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一种GMP车间智能化监控管理系统

文献发布时间:2023-06-19 09:36:59


一种GMP车间智能化监控管理系统

技术领域

本发明属于监控系统技术领域,具体的说是一种GMP车间智能化监控管理系统。

背景技术

随着时代的发展、社会的进步,人们越来越关注自身的健康;随着各类生物技术的飞速发展,人们了解自身健康的渠道及方式也越来越多样化。相对应的,医药产品的规范生产也变得越来越重要,这也是时代发展、社会进步的必然产物。现阶段医药产品产品生产及GMP厂房环境以及生产人员行为规范化监控均采用人工监控方式。在生产过程中,监控很重要,是医药产品产品安全、规范生产的必要步骤,也是产品质量保障很重要的一环;GMP厂房环境达标、生产人员准确、及时的按照正确操作步骤与方法操纵生产设备,也是医药产品产品安全、规范生产的最低保障。但是采用人工监控,监控人员长期观察监控数据,容易导致监控人员疲惫,使监控人员忽视误差数据,同时,在监控人员监控、查看监控数据时,大部分时间中车间内状态一切正常,仅在车间中环境发生变化或者生产人员违规操作并被监控人员发现时,监控人员的工作才具有极高的价值,因此,在平常时段中,采用人工监控,会造成人力资源的浪费,增加企业生产成本,若采用人工智能进行监控,则可将监控人员解放出来,去做其他更有价值的事,提高效率。采用人工智能监控,不单可解放人力,而且能够对厂房内的环境以及生产人员的违规操作行为进行实时监控,避免采用人工监控中时可能存在的疏漏。同时,在实际使用过程中,通过人工智能对生产人员进行监控的过程中,能够通过人工智能同步分析生产人员的具体操作动作,并建立动作模型,通过人工智能对比分析动作模型与标准模型之间以及当日模型与往日模型之间的差别,能够及时、准确的发现生产人员操作过程中的不足之处以及生产人员的异常状态,从而有效的提升生产人员的操作水平,同时,避免生产人员由于异常状态导致的操作失误,引发的安全隐患。

现有技术中也存在部分技术方案,如申请号为CN201910285878.7的中国专利,包括信息采集系统、控制系统和处理系统,其特征在于:所述信息采集系统包括温度传感器、光照传感器、湿度传感器、烟雾探测器、视频采集器、火控监控器,所述温度传感器、光照传感器、湿度传感器、烟雾探测器、视频采集器、火控监控器的输出端均与控制系统的输入端电连接;所述控制系统上设有控制器;该方案中仅能够对车间内的环境进行监控并报警,不能依据实际情况进行调控,同时,在使用过程中依旧需要管理人员人工监控生产人员可能存在的违规行为,人力资源浪费较为严重。

发明内容

为了弥补现有技术的不足,解决现有GMP车间管理过程中不能实时调控车间环境,维持车间环境稳定,同时,车间管理过程主要依靠管理人员人工进行,智能化程度不佳,不能及时发现生产人员的违规行为的问题,本发明提出一种GMP车间智能化监控管理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述一种GMP车间智能化监控管理系统,所述管理系统包括采集模块、存储模块、通讯模块、主控模块、分析模块、处理模块以及客户端;所述主控模块安装以及运行在企业机房内的服务器中;所述客户端能够安装以及运行在可联网的电脑上,放置到车间的管理办公室中,且客户端能够同时安装在多台电脑中;所述分析模块中设置有深度学习AI,能够在长期运行过程中逐渐进步;所述存储模块用于保存管理系统运行中产生的控制数据以及采集到的车间内的环境数据,供管理人员后续分析、查证使用;所述主控模块能够通过通讯模块与客户端进行连接,完成数据交流;所述客户端上通过用户界面展示当前时段车间中的环境信息数据,供管理人员查看;所述管理人员通过客户端连接到主控模块后,仅能够查看各种数据,不能进行其他操作;所述处理模块包括新风系统、除尘通风装置;所述除尘通风装置安装在新风系统的进气与排气口处;所述客户端能够在人脸识别验证或者校验登陆密码通过后,远程连接到主控模块中,并对各种参数进行调整,进而主控模块控制处理模块中的新风系统运转,改变车间内的环境状态;所述采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、粒子计数器;所述采集模块中的温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器成组布置,且在车间内各处布置有多组并进行编号;所述采集模块包括的粒子计数器共有多个,分别安装在车间内的不同位置;所述采集模块通过各种传感器采集的车间内的环境信息被发送至主控模块中;所述主控模块接收到悬浮粒子数、温度、湿度以及光照度数据后,将相关数据发送至分析模块,通过分析模块对相关数据进行相应的分析,判断车间内的环境数据是否处于标准范围内;所述分析模块对相关数据进行分析后,分析模块能够得出数据变化趋势图,并将数据变化趋势图按照时间顺序保存到存储模块中;所述分析模块得出的数据变化趋势图发送到主控模块,之后通过通讯模块发送至客户端,供管理人员进行查看;所述车间内的环境数据符合要求,主控模块维持通风装置当前的运行状态,无其他动作;所述车间内的环境数据超出标准范围内,主控模块向客户端发送环境报警信号,提醒管理人员前去查看;所述主控模块发送环境报警信号时,同步将超过标准范围的数据的当前数值发送到客户端;所述客户端接收到主控模块发送的环境报警信号后,客户端发出蜂鸣;所述客户端控制其安装与运行的设备,在设备的屏幕上调出弹出式窗口,并在窗口上显示报警信息以及超过标准范围的数据的当前数值;所述车间内的环境数据超出标准范围,主控模块控制新风系统高功率运行,快速恢复车间内的环境,使车间内的环境数据处于标准范围内;所述主控模块在监测到车间内的环境数据回到标准范围内后,主控模块控制新风系统进入低功耗运行,维持车间内环境的动态平衡;所述车间内的环境数据回到标准范围内后,主控模块将本次车间内环境数据变化中各数据变化情况、车间内环境超过标准范围的时间点、车间内环境恢复到标准范围内的时间点以及新风系统的运行功率进行汇总并记录为表格;所述主控模块将上述表格发送至客户端,供管理人员进行查看;所述主控模块将表格按照时间顺序,保存到存储模块中;

