实验室智能控制设备终端

1实验室智能环境控制系统本标准规定了实验室智能环境控制系统的术语和定义、分类和基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于弱电条件或单相器具额定电压不超过250V，其他器具额定电压不超过480V条件下，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将实验室的通排风、恒温恒湿、制冷制热、防尘防爆、自动监控等装备设施高效集成，形成理化实验室、动植物实验室、微生物实验室、洁净实验室等实验室设备设施管理与日常事务监控的实验室智能环境控制系统（以下简称：控制系统）。本标准供实验室智能环境控制系统的开发方、需方、第三方检验机构等相关方使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB5226.1-2008机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T6388运输包装收发货标志GB14925-2010实验动物环境及设施GB19489-2008实验室生物安全通用要求GB/T22576-2008医学实验室质量和能力的专用要求GB/T23621-2009农业植物检疫实验室基础条件GB/T25915.1-2010洁净室及相关受控环境第1部分：空气洁净度等级GB/T25915.4-2010洁净室及相关受控环境第4部分：设计、建造、启动GB/T25915.6-2010洁净室及相关受控环境第6部分：词汇GB/T25916.1-2010洁净室及相关受控环境生物污染控制第1部分：一般原理和方法GB/T25916.2-2010洁净室及相关受控环境生物污染控制第2部分：生物污染数据的评估与分析GB/T28181-2016公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T28219-2011智能家用电器的智能化技术通则GB50073-2013洁净厂房设计规范(附条文说明)GB50314-2015智能建筑设计标准(附条文说明)GB50346-2011生物安全实验室建筑技术规范(附条文说明)JG/T222-2007实验室变风量排风柜YY/T1172-2010医学实验室质量管理术语SN/T2723.2-2010实验室能力验证第2部分：名词和术语2T/GDSX1—2019JB/T6412-1999排风柜JB/T12384机床电气设备及系统电气控制柜技术条件3术语和定义GB/T25915.6-2010、YY/T1172-2010、SN/T2723.2-2010界定的以及下列术语和定义适用于本标3.1实验室智能环境控制系统由新风系统、通排风系统、通风柜系统、制冷系统（需要时）、制热系统（需要时）、温湿度监控系统、风冷或水冷单元空调机组（需要时）、除尘系统（需要时）、手动和自动控制系统、自保护报警系统、数据采集和传感系统、控制柜等组成，实现实验室环境的智能化监控，具有用户终端的可感受性，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，进行实验室各区域的数据采集和发送，实现实验室环境装备的集中控制和远程监控。3.2智能控制系统由一个以上实验室智能环境装备以及中央控制器或云服务器组成的可互联、监控的系统。3.3中央控制器（网关）提供实验室物联网、物联网环境装备网关以及物联网应用的接入和管理，为实验室物联网环境装备提供设备管理、操作、控制等应用服务的平台系统。3.4终端设备（移动端）能够获得实验室智能环境装备信息，通过人机交互界面控制智能装备或智能装备系统输出状态的设3.5云服务器一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。其管理方式比物理服务器更简单高效。用户无需提前购买硬件，即可迅速创建或释放任意多台云服务器。3.6服务（第三方服务平台）基于通信技术活信息技术，实验室智能环境控制系统之外的服务平台。4分类和基本参数4.1分类4.1.1按网络连接方式，控制系统分为2类：有远程控制型和无远程控制型。4.1.2按工作电源，分为2类：弱电型、强电型。4.1.3按实验室用途，分为4类：动植物实验室、医学实验室、洁净实验室、其它实验室。4.1.4按控制系统与控制终端硬件互联结构，分为4类：串口通讯接口、并口通讯接口、不带电源接口、无线接口。4.1.5按控制系统使用环境，分为2类：室内用、室外用。3T/GDSX1—20194.1.6按安装形式，分为2类：竖立地面、悬挂安装。4.2采集监测功能示意以通排风和温湿控制系统为例，控制系统采集监测示意图参见图1。图1控制系统采集监测示意图4T/GDSX1—20194.3组成控制系统由新风系统、通排风系统、通风柜系统、制冷系统（需要时）、制热系统（需要时）、温湿度监控系统、风冷或水冷单元空调机组（需要时）、除尘系统（需要时）、手动和自动控制系统、自保护报警系统、数据采集和传感系统、控制柜等组成。控制系统主要由前端数据采集系统和后端计算机系统两大部分组成，详见图2。图2实验室智能环境控制系统示意图4.4设计实验室的设计应符合GB50073-2013、GB50314-2015的规定，客户提出要求时，还应符合以下要求：a)医学实验室应符合GB/T22576-2008规定；b)洁净实验室应符合GB/T25915.4-2010规定；c)动物实验室应符合GB14925-2010规定；d)植物实验室应符合GB/T23621-2009规定；e)控制柜的载荷设计参考JB/T12384.