本實用新型屬于電氣實驗室安全技術領域，具體涉及一種基于樹莓派的電氣實驗室環境監測云服務報警系統。
背景技術：
實驗室作為高校實踐、教學和學習的重要場所，其安全問題需要引起實驗室人員的高度注意，尤其是電氣實驗室，由于它特有的性質，更是存在著很多安全隱患。電氣實驗室中運行中的實驗設備可能會泄漏出SF6氣體，在高壓電弧的作用下，SF6氣體會發生部分分解，其分解產物往往含有劇毒，即便是微量泄漏，也能致人非命；當電氣實驗室設備絕緣受到損壞，發生漏電現象時，電氣實驗設備的金屬外殼就可能帶電，倘若人體觸及到這種帶電的金屬外殼，就會發生觸電事故；當實驗室人員較多且通風不好時會造成氧氣含量下降，使實驗室人員感到不適；電氣實驗室內濕度過高時會降低電氣設備的絕緣強度，加速設備老化；電氣實驗室內溫度過高時會減少某些實驗設備的使用壽命，容易引起火災。
然而大部分的電氣實驗室缺乏實驗室環境安全監測措施，導致在電氣實驗室出現各種潛在的安全問題時并不能進行提前報警，這對于實驗室內的實驗設備以及實驗室內人員是十分不利的。
技術實現要素：
發明目的：本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，克服現有技術中存在的不足，提供一種基于樹莓派的電氣實驗室環境監測云服務報警系統，通過傳感器獲取電氣實驗室內的環境參數信號，并通過樹莓派處理各個傳感器傳來的參數信息，在某一參數不達標需要報警時樹莓派一方面會控制風機或實驗室斷電模塊動作，另一方面會通過云服務直接向實驗室人員手機APP終端、微信終端、手機短信及時準確地發送報警信息，系統體積小并能有效實現電氣實驗室的環境監測及報警。
技術方案：為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：
一種基于樹莓派的電氣實驗室環境監測云服務報警系統，包括樹莓派及與之分別連接的傳感器模塊、風機、實驗室斷電模塊和無線通訊模塊，以及云端服務器；其中，所述傳感器模塊包括相互并聯的SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；所述無線通訊模塊與云端服務器相連；
所述樹莓派處理所述傳感器模塊傳來的參數信息，在某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制所述風機或實驗室斷電模塊動作，并將報警信息通過所述無線通訊模塊上傳至云端服務器；云端服務器存儲并向預先設定的終端地址列表中的每一個終端地址發送報警信息。
進一步的，所述樹莓派、傳感器模塊、風機、實驗室斷電模塊和無線通訊模塊形成監測系統，所述監測系統另設有監測系統供電模塊，分別與所述監測系統中各單元相連，用于向所連各單元供電。
進一步的，監測系統供電模塊采用充放電電源模塊作為監測系統的供電電源。
進一步的，所述傳感器模塊中的傳感器都與所述樹莓派相連，用于獲取電氣實驗室內的環境參數信號，并將參數信號傳遞給樹莓派。
進一步的，所述風機與樹莓派相連，在經過氧氣傳感器、SF6傳感器、溫度傳感器或氣壓傳感器檢測到氧氣濃度過低或SF6氣體濃度超標或電氣實驗室內溫度過高或氣壓異常的情況時，樹莓派能控制風機立即啟動進行通風處理，用于消除或緩解上述不正常情況。
進一步的，所述實驗室斷電模塊與樹莓派相連，在經過電壓傳感器檢測到實驗設備金屬外殼帶電的情況時，樹莓派能控制實驗室斷電模塊及時切斷實驗室電源，以防止發生觸電事故。
進一步的，所述樹莓派用于處理各個傳感器傳來的參數信息，通過樹莓派的軟件編程檢測各個傳感器的參數信息是否處在對應的安全標準參數范圍內，進而判斷某一參數是否達標，當某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，并將報警信息通過無線通訊模塊上傳至云端服務器。
進一步的，所述云端服務器和無線通訊模塊基于無線網絡通信；其中云端服務器存儲接收到的報警信號，并即時向預先設定的終端地址列表中的每一個終端地址發送報警信息。