工作时,在车间正常生产的过程中,管理系统中的采集模块通过粒子计数器、温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器检测到的车间内的环境数据应当处于标准范围内,当分析模块分析、判断处某一数据超出标准范围时,分析模块能够判定车间的环境出现异常,不符合GMP车间的环境要求,之后,分析模块将判定结果发送至主控模块,由主控模块控制车间内的新风系统提升运行功率,尽快恢复车间内环境至符合标准,同时,在车间内的环境数据处于标准范围内时,在保证车间环境稳定的前提下,车间内的新风系统处于低功率运行状态,减小能耗,降低生产成本,同时,在车间内的环境数据超出标准后,主控模块会发送报警至客户端,提醒管理人员前来查看,避免传感器异常导致的误报,以及引起新风系统长时间高功率运行,导致能耗增加,增加生产成本,同时,分析模块能够将车间内的环境数据变化情况进行分析后得出数据变化趋势图,供管理人员在日常管理过程中通过数据变化趋势图发现与解决问题,将安全隐患消除在萌芽状态。

优选的,所述分析模块得出车间内环境数据变化趋势图后,分析模块对数据变化趋势图进行分析;所述分析模块中的深度学习AI依据长期运行得到的数据变化趋势图,对车间内的环境数据变化组建车间环境变化模型;所述分析模块中的深度学习AI通过其组建的车间环境变化模型,对车间内的环境数据变化进行预测,得到车间内环境数据变化的预测值;所述分析模块得到车间内环境变化的预测值后,根据预测值以及往期对车间内环境数据进行调整时得到的新风系统运行功率、运行时间,预期判断得新风系统的预控制运行数据,并将预控制运行数据发送至主控模块;所述主控模块接收到预控制运行数据后,控制处理模块中的新风系统按照预控制运行数据进行动作;所述新风系统按照预控制运行数据进行动作后,能够在车间内的环境数据发生变化前或恰好在车间内环境数据发生变化时,对车间内的环境数据进行调整,使调整后的车间环境数据处于标准范围内;

工作时,通过分析模块中的深度学习AI组建车间内环境变化模型,通过模型对车间内环境变化进行提前模拟,在模拟中发现环境将要发生变化时,提前一步提升新风系统运行功率,在车间内的环境尚未发生变化或恰好将要发生变化时,通过提前高功率运行的新风系统,将车间内环境超出标准范围的异常变化消除,维持车间内环境状态的稳定,避免车间内环境数据出现波动,导致车间内的环境波动到不符合标准的范畴内,影响到生产的产品质量。

优选的,所述主控模块在接收到采集模块中的温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器发送的数据后,将温度、湿度以及光照度数据发送至分析模块;所述分析模块在接收到温度、湿度以及光照度数据后,对三种数据进行分析,分别判断三种数据是否超过标准范围;所述分析模块判断三种数据超过标准范围后,分析模块进一步对三种数据在单位时间内的变化量进行分析;所述分析模块对三种数据单位时间内的变化量进行分析后,若单位时间内温度、光照度数据急剧升高,湿度数据急剧降低,则分析模块能够判断车间内出现火情;所述分析模块判断车间内出现火情后,分析模块向主控模块发送火情警报;所述处理模块中还包括消防系统;所述主控模块接收到火情警报后,主控模块控制处理模块中的消防系统启动,对火情进行扑灭或控制;所述处理模块中包括断电保护装置,用于控制车间内的总电源通断;所述主控模块控制消防系统启动前,主控模块向断电保护装置发送启动信号,控制断电保护装置切断车间内的总电源;所述分析模块判断车间内出现火情后,分析模块对检测到火情数据的传感器进行分析,判断其归属组别的编号,并依据编号确定该组传感器在车间内的位置;所述分析模块在确定检测到火情的传感器在车间内的位置后,分析模块将该位置标记为火情发生点;所述消防系统中包括多个灭火装置,且灭火装置均存在相应的编号;所述分析模块得出火情发生点位置数据后,将火情发生点位置数据与消防系统中的灭火装置位置进行对比分析,确定位于火情发生点位置附近的灭火装置的编号;所述分析模块确定位于火情发生点附近的灭火装置的编号后,将上述灭火装置的编号发送至主控模块;所述主控模块接收到火情发生点附近灭火装置的编号后,控制消防系统中上述灭火装置定点启动,对火情进行扑灭或控制;

工作时,当车间内出现火情时,火情附近的温度、湿度以及光照度传感器检测到的数据发生急剧变化,分析模块通过对急剧变化的数据的分析能够判定车间内出现火情,进而向主控模块发送火情报警,通过主控模块控制处理模块中的消防系统动作,对火情进行扑灭或者控制,同时,通过分析模块对检测到急剧变化数据的传感器位置的确定,主控模块能够控制消防系统中位于火情附近的灭火装置启动,对火情进行控制以及扑灭,尽量避免灭火装置波及车间内其他位置的完好区域,减小车间内出现火情后的损失。

