一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，本发明专利技术包括上位机处理器、光学检测下位机、环境监控下位机、控制专用下位机、远程控制设备、服务器、备用电源、本地控制系统；所述光学检测下位机连接有RGB检测模块、光强检测模块、内部监控摄像头；所述环境监控下位机有设备环境温度监测传感器、远程红外温度传感器、气体浓度传感器；所述控制专用下位机连接有冷却排风扇、继电器组、加热片、机械臂；所述本地控制系统包含触摸显示屏、本地客户端、实体按键组、扬声器、麦克风；建有服务器和备用电源，可以通过手机APP和PC客户端远程控制整个系统。本发明专利技术具有功能全面、智能化程度高、检测效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统
本专利技术涉及物联网智能设备、光学分析、颜色识别、化学反应监测领域，特别是涉及一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统及其实现方法。
技术介绍
随着科学技术的进步，不论是在实验室还是在工厂中，化学反应对时间、过程、精度的要求也在不断提高。尤其是在化学反应变化中出现的颜色变化，需要操作人员肉眼判断是否出现。由于肉眼判断受周围环境、个人感官和心理影响很大，尤其是长时间的化学反应过程造成操作人员疲劳，会存在有较大的离散性和随机性误差，所以需要采用颜色识别装置对化学反应过程进行识别和监测，以辅助试验人员的操作。现有测试方法对液体，尤其是化学反应过程中颜色的监测并不能做到准确，且没有实时记录和智能化操作。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是"信息化"时代的重要发展阶段。在现有的国内外颜色识别设备均不能实现简单准确颜色检测的情况下，通过光学分析和各类传感器对化学反应过程进行实时监控，记录整体流程，并有相关智能化应用的设备已经成为了一种迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中提到的现有设备的缺点与不足，而提出的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的一个技术方案是：本专利技术提供的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，设计了通过各种传感器收集待测物体及系统内部状态的一整套系统，包括上位机处理器(1)、光学检测下位机(2)、环境监控下位机(3)、控制专用下位机(4)、远程控制设备(5)、服务器(7)、备用电源(8)、本地控制系统(9)；所述光学检测下位机连接有RGB检测模块(201)、光强检测模块(202)、内部监控摄像头(203)；所述环境监控下位机(3)有设备环境温度监测传感器(301)、远程红外温度传感器(302)、气体浓度传感器(303)；所述控制专用下位机(4)连接有冷却排风扇(401)、继电器组(403)、加热片(404)、机械臂(402)；所述本地控制系统(9)包含触摸显示屏(901)、本地客户端(902)、实体按键组(903)、扬声器(904)、麦克风(905)；建有服务器(7)和备用电源(8)，可以通过手机APP(501)和PC客户端(502)远程控制整个系统。可通过上位机处理器(1)对一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统进行远程监测控制及参数修改。所述一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统组装在遮光密封亚克力制成的密闭黑箱(10)内，黑箱有可密封开口用于放置待测物体、调试系统。在屏幕附近做成双层结构，用于保护屏幕、扬声器、实体按键组等器件的内部电路。优选的，所述光学检测下位机(2)包括RGB检测模块(201)、光强检测模块(202)、内部监控摄像头(203)，所述RGB检测模块(201)与光强检测模块(202)合并成同一整体传感器，两个所述整体传感器对称放置，可使用透射光与反射光两种方式检测物体颜色，中间设置有遮光光路(2001)及放置待测物体的平台(2002)，设置其中一个整体传感器打开LED灯，称为反射光检测传感器，另一整体传感器关闭LED灯，称为透射光检测传感器，可以同时或单一通过监测待测物体的透射光与反射光来获得待测物体的透射光与反射光的RGB值和光强值，并可进一步计算常见光学参数指标如：色坐标、颜色饱和度、色温，物体透光性、折射率、反射率等。优选的，所述整体传感器位置可以调节，所述遮光光路(2001)由内部全反射的白色平滑且外部黑色磨砂的绝缘耐热硬纸板制成，放置待测物体的平台(2002)由导热耐腐蚀金属制成，所述遮光光路(2001)和放置待测物体的平台(2002)可以随时更换。所述内部监控摄像头(203)为全彩广角摄像头，带有红外夜视功能，与所述远程控制设备(5)、本地客户端(902)、服务器(7)通讯连接，可以实现实时通信，通过直播和/或录像方式可以在所述远程控制设备(5)和/或触摸显示屏(901)上实时观察待测物体的状态。优选的，所述环境监控下位机(3)连接有设备环境温度检测传感器(301)、远程红外温度传感器(302)、气体浓度传感器(303)。可以监测系统内部环境、待测物体温度和测试过程中常见各类气体的浓度。优选的，所述控制专用下位机(4)连接有冷却排风扇(401)、多功能机械臂(402)、继电器组(403)和加热片(404)，所述所述冷却排风扇(401)对内部有密封处理，并且可连接至废气处理装置，可以冷却内部温度、排出无用或有害气体。继电器组(403)有密封处理，可以远程操作开关，电能来自所述备用电源(8)，提供拓展可能。所述加热片(404)在所述放置待测物体的平台(2002)下方，可以在检测过程中提供加热和/或保温功能。所述机械臂(402)放置在密闭黑箱(10)外，可以提供定时操作、条件判断操作等功能。优选的，所述备用电源(8)为UPS，即不间断电源，由带有蓄电池的多路开关电源组成，提供移动时监测或紧急情况断电时对系统的电力提供、紧急处理。