一种基于实景孪生的综合环境监测控制系统及动态控制方法与流程

本发明属于环境数据综合监测控制，具体涉及一种基于实景孪生的综合环境监测控制系统及动态控制方法。

背景技术：

1、医院是一个大型的综合场所，那里每天都有许多的病人流通来往。所以医院中空气的病菌也很多，然而医院是有许多的场所对空气中的病菌和灰尘有着非常严格的要求，这些场所比如说手术室等，一般都要对这些房间进行杀菌除尘至要求数值，以达到医院要求的指标；

2、目前，专利公开号为：cn108559702a的中国发明专利，公开了一种智慧医院的空气细菌浓度实时监测控制方法及其系统，其方法包括s1、确定空气悬浮粒子值和菌落数之间的关系函数；s2、实时获取被监测空间的空气悬浮粒子值；s3、将被监测空间的空气悬浮粒子值或菌落数与相对应的预设阈值进行比较；s4、根据比较结果生成指令信息，并发送该指令信息至相对应的除菌装置，其系统包括激光悬浮粒子计数器，至少一个除菌装置，通过上述方法及系统解决了现有技术中医院内检测细菌浓度无法实时连接检测的问题，但是该方法及系统并不能基于实景孪生实现综合环境的检测，不便于人员查看手术室内部的情况，且并不能基于手术室内的温湿度数据、细菌含量及空气悬浮粒子值实现定点精准调控。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有便于查看、便于定点调控的基于实景孪生的综合环境监测控制系统及动态控制方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种基于实景孪生的综合环境监测控制系统，包括云平台、服务器、实景孪生模块、数据储存模块、控制模块、实景采集模块、进排风模块、温湿度监控模块、悬浮粒子监控模块和细菌监控模块；

4、所述云平台基于服务器的数据实现构建服务平台，人员可通过终端设备实现与云平台的连接，用以实现数据的查看和操控；

5、所述服务器基于控制模块的数据实现数据的汇总，并将数据传输至云平台中，所述服务器能够根据云平台的操控信号发送至控制模块中；

6、所述控制模块基于服务器发送的数据实现悬浮粒子监控模块、进排风模块及细菌监控模块的控制；

7、所述实景采集模块用于采集手术室内的实景环境影像并发送至控制模块内；

8、所述温湿度监控模块基于温湿度传感器实现手术室内的温湿度数据，并采用空调系统实现温湿度数据的控制，其中温湿度数据上传至控制模块内；

9、所述进排风模块用于控制手术室的空气定点的进入和排出，其中排出的空气进入细菌监控模块或悬浮粒子监控模块并经进排风模块回到手术室内；

10、所述悬浮粒子监控模块用于监测和控制手术室内的空气悬浮粒子值；

11、所述细菌监控模块用于监测和控制手术室内的细菌含量；

12、所述实景孪生模块基于温湿度数据、实景环境影像、细菌含量以及空气悬浮粒子值通过实景孪生技术生成实景孪生影像，并对实景孪生影像进行显示，其中温湿度数据、细菌含量及空气悬浮粒子值在实景孪生影像显示时基于实时的检测数值进行实时动态显示。

13、进一步，所述悬浮粒子监控模块包括空气悬浮粒子监测模块和空气净化模块；

14、所述空气悬浮粒子监测模块采用多个激光悬浮粒子计数器实现手术室内的不同区域的空气悬浮粒子数值的监测；

15、所述空气净化模块采用空气悬浮粒子净化设备实现空气悬浮粒子的净化。

16、进一步，所述细菌监控模块包括空气细菌监测模块和空气灭菌模块；

17、所述空气细菌监测模块采用多个空气质量传感器实现手术室内的不同区域的空气细菌含量的监测；

18、所述空气灭菌模块采用灭菌装置实现空气细菌的灭除。

19、进一步，还包括数据储存模块，所述数据储存模块用于储存服务器收集和发出的信息，并基于信息的不同进行分类存放，其中数据储存模块能够实现定时删除，删除顺序以信息的时间前后为准，并删除时间靠前的信息，定时删除数量以设定的删除文件大小进行确认。

20、进一步，所述进排风模块包括与空气净化模块、温湿度监控模块和空气灭菌模块连通的进排风机、与进排风机连通的进排风架、固定框以及多个进排风控制装置，所述进排风架固定在固定框上，所述进排风架由多个管道呈十字交叉连通组成，且交叉位置的上下侧面分别开设有排风口和进风口，所述进排风架内部侧面密封固定有水平设置的分隔板，以将进排风架分割为上下两个腔室，进排风控制装置位于进风口处并固定在进排风架内部且上端位于排风口上方，其中进排风控制装置与进排风架除上下侧面以外的侧面不接触。

21、进一步，所述进排风控制装置包括锁紧组件、下密封筒、与下密封筒上下对应的上密封筒、位于下密封筒内部的密封塞、连接在密封塞上侧面的多边形柱、位于上密封筒内部的排气控制组件以及位于排气口内的导流组件，所述排风口和进风口分别位于上密封筒和下密封筒内，所述密封塞密封接触进排风架内部下侧面及下密封筒，以使得进风口封闭，所述下密封筒圆周侧面下方及上密封筒圆周侧面上方均开设有通孔，所述密封塞位于下密封筒的通孔下方，所述排气控制组件能够控制上密封筒的通孔与排气口的连通；

22、所述多边形柱密封穿过分隔板并与排气控制组件连接，其中当密封塞上移至下密封筒的通孔上方时，所述多边形柱推动排气控制组件充入气体，且排气控制组件不能控制上密封筒与排气口的连通，所述多边形柱套设有抵触在分隔板及密封塞上的下压弹簧；