优选的,所述采集模块中包括摄像头;所述摄像头共有多个,分别安装在车间不同位置,且相邻摄像头的拍摄范围存在重叠的区域;所述采集模块通过通讯模块直接将摄像头拍摄的视频发送至分析单元;所述分析模块接收到采集模块中摄像头拍摄的视频后,分析模块中的深度学习AI对视频进行分析,判断生产人员在生产过程中是否存在违规行为;所述分析模块判断生产人员存在违规行为后,分析模块进一步对视频中的出现的违规人员进行分析、识别,确定出现违规人员的身份;所述分析模块在确认违规人员的身份后,将违规人员的身份信息以及该人员的违规行为出现时的视频截图发送至主控模块;所述主控模块接收到分析模块发送的违规信息后,主控模块向客户端发出违规报警信号,提醒管理人员进行处理;所述主控模块向客户端发出违规报警信号时,同步发送违规人员出现违规行为时的视频截图,供使用客户端的管理人员进行判断;所述使用客户端的管理人员依据视频截图对该生产人员的行为进行二次判定并向分析模块返回判定结果;所述分析模块接收到判定结果无误的反馈后,分析模块将违规行为以及发生该违规行为时的视频截图保存到存储模块中;所述分析模块对摄像头的拍摄的视频进行分析,判断视频中生产物料的堆放方式以及堆放位置是否合规;所述物料堆放方式以及堆放位置合规时,分析模块无动作;所述物料堆放方式以及堆放位置不合规时,分析模块将显示该物料所在位置的视频进行截图,得到物料异常状态截图,并将截图与物料状态异常报警同步发送至主控模块;所述主控模块在接收到物料状态异常报警后,向客户端发送报警信号,提醒使用客户端的管理人员及时前去处理;所述分析模块在发送物料状态异常报警后,将报警信息与物料异常状态截图保存到存储模块中;所述分析模块在判断物料堆放方式以及堆放位置不合规后,对视频进行分析,查找以及识别出放置物料的人员的身份信息,并将该人员的身份信息经过主控模块发送至客户端,供使用客户端的管理人员查看与做出处理措施;

工作时,分析模块通过摄像头拍摄的视频对车间内的生产人员的行为进行分析与判断,及时识别出生产人员的违规行为,并通报管理人员,便于及时对出现违规的生产人员进行处理,避免生产人员出现违规行为后,管理人员不能及时发现与处理,引起生产人员自我懈怠,在后续生产中出现越来越多的违规行为,影响到生产的产品的质量与安全,同时,在分析模块在判定违规行为时,同步记录视频截图,作为管理人员后续处罚依据以及避免误判,同时,通过分析模块对视频的分析,能够保证车间内的物料堆放符合要求,避免物料随意堆放,造成安全隐患以及物料污染,从而影响到车间的正常生产以及产品的质量。

优选的,所述分析模块通过对视频进行分析,对视频中的生产人员的具体操作行为进行简化、模拟并建立操作动作模型;所述分析模块通过对操作动作模型进行分析,解析得到生产人员的操作顺序、操作节奏、动作幅度;所述管理人员通过现场查看以及指导,指挥生产人员按照正确的标准进行操作;所述分析模块通过对摄像头拍摄的生产人员正确操作视频进行分析,能够建立标准动作模型;所述分析模块在建立标准动作模型后,对标准动作模型进行分析,得到标准操作顺序、标准操作节奏;所述分析模型依据标准操作顺序与标准操作节奏对生产人员的操作顺序以及操作节奏进行对比分析,判断生产人员是否严格按照标准生产操作;所述分析模块判断处生产人员未按照标准生产操作进行生产后,分析模块通过主控模块向客户端发送提醒信号以及作为分析模块判断依据的视频截图;所述客户端接收到提醒信号后,提醒管理人员进行查看以及进行处理;所述管理人员在进行查看以及处理时,依旧相应的视频截图,对生产人员进行指导,提升生产人员的操作技能水平;所述分析模块通过视频进行简化、模拟得到生产该人员的操作动作模型后,将上述信息保存在存储模块中;所述分析模块对同一生产人员的不同工作日的操作动作模型进行相互对比分析,确定生产人员的操作节奏以及动作幅度的正常变化范围;所述分析模块对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度进行分析,若两者处于正常变化范围内,判断生产人员状态良好,无异常发生;所述分析模块对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度进行分析,若两者偏离正常变化范围,判断生产人员状态状态异常,分析模块通过主控模块向客户端发出员工状态异常警告;所述客户端接收到员工状态异常警告后,客户端发出提示,提醒管理人员及时前去查看生产人员的状态;所述分析模块在将生产人员的操作动作模型与标准动作模型进行对比分析时,对生产人员的操作动作模型中明显优于标准动作模型的部分进行标注,并将标注信息通过主控模块发送至客户端;所述客户端在接收到标注信息后,提醒管理人员进行查看,选择是否更正、提升标准动作模型;所述管理人员在客户端上选择更正、提升标准动作模型后,客户端向分析模块返回确认信息,分析模块对标准动作模型进行改进,得到新的更优秀的标准动作模型;

工作时,通过分析模块对采集到的视频进行分析,对生产人员的具体操作行为建立操作动作模型,分析模块通过对操作动作模型与标准动作模型之间的对比、分析,明确生产人员操作中的不足,之后,管理人员能够依据分析模块得出的分析结论针对性的对生产人员操作中的不足进行培训、指导,提升生产人员的操作规范性与操作水平,保证生产安全与产品质量,同时,在生产过程中,分析模块通过对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度与往日的操作节奏以及动作幅度进行对比,分析当前的操作节奏以及动作幅度与往日数据之间偏差大小,进而能够快速、准确的判断生产人员的状态是否正常,从而在生产人员状态异常时,及时通知管理人员前去查看与处理,避免生产人员状态异常引发操作失误,导致出现安全事故,影响到车间的正常生产以及生产处的产品的质量。

