能走航集中采水系統(tǒng)
智能走航集中采水系統(tǒng)是結(jié)合實驗室工藝布置、實驗設備規(guī)格及安裝位置，設置統(tǒng)一的走航水樣進水口，系統(tǒng)設置統(tǒng)一的接口與實驗室內(nèi)走航儀器快速聯(lián)接，走航采集的水樣通過管路直接送到走航儀器中進行走航監(jiān)測。
系統(tǒng)由定量蠕動泵、隔離閥、耐腐蝕過濾器以及軟硬管聯(lián)接系統(tǒng)構(gòu)成，采用先進的PLC聯(lián)動控制方式，實現(xiàn)不同點位的走航監(jiān)測儀器的同步定量進水樣的需求，同時，系統(tǒng)與純水系統(tǒng)相連接，設計一鍵清洗管路，確保系統(tǒng)管路清潔度及水樣的代表性，系統(tǒng)進水口裝有攝像頭及相應傳感器，走航采樣深度、gis位置信息、水溫等系列環(huán)境信息實時傳輸?shù)较到y(tǒng)，并上傳至中央管控平臺。進行實時監(jiān)控、遠程報警、記錄存檔、查詢導出、集成顯示等功能組。
實驗室中央高純氣體管路系統(tǒng)
船載實驗室業(yè)務運轉(zhuǎn)需要用到多種儀器，如分光光度計、鹽度計、流動注射儀器、滴定儀、自動萃取設備、CTD、加酸設備及分析儀器等，其中部分儀器需要用到高純氣體，傳統(tǒng)的做法是采用獨立鋼瓶分散供氣的模式，這種供氣模式每臺儀器設備單獨配置氣體鋼瓶，分別滿足每臺儀器設備的使用，但隨著近年來實驗室投資的不斷加大，儀器設備的迅速增加，用氣量也逐年增加，傳統(tǒng)的供氣模式已經(jīng)難以滿足儀器設備增加的需求，同時分散供氣模式帶來的實驗室布局混亂，鋼瓶的頻繁更換也對實驗室的管理和維護造成了困難，為了解決以上兩個方面的問題，就需要采用一套安全性高且能實現(xiàn)集中分配供氣的系統(tǒng)完成從氣源向儀器的供氣。
實驗室集中供氣管道系統(tǒng)涉及氣體管路的設計、材質(zhì)選擇、工程安裝和驗收等方面的工作，是一項專業(yè)性較強的工作，由于實驗室通常配備許多精密大型儀器設備，如果工程材質(zhì)不合格、施工工藝不精密，使用過程中可能會產(chǎn)生泄漏，引入雜質(zhì)降低高純氣體純度，直接導致儀器設備無法正常使用，因此必須謹慎的設計、選材和施工。實驗室高純氣體集中供氣管道系統(tǒng)主要由氣源自動切換系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、調(diào)壓系統(tǒng)、用氣點、監(jiān)控及報警系統(tǒng)組成。實驗室主要使用氣體種類包括氮氣和壓縮空氣，考慮到安全因素，建設時將氣瓶柜放置在艙外，以集中管網(wǎng)的形式供應到各使用點。
實驗室裝飾裝修系統(tǒng)
針對近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法船實驗室的功能特點，以實驗室功能需求為導向，綜合考慮實驗室的減震降噪、電磁兼容、空調(diào)通風的需求，從實驗室設計理念與思路、空氣流環(huán)境分析、實驗室噪音控制、照明環(huán)境設計、實驗室環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建等方面進行精裝修整體設計及施工。實驗室裝飾材料除應滿足船舶裝修標準要求外，還須滿足各實驗室功能需要及相應的技術(shù)規(guī)范要求：
滿足實驗室通風環(huán)境要求；
滿足家具配置滿足各實驗室功能需要；
滿足實驗室電磁屏蔽控制要求；
滿足本船噪聲值應低于MSC.337(91)的規(guī)定和CCS船級符號“COMF(NOISE2)；COMF(VIB2)”的要求和LR船級符號”CAC2”的要求。
考慮船體空間的狹小及不穩(wěn)定性，實驗室凈高不高于2000mm。同時考慮到在船上作業(yè)工況，所有家具應設法避免有尖角、凌刺，邊緣要求圓弧過渡。實驗臺和櫥柜應靈活和可重組，設施要考慮防浪措施，家具臺面應考慮防止物品滑出措施。相關(guān)實驗室設有甲板螺栓網(wǎng)格，間距需與移動實驗室家具協(xié)調(diào)。實驗室裝修材料應使用新型復合材料，而且須滿足防腐要求。對空間采用嚴格的保溫，隔熱，隔音，防污染施工措施，保證空間的使用不受外界環(huán)境因素影響。
近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“數(shù)智”平臺
通過建設近海生態(tài)環(huán)境智能移動監(jiān)測中心，系統(tǒng)集成場景中心集成船舶航行助航狀態(tài)數(shù)據(jù)、智能實驗室環(huán)境數(shù)據(jù)、監(jiān)測設備數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)以及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用地圖、電子海圖、二維/三維模擬仿真等場景展示手段，全場景展示和監(jiān)測執(zhí)法船、智能實驗室、監(jiān)測設備等運轉(zhuǎn)情況、實時環(huán)境監(jiān)測信息以及安全信息，滿足近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法船智能化全集成全場景展示、監(jiān)控需求，提升近海監(jiān)測執(zhí)法“非現(xiàn)場”決策指揮能力結(jié)合近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法船內(nèi)的水文水質(zhì)監(jiān)測、海洋氣候監(jiān)測、無人機、無人艇等儀器設備監(jiān)測數(shù)據(jù)，對江蘇近海海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、海上污染事故應急監(jiān)測及執(zhí)法監(jiān)測等監(jiān)測活動進行管理，并實現(xiàn)近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“數(shù)智”平臺以“三中心、一大腦”架構(gòu)，圍繞海洋生態(tài)環(huán)境業(yè)務工作方向，推動近海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境執(zhí)法工作同步發(fā)展。
FUTURE
總結(jié)與展望
海洋環(huán)境監(jiān)測船載實驗室的創(chuàng)新建設，改變了原有的海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)控模式，有效的解決了海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)新鮮度不足問題，在實驗室內(nèi)可以搭載多種走航在線監(jiān)測設備，滿足自動化在線監(jiān)測需求，同時解決了樣本量少，數(shù)據(jù)成本高的等問題。通過對自動化以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等應用，數(shù)據(jù)采集更加迅捷容易，數(shù)據(jù)更加立體。便于更加深入掌握了解海洋環(huán)境動態(tài)。同時為未來海洋大數(shù)據(jù)深層次挖掘和綜合分析研判，發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
實驗室設計、實驗室規(guī)劃、實驗室建設、實驗室工程、實驗室改造 請聯(lián)系青島中創(chuàng)智領(lǐng)0532-81930822/15726263757
青島中創(chuàng)智領(lǐng)實驗室系統(tǒng)工程有限公司位于美麗的海濱城市——帆船之都青島。公司注冊資金2028萬元，公司經(jīng)營范圍涵蓋實驗室裝修、暖通、家具、環(huán)保、潔凈室和恒溫恒濕室以及相關(guān)實驗室儀器設備等眾多專業(yè)領(lǐng)域。
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