可通过调节同时输出正负的220V、24V、12V、5V等不同的电压值，不但为整个系统提供电源，也为后续继续开发拓展提供电力支持。优选的，所述远程控制设备(5)包括手机APP(501)和PC客户端(502)，提供远程监测控制的功能。优选的，所述上位机处理器(1)与光学检测下位机(2)、环境监控下位机(3)、控制专用下位机(4)、服务器(7)通过数据线串行传输形式连接，数据收集在上位机处理器(1)处理数据后通过WiFi和/或蓝牙形式发送给所述服务器(7)。所述远程控制设备(5)和/或所述本地客户端(902)可以通过服务器(7)访问上位机处理器(1)并获得系统状态及监控数据。本专利技术公开了一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，通过各传感器和监控摄像头识别监测待测物体和系统的各项参数，计算并判断后，通过物联网技术上传到服务器(7)存储，可通过本地客户端(902)在触摸显示屏(901)上和/或通过远程控制设备(5)监测整个过程，附带的各器件如继电器、扬声器(904)、机械臂(402)等可用于智能化应用操作，基本解决了操作员在检测过程，尤其是化学反应过程中因个人问题造成的误差问题，提供了一种在实验室或工厂中智能化操作的新思路，极大的提高了工作效率与操作精度，填补了相关设备的空白。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统逻辑图。图2为本专利技术提出的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统拆除顶面和正面保护面的正上视图。图3为本专利技术提出的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统拆除顶面和正面保护面的俯视图。附图中各部件的标记如下：上位机处理器1、光学检测下位机2、环境监控下位机3、控制专用下位机4、远程控制设备5、服务器7、备用电源8、本地控制系统9、RGB检测模块201、光强检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，包括上位机处理器(1)，其特征在于，所述上位机处理器(1)与光学检测下位机(2)、环境监控下位机(3)、控制专用下位机(4)、服务器(7)、远程控制设备(5)通过有线或无线的形式通讯连接，可以进行实时信息通信，可通过上位机处理器(1)对一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统进行远程监测控制及参数修改，所述上位机处理器(1)连接有本地控制系统(9)，所述本地控制系统(9)设有本地客户端(902)，在外部连接有触摸显示屏(901)和实体按键组(903)，在所述触摸显示屏(901)下方配有扬声器(904)和麦克风(905)，所述上位机处理器(1)与备用电源(8)直接连接，本专利技术可以在连接电源的情况下使用，也可在断电后由备用电源(8)提供电能使用，所述一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统组装在遮光密封亚克力制成的密闭黑箱(10)内，黑箱有可密封开口用于放置待测物体、调试系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，包括上位机处理器(1)，其特征在于，所述上位机处理器(1)与光学检测下位机(2)、环境监控下位机(3)、控制专用下位机(4)、服务器(7)、远程控制设备(5)通过有线或无线的形式通讯连接，可以进行实时信息通信，可通过上位机处理器(1)对一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统进行远程监测控制及参数修改，所述上位机处理器(1)连接有本地控制系统(9)，所述本地控制系统(9)设有本地客户端(902)，在外部连接有触摸显示屏(901)和实体按键组(903)，在所述触摸显示屏(901)下方配有扬声器(904)和麦克风(905)，所述上位机处理器(1)与备用电源(8)直接连接，本发明可以在连接电源的情况下使用，也可在断电后由备用电源(8)提供电能使用，所述一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统组装在遮光密封亚克力制成的密闭黑箱(10)内，黑箱有可密封开口用于放置待测物体、调试系统。


2.根据权利要求1所述的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，其特征在于，所述光学检测下位机(2)包括RGB检测模块(201)、光强检测模块(202)、内部监控摄像头(203)，所述RGB检测模块(201)与光强检测模块(202)焊接成同一整体传感器，两个所述整体传感器对称放置，可使用透射光与反射光两种方式检测物体颜色，中间设置有遮光光路(2001)及放置待测物体的平台(2002)，设置其中一个整体传感器打开LED灯，称为反射光检测传感器，另一整体传感器关闭LED灯，称为透射光检测传感器，可以同时或单一通过监测待测物体的透射光与反射光来获得待测物体的透射光与反射光的RGB值和光强值。


3.根据权利要求2所述的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，其特征在于，所述整体传感器位置可以调节，所述遮光光路(2001)及放置待测物体的平台(2002)可以随时更换，所述内部监控摄像头(203)与所述远程控制设备(5)、本地客户端(902)、服务器(7)通讯连接，实现实时通信。


4.根据权利要求1所述的一种基于光反射与透射及物联网技术的动态颜色监测控制系统，其特征在于，所述环境监控下位机(3)连接有设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月娥，王志新，张世平，钟睿芸，俞腾飞，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62