优选的,所述除尘通风装置包括主体;所述主体内从下至上依次安装有过滤板一、过滤板二以及过滤板三;所述过滤板一、过滤板二以及过滤板三之间互不接触;所述过滤板三上的网孔直径最大,过滤板一上的网孔直径最小,过滤板二上的网孔直径介于过滤板一与过滤板三上网孔直径之间;所述主体内安装有抽气筒,且抽气筒位于过滤板二与过滤板三之间;所述抽气筒的侧壁上固定安装有多个固定柱;所述固定柱的另一端固定安装在主体的内壁上;所述抽气筒的中心线与主体的中心线重合;所述主体内转动安装有转轴;所述转轴贯穿抽气筒,且转轴的中心线与抽气筒的中心线重合;所述转轴上固定安装有叶轮,且叶轮位于过滤板二与过滤板三之间;所述叶轮位于抽气筒上方;所述转轴上安装有呈圆形的推动板,且推动板与水平方向之间存在夹角;所述推动板位于叶轮与抽气筒之间;所述抽气筒内安装有活动板,且活动板能够在抽气筒内上下运动;所述活动板与抽气筒内壁之间保持密封;所述抽气筒内安装有弹簧;所述弹簧位于活动板的下方;所述活动板上表面上固定安装有推动杆;所述推动杆的上端伸出到抽气筒外;所述推动杆的数量端能够与推动板的边缘接触,并被推动板挤压、推动;所述推动杆与抽气筒之间保持密封;所述转轴上固定安装有软刷三;所述软刷三位于过滤板三的上方;所述软刷三的下表面上设置有刷毛,软刷三的刷毛紧贴在过滤板三的上表面上;所述转轴上固定安装有软刷一;所述软刷一位于过滤板一与过滤板二之间;所述乱刷一的上下表面上均存在刷毛,且软刷一上表面的刷毛紧贴在过滤板二的下表面上,软刷一下表面的刷毛紧贴在过滤板一的上表面上;所述转轴上安装有锥齿轮一;所述主体内的侧壁上安装有锥齿轮三;所述转轴上安装有锥齿轮二;所述锥齿轮二套接在转轴上;所述锥齿轮一与锥齿轮三之间相互啮合;所述锥齿轮二与锥齿轮三之间相互啮合;所述锥齿轮三上通过套筒固定安装有软刷二;所述软刷二位于过滤板二与过滤板三之间;所述软刷二的下表面上设置有刷毛,且软刷二的刷毛紧贴在过滤隔板二的上表面上;所述转轴上转动安装有连接环;所述抽气筒的底部开设有连接孔,且连接孔位于活动板的下方;所述连接环内部中空,且连接环上通过固定的管道连通到抽气筒底部的连接孔上;所述转轴内开设有通孔;所述转轴上连接环覆盖区域开设有连通槽,将通孔与连接环内部空间连通;所述软刷一、软刷二、软刷三上开设有吸气孔;所述吸气孔均匀转轴内的通孔连通;所述抽气筒的上安装有排出管;所述排出管与抽气筒的连接处位于活动板的上方;所述活动板上设置有单向阀,能够使气体单向进入到活动板上方;所述连接孔中安装有单向阀,气体能够单向进入到抽气筒内;所述排出管内安装有单向阀,气体能够单向排出;所述排出管的末端穿出到主体外;所述外界气体从主体上靠近过滤板三的一端进入除尘通风装置中,从主体上靠近过滤板一的一端离开,进入到新风系统中;

工作时,当主控模块控制新风系统高功率运行时,外界的空气加速进入到除尘通风装置中的主体中,进入到主体内的空气推动主体内的叶轮转动,叶轮转动后,带动转轴运转,由于推动板位转轴上,且推动板与平面之间存在夹角,因此,在推动板随转轴运转的过程中,周期性的将推动杆向下挤压,从而使抽气筒中的活动板在弹簧与推动杆的作用下在抽气筒内往复运动,同时,由于主体内安装有过滤板一、过滤板二与过滤板三,空气中的杂质被过滤掉,同时,过滤板一至过滤板三上的软刷一至软刷三能够随转轴同步运动,将被拦截的杂质清除,同时,软刷一至软刷三上设置有与转轴内通孔连通的吸气孔,且转轴内的通孔与抽气筒内的空间连通,在转轴运动的过程中,抽气筒不断的产生负压,将软刷一至软刷三清除的杂质吸走,并最终通过排出管排出到外界环境中,避免杂质在过滤板一至过滤板三上堆积,影响到除尘通风装置对空气中杂质的拦截效果,同时,避免过滤板一至过滤板三上的网孔被杂质堵塞,影响到空气通过,导致新风系统高功率运转时,不能抽入足够的空气,造成新风系统损坏。

优选的,所述主体上安装有底板;所述底板位于过滤板一的下方;所述主体内安装有封闭板;所述封闭板位于过滤板一与底板之间;所述过滤板一与封闭板之间安装有紫外线灯;所述紫外线灯能够发出特定的185nm的紫外线;所述主体内安装有螺旋管,且螺旋管位于封闭板与底板之间;所述螺旋管的上端连通至封闭板的上方,螺旋管的下端连通至底板外;所述螺旋管的下端与新风系统进气口连通;所述螺旋管内填充有颗粒状的臭氧分解催化剂;所述主体上对称安装有废气入口与废气出口;所述废气入口与废气出口与主体的连接处均位于封闭板与底板之间;所述新风系统排出的废气通过废气入口进入到主体内,之后通过废气出口排出到外界环境中;

工作时,当外界空气通过过滤板一至过滤板三之后,位于主体内的紫外线管发出紫外线,对空气进行一次消毒,灭杀部分细菌,保证进入到车间内的气体中细菌含量符合要求,同时,由于采用能够发出185nm紫外线的紫外线灯,在紫外线灯照射时,能够产生一定量的臭氧,进一步的对空气进行灭菌,保证车间内环境符合标准,同时,在空气通过螺旋管时,能够与来自新风系统的废气发生热交换,回收部分废气中的能量,减小新风系统的能耗,降低生产成本,同时,在空气通过螺旋管时,空气中的臭氧被螺旋管内填充的臭氧催化分解剂催化、分解,避免进入到车间内的空气中臭氧含量超标,对车间内的生产人员造成损伤,并避免过量的臭氧对车间内的设备造成损害。

本发明的有益效果如下:

1.本发明所述一种GMP车间智能化监控管理系统,通过采集模块采集车间内的相应的环境数据,并将数据交由分析模块进行分析,从而确定车间内的环境是否符合标准,同时,当车间内的环境与标准不符时,主控模块控制新风系统功率运行,快速恢复车间内环境的稳定,保证车间中生产的产品质量稳定,同时,在使用过程中,通过分析模块对车间内环境变化组建模型,通过模型预测车间内环境变化,在车间内环境将要出现变化前,提前升高新风系统运行功率,维持车间内环境稳定,同时,在车间内环境稳定时,保持新风系统低功率运行,降低车间能耗,从而降低生产成本。