有益效果：本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
1.當電氣實驗室內某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，可以達到初步處理異常情況的效果；
2.通過云服務可以直接向電氣實驗室負責人員手機APP終端、微信終端、手機短信等多終端地址及時、準確、有效地發送報警信息；
3.監測系統供電模塊采用大容量可充放電電源模塊作為監測系統的供電電源，電源自身可以長時間放電，也可以外接供電線路進行供電，可以有效避免因電氣實驗室內突然停電而導致系統也無法繼續監測和報警的情況；
4.系統在檢測到某一參數不達標需要報警時才會上傳報警信息到云端服務器，所以服務器并不是一直在工作，這極大地減少了服務器所需的存儲空間；
5.采用云端服務器處理相關信息，響應速度快，具有實時性，同時運用云端服務器存儲報警信息，可以為事后電氣實驗室內檢測到的異常情況的調研提供信息參考；
6.采用目前已成熟應用的樹莓派作為系統的核心處理器，成本較低，并有效地解決了數據傳輸不穩定、與云端服務器通訊難以實現等缺點；
7.整套系統體積小，方便在電氣實驗室內改造和安裝。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
本實用新型為一種基于樹莓派的電氣實驗室環境監測云服務報警系統，包括樹莓派、傳感器模塊、風機、實驗室斷電模塊、監測系統供電模塊、無線通訊模塊、云端服務器；傳感器模塊包括相互并聯的SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；樹莓派、傳感器模塊、風機、實驗室斷電模塊和無線通訊模塊形成監測系統；樹莓派分別和系統中傳感器模塊以及風機、實驗室斷電模塊、無線通訊模塊相連；監測系統供電模塊和監測系統中各單元相連，用以供電。樹莓派處理各傳感器傳來的參數信息，在某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，并將報警信息通過無線通訊模塊上傳至云端服務器；云端服務器存儲并向預先設定的終端地址列表中的每一個終端地址發送報警信息。本實用新型能夠有效實現電氣實驗室的環境監測及報警。
樹莓派又稱卡片式電腦，外形只有信用卡大小，卻具有電腦的所有基本功能。樹莓派號稱是世界上最小的臺式機，其實是一款基于ARM的微型電腦主板，以SD/MicroSD卡為內存硬盤，卡片主板周圍有USB接口和一個以太網接口，可連接鍵盤、鼠標和網線，同時擁有視頻模擬信號的電視輸出接口和HDMI高清視頻輸出接口，以上部件全部整合在一張僅比信用卡稍大的主板上，具備所有PC的基本功能，其操作系統采用的是開源的Linux系統，只需接通電視機和鍵盤，就能執行如電子表格、文字處理、玩游戲、播放高清視頻等諸多功能。
實施例：
如圖1所示，本實用新型提供了一種基于樹莓派的電氣實驗室環境監測云服務報警系統，包括樹莓派、SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風機、實驗室斷電模塊、監測系統供電模塊、無線通訊模塊、云端服務器；
樹莓派分別和SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風機、實驗室斷電模塊、監測系統供電模塊、無線通訊模塊相連；
監測系統供電模塊分別和樹莓派、SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風機、實驗室斷電模塊、無線通訊模塊相連，用于向所連各單元供電；
所有傳感器都與樹莓派相連，用于獲取電氣實驗室內的環境參數信號，并將參數信號傳遞給樹莓派；
風機與樹莓派相連，在出現氧氣濃度過低或SF6氣體濃度超標或電氣實驗室內溫度過高或氣壓異常的情況時，樹莓派能控制風機立即起動進行通風處理，用于消除或緩解上述不正常情況；
實驗室斷電模塊與樹莓派相連，在經過電壓傳感器檢測到實驗設備金屬外殼帶電的情況時，樹莓派能控制實驗室斷電模塊及時切斷實驗室電源，以防止發生觸電事故，；
