一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统，包括：多个传感器，设置于生物实验室内，每个传感器用于采集所述生物实验室内的传感数据；边缘计算系统，用于获取所述生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息；并根据所述危险信息控制监控设备进行告警操作；所述监控设备，用于根据所述边缘计算系统的控制进行告警操作。所述边缘计算系统的控制进行告警操作。所述边缘计算系统的控制进行告警操作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统


[0001]本专利技术涉及边缘计算
，特别涉及一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，生物实验室主要依靠摄像头、传感器等监测环境情况，对环境以及保护措施要求比较严格。通常，是会为同一栋楼里的多个实验室配置同一个服务器来对每个生物实验室中传感器、摄像头采集到的数据进行分析，以获得生物实验室的环境情况和安全情况，但是，由于同一个服务器处理多个生物实验室的数据，就会使得针对单个生物实验室来说，分析不及时，有可能在紧急情况下，无法及时获得生物实验室的紧急状态信息；同时生物实验室中传感器比较多，产生的数据比较多，对上述服务器的压力也比较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统。
[0004]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0005]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0006]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0007]图1为本专利技术实施例中一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统的结构示意图。
>具体实施方式
[0008]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0009]本专利技术实施例提供一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统，包括：
[0010]多个传感器，设置于生物实验室内，每个传感器用于采集所述生物实验室内的传感数据；
[0011]所述生物实验室对应的边缘计算系统，用于获取所述生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息；并根据所述危险信息控制监控设备进行告警操作；其中，每个生物实验室都配置独立的一个边缘计算系统；
[0012]所述监控设备，用于根据所述边缘计算系统的控制进行告警操作。
[0013]上述技术方案的技术效果为：为每个生物实验室配置独立的一个边缘计算系统，边缘计算系统专门用来分析该一个生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息，并根据所述危险信息控制监控设备进行告警操作；从而，边缘计算系统由于只负责处理一个生物实验室内的传感数据，因此，其工作压力较小，处理速度较快，可以及时的在生物实验室存在危险隐患或危险情况时，及时通过监控设备进行告警，提高对生物实验室的监测安全性和告警及时性。
[0014]在一个实施例中，所述生物实验室被划分为多个区域，所述多个区域包括N个危险操作区域，所述N等于或大于1；
[0015]所述多个传感器包括3N个摄像头，所述3N个摄像头中每三个摄像头为一组，即包括N组摄像头，所述N组摄像头与所述N个危险操作区域一一对应；每组摄像头中的第一个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的操作人面部衣着图像、第二个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的操作人动作图像、第三个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的实验器材所在区域图像；
[0016]所述边缘计算系统获取所述生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息，包括：
[0017]所述边缘计算系统对每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据进行分析，获得所述视频画面中包括的危险行为数据，根据所述危险行为数据确定危险信息；
[0018]其中，所述每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据包括每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的操作人面部衣着图像、操作人动作图像、实验器材所在区域图像。
[0019]在一个实施例中，所述边缘计算系统对每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息，包括：
[0020]步骤A1：在生物实验室门口以及内部设置有图像采集装置，根据门口设置的图像采集装置采集到的图像进行人脸识别，并且记录每个进入实验室内的人员，以及每个进入实验室的人员在预设时间段内的进入次数，并且利用人脸识别技术识别估算出每个进入实验室的人员的年纪，并且生物实验室内部设置的图像采集装置利用图像识别技术识别出每个进入实验室的人员的衣着裸露部分的面积，生物实验室内部设置的图像采集装置识别生物实验室内的人员的脸部表情，利用公式(1)根据每个进入生物实验室的人员的进入次数、每个进入生物实验室的人员的年纪、每个进入生物实验室的人员的衣着裸露部分的面积、生物实验室内部设置的图像采集装置识别生物实验室内的人员的脸部表情状态得到生物实验室的当前危险预警等级值