2.本发明所述一种GMP车间智能化监控管理系统,通过设置叶轮、转轴、推动板、以及软刷,能够在除尘通风装置使用过程中,各个过滤板上的拦截的杂质清除并及时排除到外界环境之中,提升除尘通风装置中过滤板的使用寿命以及人工清理间隔,降低生产成本。

3.本发明所述一种GMP车间智能化监控管理系统,通过使用分析模块对摄像头拍摄的视频进行分析,能够及时发现并处理生产人员的违规行为,保证产生的产品的质量,同时,避免管理人员不能及时发现违规行为,造成生产人员的自我懈怠,使违规行为越来越多。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的除尘通风装置的结构示意图;

图2是图1中A处局部放大图;

图3是图1中B处局部放大图;

图4是本发明的系统框架图;

图中:主体1、底板11、螺旋管111、封闭板12、过滤板一13、软刷一131、过滤板二14、软刷二141、过滤板三15、软刷三151、废气出口16、废气入口17、转轴2、叶轮21、推动板22、锥齿轮一23、锥齿轮二24、锥齿轮三25、安装杆251、抽气筒3、弹簧31、活动板32、连接孔33、推动杆34、固定柱35、排出管36、连接环37、紫外线灯4。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1至图4所示,本发明所述一种GMP车间智能化监控管理系统,所述管理系统包括采集模块、存储模块、通讯模块、主控模块、分析模块、处理模块以及客户端;所述主控模块安装以及运行在企业机房内的服务器中;所述客户端能够安装以及运行在可联网的电脑上,放置到车间的管理办公室中,且客户端能够同时安装在多台电脑中;所述分析模块中设置有深度学习AI,能够在长期运行过程中逐渐进步;所述存储模块用于保存管理系统运行中产生的控制数据以及采集到的车间内的环境数据,供管理人员后续分析、查证使用;所述主控模块能够通过通讯模块与客户端进行连接,完成数据交流;所述客户端上通过用户界面展示当前时段车间中的环境信息数据,供管理人员查看;所述管理人员通过客户端连接到主控模块后,仅能够查看各种数据,不能进行其他操作;所述处理模块包括新风系统、除尘通风装置;所述除尘通风装置安装在新风系统的进气与排气口处;所述客户端能够在人脸识别验证或者校验登陆密码通过后,远程连接到主控模块中,并对各种参数进行调整,进而主控模块控制处理模块中的新风系统运转,改变车间内的环境状态;所述采集模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、粒子计数器;所述采集模块中的温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器成组布置,且在车间内各处布置有多组并进行编号;所述采集模块包括的粒子计数器共有多个,分别安装在车间内的不同位置;所述采集模块通过各种传感器采集的车间内的环境信息被发送至主控模块中;所述主控模块接收到悬浮粒子数、温度、湿度以及光照度数据后,将相关数据发送至分析模块,通过分析模块对相关数据进行相应的分析,判断车间内的环境数据是否处于标准范围内;所述分析模块对相关数据进行分析后,分析模块能够得出数据变化趋势图,并将数据变化趋势图按照时间顺序保存到存储模块中;所述分析模块得出的数据变化趋势图发送到主控模块,之后通过通讯模块发送至客户端,供管理人员进行查看;所述车间内的环境数据符合要求,主控模块维持通风装置当前的运行状态,无其他动作;所述车间内的环境数据超出标准范围内,主控模块向客户端发送环境报警信号,提醒管理人员前去查看;所述主控模块发送环境报警信号时,同步将超过标准范围的数据的当前数值发送到客户端;所述客户端接收到主控模块发送的环境报警信号后,客户端发出蜂鸣;所述客户端控制其安装与运行的设备,在设备的屏幕上调出弹出式窗口,并在窗口上显示报警信息以及超过标准范围的数据的当前数值;所述车间内的环境数据超出标准范围,主控模块控制新风系统高功率运行,快速恢复车间内的环境,使车间内的环境数据处于标准范围内;所述主控模块在监测到车间内的环境数据回到标准范围内后,主控模块控制新风系统进入低功耗运行,维持车间内环境的动态平衡;所述车间内的环境数据回到标准范围内后,主控模块将本次车间内环境数据变化中各数据变化情况、车间内环境超过标准范围的时间点、车间内环境恢复到标准范围内的时间点以及新风系统的运行功率进行汇总并记录为表格;所述主控模块将上述表格发送至客户端,供管理人员进行查看;所述主控模块将表格按照时间顺序,保存到存储模块中;

工作时,在车间正常生产的过程中,管理系统中的采集模块通过粒子计数器、温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器检测到的车间内的环境数据应当处于标准范围内,当分析模块分析、判断处某一数据超出标准范围时,分析模块能够判定车间的环境出现异常,不符合GMP车间的环境要求,之后,分析模块将判定结果发送至主控模块,由主控模块控制车间内的新风系统提升运行功率,尽快恢复车间内环境至符合标准,同时,在车间内的环境数据处于标准范围内时,在保证车间环境稳定的前提下,车间内的新风系统处于低功率运行状态,减小能耗,降低生产成本,同时,在车间内的环境数据超出标准后,主控模块会发送报警至客户端,提醒管理人员前来查看,避免传感器异常导致的误报,以及引起新风系统长时间高功率运行,导致能耗增加,增加生产成本,同时,分析模块能够将车间内的环境数据变化情况进行分析后得出数据变化趋势图,供管理人员在日常管理过程中通过数据变化趋势图发现与解决问题,将安全隐患消除在萌芽状态。