23、所述锁紧组件用于限位密封塞的上下位置；

24、所述导流组件用于将排气口的气流呈“伞”形向下导流。

25、进一步，所述排气控制组件包括连接筒、与上密封筒内壁接触密封的气囊、连接在气囊下侧面的导向筒、位于导向筒内部且固定在气囊上的进气桶、位于进气桶内部的单向阀以及设置在单向阀下方的圆筒，所述气囊连通进气桶，所述导向筒与进气桶同心设置且导向筒与进气桶之间留有间隔，所述连接筒插接在间隔内；

26、所述圆筒密封连接在进气桶内壁，所述圆筒内部设置有两个第一孔板，两个第一孔板相背侧面距离进气桶内壁距离相同，所述进气桶圆周侧面开设有位于两个第一孔板之间的孔，所述进气桶内部设置有两个第二孔板，所述第二孔板与两个第一孔板相背侧面接触密封，以使得空气不能穿过第一孔板，所述进气桶开设有进气孔，所述第二孔板远离第一孔板的侧面连接有位于进气孔内的杆体，所述杆体另一端设置有球体，所述进气孔一端连通开设在进气桶上的放置孔，所述球体位于放置孔内，所述杆体套设有抵触在球体上的挤压弹簧，所述挤压弹簧另一端固定在进气孔内；

27、所述连接筒连接多边形柱，所述连接筒内侧面沿轴向开设有下陷槽，所述下陷槽与连接筒外侧面连通，所述下陷槽上方设置有开设在连接筒内壁上的连接槽，所述连接槽的底部与下陷槽的底部设置有斜面，所述连接槽的宽度小于球体的直径，所述下陷槽的宽度大于球体的直径，以使得球体自连接槽进入下陷槽时，第二孔板向远离第一孔板的一侧移动；

28、所述气囊的下侧面设置有磁吸板，所述磁吸板下方设置有位于上密封筒上的第二电磁铁，当所述第二电磁铁与磁吸板吸附时，上密封筒的通孔与排气口连通，所述气囊设置有与分隔板抵触的复位弹簧。

29、进一步，所述导流组件包括导流筒，所述导流筒上侧面竖直开设有与排气口连通的漏斗形孔，所述漏斗形孔上大下小，所述漏斗形孔上方通过多根支杆连接有固定板，所述固定板与漏斗形孔的孔壁不接触，所述固定板上侧面弹性连接有竖直升降调节的密封头，所述密封头抵触在漏斗形孔的孔壁上，所述固定板上侧面设置有导流罩。

30、进一步，锁紧组件包括弹性限位组件、位于下密封筒一侧的第一电磁铁以及位于第一电磁铁与下密封筒之间的磁铁，所述密封塞内部开设有第二调节孔，所述第二调节孔内部弹性连接有第二十字型杆，所述弹性限位组件穿过下密封筒并插接在第二调节孔内部，所述弹性限位组件与第二十字型杆接触，所述第二十字型杆插接在下密封筒上；

31、所述磁铁设置有滑动连接在进排风架上的位移板，所述位移板设置有与第二十字型杆接触的复位杆，其中当位移板侧面与下密封筒接触时，所述复位杆推动第二十字型杆和弹性限位组件不再插接在下密封筒上

32、本发明还公开了一种基于实景孪生的综合环境动态控制方法，包括一种基于实景孪生的综合环境监测控制系统，还包括如下步骤；

33、s1、在云平台设定温湿度数据、空气细菌含量及空气悬浮粒子数值的额定值，云平台通过服务器发送至控制模块内；

34、s2、控制模块基于设定温湿度数据、空气细菌含量及空气悬浮粒子数值的额定值控制温湿度监控模块、悬浮粒子监控模块和细菌监控模块实时监测温湿度数据、空气悬浮粒子数值及空气细菌含量，实景采集模块采集手术室内的实景环境影像；

35、s3、控制模块基于监测的温湿度数据、空气悬浮粒子数值及空气细菌含量控制进排风模块工作，以抽取手术室内的空气，并通过温湿度监控模块、悬浮粒子监控模块和细菌监控模块对进排风模块排出的空气进行净化，净化完成后的空气自进排风模块排入手术室内，以实现动态控制；

36、s4、实景孪生模块基于实景环境影像、温湿度数据、细菌含量以及空气悬浮粒子值通过实景孪生技术生成实景孪生影像，并对实景孪生影像基于实时的检测数值进行实时动态显示。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

38、1、本发明通过实景孪生模块和实景采集模块实现手术室场景的实景孪生，便于人员查看手术室内部的情况，通过悬浮粒子监控模块用和细菌监控模块实现手术室内的空气悬浮粒子值和细菌含量的监测和控制，便于环境的控制，通过进排风模块实现手术室空气的定点进入和排出，便于对对应区域内的空气悬浮粒子值和细菌含量的调控。

39、2、本发明通过对空气细菌含量及空气悬浮粒子数值的额定值的设定，方便控制模块对手术室的空气悬浮粒子数值及空气细菌含量的动态控制，从而手术室的正常使用；

40、3、本发明通过进排风控制装置实现进风口和排风口的打开控制，便于根据现场情况进行精准调节，并通过球体、下陷槽及连接槽的设置使得在进风口和排风口只能有一个打开，避免同一上下位置的进风口和排风口同时打开，避免因排风口产生的空气流动而影响进风口处的空气悬浮粒子数值及空气细菌含量，从而保证调控。

41、总之，本发明具有便于查看、便于定点调控的优点。