無線通訊模塊與樹莓派相連，用于通過無線網絡完成報警信息的傳遞；
樹莓派用于處理各個傳感器傳來的參數信息，并通過樹莓派的軟件編程檢測各個傳感器傳來的參數信息是否處在對應的安全標準參數范圍內，進而判斷某一參數是否達標，當某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，同時將報警信息通過無線通訊模塊上傳至云端服務器；
云端服務器和無線通訊模塊以及電氣實驗室人員手機終端都基于無線網絡通信；云端服務器存儲接收到的報警信號，并即時向預先設定的終端地址列表中的每一個終端地址發送報警信息。
預先設定的終端地址列表中的終端地址可以包括電氣實驗室負責人員手機APP終端地址、電氣實驗室負責人員手機微信終端地址、電氣實驗室負責人員手機短信終端地址，還可以包括計算機Web端地址。
各個傳感器實時獲取電氣實驗室內的環境參數信號，并將參數信號傳遞給樹莓派，樹莓派會處理各個傳感器傳來的參數信號，并通過樹莓派的軟件編程檢測各個傳感器傳來的參數信息是否處在對應的安全標準參數范圍內，進而判斷某一參數是否達標，當某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，用于消除或緩解異常情況，同時樹莓派將報警信息通過無線通訊模塊上傳至云端服務器，云端服務器存儲接收到的報警信息，并立即向預先設定的終端地址列表中的每一個終端地址發送報警信息，以便電氣實驗室負責人員能夠及時進行處理。
優選地，在本實施例中監測系統供電模塊采用小體積大容量充放電電源，自身可以長時間放電，也可以外接供電線路進行外接供電；在本報警系統中監測系統供電模塊用來向樹莓派、SF6傳感器、電壓傳感器、氣壓傳感器、氧氣傳感器、火焰傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風機、實驗室斷電模塊、無線通訊模塊供電，整體所需功耗較大，所以選擇大容量(如20Ah)的可充放電鋰離子電池(不局限于此類電源)作為本系統的監測系統供電模塊，已可以滿足在電氣實驗室突然停電的情況下系統能夠繼續監測和報警的要求。
優選地，在本實施例中的各類傳感器均選用高精度傳感器作為電氣實驗室的環境參數檢測傳感器。
優選地，樹莓派，在本實施例中采用樹莓派2或樹莓派3B型版本(不局限于此兩種樹莓派版本)。
優選地，云端服務器，在本實施例中采用網絡運營商提供的穩定的云服務器(不局限于此，也可自建服務器)。
云端服務器不需要特別大的存儲空間，因為該系統只在檢測到某一參數不達標需要報警時才會上傳報警信息到云端服務器，服務器并不是一直在工作，并且只是存儲一些報警信號數據而不是視頻數據，所占存儲空間較小，此外，在設置的周期時間內云端服務器會自動清除一些老舊的報警信息，不會造成信息數據的一直累加，從而減少了云端服務器的占用空間，節約了系統的成本。
本實用新型在電氣實驗室內某一參數不達標需要報警時樹莓派會控制風機或實驗室斷電模塊動作，可以達到初步處理異常情況的效果；通過云服務可以直接向電氣實驗室負責人員手機APP終端、微信終端、手機短信等多終端地址及時、準確、有效地發送報警信息；監測系統供電模塊采用大容量可充放電電源模塊作為監測系統的供電電源，電源自身可以長時間放電，也可以外接供電線路進行供電，可以有效避免因電氣實驗室內突然停電而導致該系統也無法繼續監測和報警的情況；系統在檢測到某一參數不達標需要報警時才會上傳報警信息到云端服務器，所以服務器并不是一直在工作，這極大地減少了服務器所需的存儲空間；采用云端服務器處理相關信息，響應速度快，具有實時性，同時運用云端服務器存儲報警信息，可以為事后電氣實驗室內檢測到的異常情況的調研提供信息參考；采用目前已成熟應用的樹莓派作為系統的核心處理器，成本較低，并有效地解決了數據傳輸不穩定、與云端服務器通訊難以實現等缺點；此外，整套系統體積小，方便在電氣實驗室內改造和安裝。
以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。