作为本发明一种实施方式,所述分析模块得出车间内环境数据变化趋势图后,分析模块对数据变化趋势图进行分析;所述分析模块中的深度学习AI依据长期运行得到的数据变化趋势图,对车间内的环境数据变化组建车间环境变化模型;所述分析模块中的深度学习AI通过其组建的车间环境变化模型,对车间内的环境数据变化进行预测,得到车间内环境数据变化的预测值;所述分析模块得到车间内环境变化的预测值后,根据预测值以及往期对车间内环境数据进行调整时得到的新风系统运行功率、运行时间,预期判断得新风系统的预控制运行数据,并将预控制运行数据发送至主控模块;所述主控模块接收到预控制运行数据后,控制处理模块中的新风系统按照预控制运行数据进行动作;所述新风系统按照预控制运行数据进行动作后,能够在车间内的环境数据发生变化前或恰好在车间内环境数据发生变化时,对车间内的环境数据进行调整,使调整后的车间环境数据处于标准范围内;

工作时,通过分析模块中的深度学习AI组建车间内环境变化模型,通过模型对车间内环境变化进行提前模拟,在模拟中发现环境将要发生变化时,提前一步提升新风系统运行功率,在车间内的环境尚未发生变化或恰好将要发生变化时,通过提前高功率运行的新风系统,将车间内环境超出标准范围的异常变化消除,维持车间内环境状态的稳定,避免车间内环境数据出现波动,导致车间内的环境波动到不符合标准的范畴内,影响到生产的产品质量。

作为本发明一种实施方式,所述主控模块在接收到采集模块中的温度传感器、湿度传感器以及光照度传感器发送的数据后,将温度、湿度以及光照度数据发送至分析模块;所述分析模块在接收到温度、湿度以及光照度数据后,对三种数据进行分析,分别判断三种数据是否超过标准范围;所述分析模块判断三种数据超过标准范围后,分析模块进一步对三种数据在单位时间内的变化量进行分析;所述分析模块对三种数据单位时间内的变化量进行分析后,若单位时间内温度、光照度数据急剧升高,湿度数据急剧降低,则分析模块能够判断车间内出现火情;所述分析模块判断车间内出现火情后,分析模块向主控模块发送火情警报;所述处理模块中还包括消防系统;所述主控模块接收到火情警报后,主控模块控制处理模块中的消防系统启动,对火情进行扑灭或控制;所述处理模块中包括断电保护装置,用于控制车间内的总电源通断;所述主控模块控制消防系统启动前,主控模块向断电保护装置发送启动信号,控制断电保护装置切断车间内的总电源;所述分析模块判断车间内出现火情后,分析模块对检测到火情数据的传感器进行分析,判断其归属组别的编号,并依据编号确定该组传感器在车间内的位置;所述分析模块在确定检测到火情的传感器在车间内的位置后,分析模块将该位置标记为火情发生点;所述消防系统中包括多个灭火装置,且灭火装置均存在相应的编号;所述分析模块得出火情发生点位置数据后,将火情发生点位置数据与消防系统中的灭火装置位置进行对比分析,确定位于火情发生点位置附近的灭火装置的编号;所述分析模块确定位于火情发生点附近的灭火装置的编号后,将上述灭火装置的编号发送至主控模块;所述主控模块接收到火情发生点附近灭火装置的编号后,控制消防系统中上述灭火装置定点启动,对火情进行扑灭或控制;

工作时,当车间内出现火情时,火情附近的温度、湿度以及光照度传感器检测到的数据发生急剧变化,分析模块通过对急剧变化的数据的分析能够判定车间内出现火情,进而向主控模块发送火情报警,通过主控模块控制处理模块中的消防系统动作,对火情进行扑灭或者控制,同时,通过分析模块对检测到急剧变化数据的传感器位置的确定,主控模块能够控制消防系统中位于火情附近的灭火装置启动,对火情进行控制以及扑灭,尽量避免灭火装置波及车间内其他位置的完好区域,减小车间内出现火情后的损失。

作为本发明一种实施方式,所述采集模块中包括摄像头;所述摄像头共有多个,分别安装在车间不同位置,且相邻摄像头的拍摄范围存在重叠的区域;所述采集模块通过通讯模块直接将摄像头拍摄的视频发送至分析单元;所述分析模块接收到采集模块中摄像头拍摄的视频后,分析模块中的深度学习AI对视频进行分析,判断生产人员在生产过程中是否存在违规行为;所述分析模块判断生产人员存在违规行为后,分析模块进一步对视频中的出现的违规人员进行分析、识别,确定出现违规人员的身份;所述分析模块在确认违规人员的身份后,将违规人员的身份信息以及该人员的违规行为出现时的视频截图发送至主控模块;所述主控模块接收到分析模块发送的违规信息后,主控模块向客户端发出违规报警信号,提醒管理人员进行处理;所述主控模块向客户端发出违规报警信号时,同步发送违规人员出现违规行为时的视频截图,供使用客户端的管理人员进行判断;所述使用客户端的管理人员依据视频截图对该生产人员的行为进行二次判定并向分析模块返回判定结果;所述分析模块接收到判定结果无误的反馈后,分析模块将违规行为以及发生该违规行为时的视频截图保存到存储模块中;所述分析模块对摄像头的拍摄的视频进行分析,判断视频中生产物料的堆放方式以及堆放位置是否合规;所述物料堆放方式以及堆放位置合规时,分析模块无动作;所述物料堆放方式以及堆放位置不合规时,分析模块将显示该物料所在位置的视频进行截图,得到物料异常状态截图,并将截图与物料状态异常报警同步发送至主控模块;所述主控模块在接收到物料状态异常报警后,向客户端发送报警信号,提醒使用客户端的管理人员及时前去处理;所述分析模块在发送物料状态异常报警后,将报警信息与物料异常状态截图保存到存储模块中;所述分析模块在判断物料堆放方式以及堆放位置不合规后,对视频进行分析,查找以及识别出放置物料的人员的身份信息,并将该人员的身份信息经过主控模块发送至客户端,供使用客户端的管理人员查看与做出处理措施;