[0021][0022]其中K表示生物实验室的当前危险预警等级值；B(a)表示当前生物实验室的第a个人员的脸部表情状态情绪值，若所述人员的脸部表情状态情绪为预设情绪时(例如惊讶、惊慌、情绪激动、愤怒等非平静、非愉悦类的情绪)，B(a)＝1；若无上述预设情绪，则B(a)＝0)；N(a)表示生物实验室的第a个人员在预设时间段内的进入生物实验室的进入次数；J(a)表示当前生物实验室的第a个人员的年纪数值，单位可以为年、岁，计算时不将单位带进公式，只取数值来计算；S(a)表示当前生物实验室的第a个人员的衣着裸露部分的面积数值，面积
可以为平方厘米，计算时不将单位带进公式，只取数值来计算，可根据当前图像识别技术中的相关技术来实现；D表示当前生物实验室的人员个数；
[0023]步骤A2：利用公式(2)根据操作人动作图像中的动作数据判断当前是否已经发生危险行为：
[0024][0025]其中W表示当前生物实验室内是否已经发生危险行为的判定值以及危险行为的等级值；ΔT(a)表示当前生物实验室的第a个人员在操作时两个动作之间的间隔时间；T表示预设间隔时间阈值；∑(a)表示当前生物实验室的第a个人员是否有擦抹裸露部位的动作的判定值，若当前生物实验室的第a个人员有擦抹裸露部位的动作则C(a)＝1反之C(a)＝0；P表示当前生物实验室内的危险溶液(有腐蚀性的溶液、有爆炸风险的溶液等)被洒出来的重量(危险溶液的容器可以实时放在电子称重设备的上方，该电子称重设备用来对危险溶液的容器中洒出来的危险溶液重量进行称重；P0表示当前生物实验室内的危险溶液的起始总重量；表示存在函数，将a的值从1取值到D代入到括号内若存在一个a值使得括号内的式子成立则整体的函数值为1，反之整体的函数值为0；
[0026]若W＝0，则表示当前生物实验室内未发生危险行为；
[0027]若W>0，则表示当前生物实验室内已发生危险行为，并且危险行为的等级值为W；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的生物实验室安全检测系统，其特征在于，包括：多个传感器，设置于生物实验室内，每个传感器用于采集所述生物实验室内的传感数据；所述生物实验室对应的边缘计算系统，用于获取所述生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息；并根据所述危险信息控制监控设备进行告警操作；所述监控设备，用于根据所述边缘计算系统的控制进行告警操作。2.如权利要求1所述的生物实验室安全检测系统，其特征在于，所述生物实验室被划分为多个区域，所述多个区域包括N个危险操作区域，所述N等于或大于1；所述多个传感器包括3N个摄像头，所述3N个摄像头中每三个摄像头为一组，即包括N组摄像头，所述N组摄像头与所述N个危险操作区域一一对应；每组摄像头中的第一个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的操作人面部衣着图像、第二个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的操作人动作图像、第三个摄像头用于拍摄其对应的危险操作区域的实验器材所在区域图像；所述边缘计算系统获取所述生物实验室内的每个传感器采集到的传感数据，并对所述传感数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息，包括：所述边缘计算系统对每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息；其中，所述每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据包括每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的操作人面部衣着图像、操作人动作图像、实验器材所在区域图像中的任一种或多种。3.如权利要求2所述的生物实验室安全检测系统，其特征在于，所述边缘计算系统对每组摄像头拍摄到的对应的危险操作区域的图像数据进行分析，获得所述生物实验室存在的危险信息，包括：步骤A1：在生物实验室门口以及内部设置有图像采集装置，根据门口设置的图像采集装置采集到的图像进行人脸识别，并且记录每个进入实验室内的人员，以及每个进入实验室的人员在预设时间段内的进入次数，并且利用人脸识别技术识别估算出每个进入实验室的人员的年纪，并且生物实验室内部设置的图像采集装置利用图像识别技术识别出每个进入实验室的人员的衣着裸露部分的面积，生物实验室内部设置的图像采集装置识别生物实验室内的人员的脸部表情，利用公式(1)根据每个进入生物实验室的人员的进入次数、每个进入生物实验室的人员的年纪、每个进入生物实验室的人员的衣着裸露部分的面积、生物实验室内部设置的图像采集装置识别生物实验室内的人员的脸部表情状态得到生物实验室的当前危险预警等级值其中K表示生物实验室的当前危险预警等级值；B(a)表示当前生物实验室的第a个人员的脸部表情状态情绪值，若所述人员的脸部表情状态情绪为预设情绪时，B(a)＝1；若无上述预设情绪，则B(a)＝0)；N(a)表示生物实验室的第a个人员在预设时间段内的进入生物实
验室的进入次数；J(a)表示当前生物实验室的第a个人员的年纪数值；S(a)表示当前生物实验室的第a个人员的衣着裸露部分的面积数值；D表示当前生物实验室的人员个数；步骤A2：利用公式(2)根据操作人动作图像中的动作数据判断当前是否已经发生危险行为：其中W表示当前生物实验室内是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丹，张腾怀，兰雨晴，王丹星，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：