工作时,分析模块通过摄像头拍摄的视频对车间内的生产人员的行为进行分析与判断,及时识别出生产人员的违规行为,并通报管理人员,便于及时对出现违规的生产人员进行处理,避免生产人员出现违规行为后,管理人员不能及时发现与处理,引起生产人员自我懈怠,在后续生产中出现越来越多的违规行为,影响到生产的产品的质量与安全,同时,在分析模块在判定违规行为时,同步记录视频截图,作为管理人员后续处罚依据以及避免误判,同时,通过分析模块对视频的分析,能够保证车间内的物料堆放符合要求,避免物料随意堆放,造成安全隐患以及物料污染,从而影响到车间的正常生产以及产品的质量。

作为本发明一种实施方式,所述分析模块通过对视频进行分析,对视频中的生产人员的具体操作行为进行简化、模拟并建立操作动作模型;所述分析模块通过对操作动作模型进行分析,解析得到生产人员的操作顺序、操作节奏、动作幅度;所述管理人员通过现场查看以及指导,指挥生产人员按照正确的标准进行操作;所述分析模块通过对摄像头拍摄的生产人员正确操作视频进行分析,能够建立标准动作模型;所述分析模块在建立标准动作模型后,对标准动作模型进行分析,得到标准操作顺序、标准操作节奏;所述分析模型依据标准操作顺序与标准操作节奏对生产人员的操作顺序以及操作节奏进行对比分析,判断生产人员是否严格按照标准生产操作;所述分析模块判断处生产人员未按照标准生产操作进行生产后,分析模块通过主控模块向客户端发送提醒信号以及作为分析模块判断依据的视频截图;所述客户端接收到提醒信号后,提醒管理人员进行查看以及进行处理;所述管理人员在进行查看以及处理时,依旧相应的视频截图,对生产人员进行指导,提升生产人员的操作技能水平;所述分析模块通过视频进行简化、模拟得到生产该人员的操作动作模型后,将上述信息保存在存储模块中;所述分析模块对同一生产人员的不同工作日的操作动作模型进行相互对比分析,确定生产人员的操作节奏以及动作幅度的正常变化范围;所述分析模块对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度进行分析,若两者处于正常变化范围内,判断生产人员状态良好,无异常发生;所述分析模块对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度进行分析,若两者偏离正常变化范围,判断生产人员状态状态异常,分析模块通过主控模块向客户端发出员工状态异常警告;所述客户端接收到员工状态异常警告后,客户端发出提示,提醒管理人员及时前去查看生产人员的状态;所述分析模块在将生产人员的操作动作模型与标准动作模型进行对比分析时,对生产人员的操作动作模型中明显优于标准动作模型的部分进行标注,并将标注信息通过主控模块发送至客户端;所述客户端在接收到标注信息后,提醒管理人员进行查看,选择是否更正、提升标准动作模型;所述管理人员在客户端上选择更正、提升标准动作模型后,客户端向分析模块返回确认信息,分析模块对标准动作模型进行改进,得到新的更优秀的标准动作模型;

工作时,通过分析模块对采集到的视频进行分析,对生产人员的具体操作行为建立操作动作模型,分析模块通过对操作动作模型与标准动作模型之间的对比、分析,明确生产人员操作中的不足,之后,管理人员能够依据分析模块得出的分析结论针对性的对生产人员操作中的不足进行培训、指导,提升生产人员的操作规范性与操作水平,保证生产安全与产品质量,同时,在生产过程中,分析模块通过对生产人员当前的操作节奏以及动作幅度与往日的操作节奏以及动作幅度进行对比,分析当前的操作节奏以及动作幅度与往日数据之间偏差大小,进而能够快速、准确的判断生产人员的状态是否正常,从而在生产人员状态异常时,及时通知管理人员前去查看与处理,避免生产人员状态异常引发操作失误,导致出现安全事故,影响到车间的正常生产以及生产处的产品的质量。

作为本发明一种实施方式,所述除尘通风装置包括主体;所述主体内从下至上依次安装有过滤板一13、过滤板二14以及过滤板三15;所述过滤板一13、过滤板二14以及过滤板三15之间互不接触;所述过滤板三15上的网孔直径最大,过滤板一13上的网孔直径最小,过滤板二14上的网孔直径介于过滤板一13与过滤板三15上网孔直径之间;所述主体内安装有抽气筒3,且抽气筒3位于过滤板二14与过滤板三15之间;所述抽气筒3的侧壁上固定安装有多个固定柱35;所述固定柱35的另一端固定安装在主体的内壁上;所述抽气筒3的中心线与主体的中心线重合;所述主体内转动安装有转轴2;所述转轴2贯穿抽气筒3,且转轴2的中心线与抽气筒3的中心线重合;所述转轴2上固定安装有叶轮21,且叶轮21位于过滤板二14与过滤板三15之间;所述叶轮21位于抽气筒3上方;所述转轴2上安装有呈圆形的推动板22,且推动板22与水平方向之间存在夹角;所述推动板22位于叶轮21与抽气筒3之间;所述抽气筒3内安装有活动板32,且活动板32能够在抽气筒3内上下运动;所述活动板32与抽气筒3内壁之间保持密封;所述抽气筒3内安装有弹簧31;所述弹簧31位于活动板32的下方;所述活动板32上表面上固定安装有推动杆34;所述推动杆34的上端伸出到抽气筒3外;所述推动杆34的数量端能够与推动板22的边缘接触,并被推动板22挤压、推动;所述推动杆34与抽气筒3之间保持密封;所述转轴2上固定安装有软刷三151;所述软刷三151位于过滤板三15的上方;所述软刷三151的下表面上设置有刷毛,软刷三151的刷毛紧贴在过滤板三15的上表面上;所述转轴2上固定安装有软刷一131;所述软刷一131位于过滤板一13与过滤板二14之间;所述乱刷一的上下表面上均存在刷毛,且软刷一131上表面的刷毛紧贴在过滤板二14的下表面上,软刷一131下表面的刷毛紧贴在过滤板一13的上表面上;所述转轴2上安装有锥齿轮一23;所述主体内的侧壁上通过安装杆251转动安装有锥齿轮三25;所述转轴2上安装有锥齿轮二24;所述锥齿轮二24套接在转轴2上;所述锥齿轮一23与锥齿轮三25之间相互啮合;所述锥齿轮二24与锥齿轮三25之间相互啮合;所述锥齿轮三25上通过套筒固定安装有软刷二141;所述软刷二141位于过滤板二14与过滤板三15之间;所述软刷二141的下表面上设置有刷毛,且软刷二141的刷毛紧贴在过滤隔板二的上表面上;所述转轴2上转动安装有连接环37;所述抽气筒3的底部开设有连接孔33,且连接孔33位于活动板32的下方;所述连接环37内部中空,且连接环37上通过固定的管道连通到抽气筒3底部的连接孔33上;所述转轴2内开设有通孔;所述转轴2上连接环37覆盖区域开设有连通槽,将通孔与连接环37内部空间连通;所述软刷一131、软刷二141、软刷三151上开设有吸气孔;所述吸气孔均匀转轴2内的通孔连通;所述抽气筒3的上安装有排出管36;所述排出管36与抽气筒3的连接处位于活动板32的上方;所述活动板32上设置有单向阀,能够使气体单向进入到活动板32上方;所述连接孔33中安装有单向阀,气体能够单向进入到抽气筒3内;所述排出管36内安装有单向阀,气体能够单向排出;所述排出管36的末端穿出到主体外;所述外界气体从主体上靠近过滤板三15的一端进入除尘通风装置中,从主体上靠近过滤板一13的一端离开,进入到新风系统中;

工作时,当主控模块控制新风系统高功率运行时,外界的空气加速进入到除尘通风装置中的主体中,进入到主体内的空气推动主体内的叶轮21转动,叶轮21转动后,带动转轴2运转,由于推动板22位转轴2上,且推动板22与平面之间存在夹角,因此,在推动板22随转轴2运转的过程中,周期性的将推动杆34向下挤压,从而使抽气筒3中的活动板32在弹簧31与推动杆34的作用下在抽气筒3内往复运动,同时,由于主体内安装有过滤板一13、过滤板二14与过滤板三15,空气中的杂质被过滤掉,同时,过滤板一13至过滤板三15上的软刷一131至软刷三151能够随转轴2同步运动,将被拦截的杂质清除,同时,软刷一131至软刷三151上设置有与转轴2内通孔连通的吸气孔,且转轴2内的通孔与抽气筒3内的空间连通,在转轴2运动的过程中,抽气筒3不断的产生负压,将软刷一131至软刷三151清除的杂质吸走,并最终通过排出管36排出到外界环境中,避免杂质在过滤板一13至过滤板三15上堆积,影响到除尘通风装置对空气中杂质的拦截效果,同时,避免过滤板一13至过滤板三15上的网孔被杂质堵塞,影响到空气通过,导致新风系统高功率运转时,不能抽入足够的空气,造成新风系统损坏。

作为本发明一种实施方式,所述主体上安装有底板;所述底板位于过滤板一13的下方;所述主体内安装有封闭板12;所述封闭板12位于过滤板一13与底板之间;所述过滤板一13与封闭板12之间安装有紫外线灯4;所述紫外线灯4能够发出特定的185nm的紫外线;所述主体内安装有螺旋管111,且螺旋管111位于封闭板12与底板之间;所述螺旋管111的上端连通至封闭板12的上方,螺旋管111的下端连通至底板外;所述螺旋管111的下端与新风系统进气口连通;所述螺旋管111内填充有颗粒状的臭氧分解催化剂;所述主体上对称安装有废气入口17与废气出口16;所述废气入口17与废气出口16与主体的连接处均位于封闭板12与底板之间;所述新风系统排出的废气通过废气入口17进入到主体内,之后通过废气出口16排出到外界环境中;

工作时,当外界空气通过过滤板一13至过滤板三15之后,位于主体内的紫外线管发出紫外线,对空气进行一次消毒,灭杀部分细菌,保证进入到车间内的气体中细菌含量符合要求,同时,由于采用能够发出185nm紫外线的紫外线灯4,在紫外线灯4照射时,能够产生一定量的臭氧,进一步的对空气进行灭菌,保证车间内环境符合标准,同时,在空气通过螺旋管111时,能够与来自新风系统的废气发生热交换,回收部分废气中的能量,减小新风系统的能耗,降低生产成本,同时,在空气通过螺旋管111时,空气中的臭氧被螺旋管111内填充的臭氧催化分解剂催化、分解,避免进入到车间内的空气中臭氧含量超标,对车间内的生产人员造成损伤,并避免过量的臭氧对车间内的设备造成损害。

具体工作流程如下:

工作时,当主控模块控制新风系统高功率运行时,外界的空气加速进入到除尘通风装置中的主体中,进入到主体内的空气推动主体内的叶轮21转动,叶轮21转动后,带动转轴2运转,由于推动板22位转轴2上,且推动板22与平面之间存在夹角,因此,在推动板22随转轴2运转的过程中,周期性的将推动杆34向下挤压,从而使抽气筒3中的活动板32在弹簧31与推动杆34的作用下在抽气筒3内往复运动,同时,主体内的过滤板一13至过滤板三15上的软刷一131至软刷三151能够随转轴2同步运动,同时,软刷一131至软刷三151上设置有与转轴2内通孔连通的吸气孔,且转轴2内的通孔与抽气筒3内的空间连通,在转轴2运动的过程中,抽气筒3不断的产生负压,将软刷一131至软刷三151清除的杂质吸走,并最终通过排出管36排出到外界环境中;当外界空气通过过滤板一13至过滤板三15之后,位于主体内的紫外线管发出紫外线,同时,在空气通过螺旋管111时,能够与来自新风系统的废气发生热交换,回收部分废气中的能量,同时,在空气通过螺旋管111时,空气中的臭氧被螺旋管111内填充的臭氧催化分解剂催化、分解。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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