应考虑控制柜静止时内部安装板和安装设备的支撑件以及门上的最大允许负载。.应考虑控制柜移动时内部安装板和安装设备的支撑件以及门上的最大允许负载。.应考虑控制柜起吊装置或搬运工具放置的正确位置和安装方法，并规定起吊装置的螺纹尺寸（如果有）。f)控制系统保护接地连续性：设计制造时应满足控制系统的壳体通过其导电结构部件或独立保护导体（接地）连接的保护电路的要求，以保证电路连续性。5要求5.1试验条件在以下条件下，控制系统应能正常使用：a)环境温度：-25℃~50℃;b)环境相对湿度不超过8025℃时c)周围环境无易燃、易爆、腐蚀性气体和导电粉尘；d)电源电压波动范围在额定电压的±10%;e)电源频率波动范围在额定频率的±2％。5.2结构尺寸5T/GDSX1—2019控制系统的结构尺寸应符合产品设计要求。外形尺寸及连线型号、颜色应符合相关图样要求。5.3基本功能5.3.1控制系统应有信息采集、双向通信（需要时）、指示功能。5.3.2控制系统应有系统故障指示功能、电源指示功能、照明（需要时）、消防、报警、温度、湿度、洁净度（需要时）、压力、新风等的使用状况显示等功能。5.3.3控制系统应有接收信号和发送警示功能。5.4外观5.4.1控制系统设备（或控制柜）表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形、粗糙不平和其它损伤。表面涂层应均匀，无起泡，龟裂和脱落现象，金属零件不应有锈蚀及其它机械损伤。5.4.2各系统设备应紧固无松动，且不应有锈蚀、毛刺、裂纹等机械损伤。5.4.3不同功能的指示灯应色彩分明，便于区分。5.4.4零部件结合面的边缘应整齐匀称，不应有明显的错位。盖板与结合面不应有明显的缝隙。5.4.5外露的焊缝应修整平直、均匀。5.4.6各控制系统的涂装应符合技术文件的规定。5.4.7标牌、商标等应固定在控制系统设备的明显位置。各种标牌的固定位置应正确、牢固、平直、整齐，并应清晰、耐久。5.4.8控制系统的线材应全部采用屏蔽线。5.5装配5.5.1各控制系统、组件的装配应符合装配工艺规程，不得因装配而损坏零件及其表面。装配上的零部件（包括外购、外协件）均应符合质量要求。5.5.2各紧固件应有防止自动松脱的措施。5.5.3监控系统（包括：手动和自动控制系统、报警系统）、实验室环境设备等装备在装配前均应进行除锈、去污处理。5.5.4全部线路、管接头和其它固定与活动连接的密封处，均应连接可靠，密封良好。5.6工作稳定性5.6.1试验过程中和试验后，控制系统的控制终端基本功能和信息传输性能应符合5.3的规定，无任何故障现象出现。5.6.2控制系统视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术应符合GB/T28181-2016的规定。5.7通排风应符合JG/T222-2007和JB/T6412-1999的规定。5.8电气性能5.8.1电气、自动控制5.8.1.1控制系统的连接和布线，应符合GB5226.1-2008中13.1的规定。5.8.1.2控制系统的导线标识，应符合GB5226.1-2008中13.2的规定。5.8.1.3控制系统保护联结电路的连续性，应符合GB5226.1-2008中18.2.2的规定。5.8.1.4控制系统的绝缘性能，应符合GB5226.1-2008中18.3的规定。6T/GDSX1—20195.8.1.5控制系统的耐压试验，应符合GB5226.1-2008中18.4的规定。5.8.1.6控制系统的按钮及指示灯应指示正确、操作灵活。5.8.2漏电保护控制系统应设有漏电保护装置。5.9控制功能5.9.1温度控制精度在控制系统的温度控制范围内，温度控制误差不应超过±1.5℃。5.9.2时间控制精度在24h内，时间控制的相对误差应小于控制系统设定时间的0.5％。5.9.3湿度控制精度在控制系统的湿度控制范围内，湿度控制误差不应超过±1.5％。5.9.4压力控制精度在24h内，压力控制的相对误差应小于控制系统设定压力的1％。5.9.5响应时间控制系统的故障指示功能、电源指示功能、照明（需要时）、消防、报警、温度、湿度、洁净度（需要时）、新风等的使用状况，查阅显示功能的响应时间应不超过5s。5.10系统自保护功能5.10.1通信故障出现下列情况之一，则判为通信故障，显示故障代码，详见附录A。a)控制系统首次通电30s内，如主板一直未收到远程控制器的通信信号；b)在开机过程中，远程控制器连续30s未接收到主板状态信号。5.10.2三相保护此功能只针对有三相机型的控制系统。在通电进行三相电检测时，若出现错相或缺相，系统应进入三相保护状态，关闭所有输出并显示故障代码。5.10.3温感故障控制系统通电后，检测到环境传感器、室外温度传感器、室内温度传感器、空调回水传感器、盘管传感器、回气传感器、排气传感器等出现短路或断路，均判为温感故障，对应显示故障代码，此故障可恢复。5.10.4温度过高保护控制系统开机1min后检测，连续5s检测对应的控温温度，高于最高温度设定值，控制系统自动开启空调系统，进入保护状态；被控制区域恢复至温度设定区间内时，自动退出此保护。5.10.5温度过低保护7T/GDSX1—2019控制系统开机1min后检测，连续5s检测对应的控温温度，低于最低温度设定值，控制系统自动开启采暖系统，进入保护状态；被控制区域恢复至温度设定区间内时，自动退出此保护。5.10.6通排风保护控制系统开机1min后检测，连续5s检测通排风状态，呈异常状态时，系统进入停机保护状态；通排风连续低于设定值时，退出此保护，系统显示故障代码，30min内发生3次此故障系统应自动断电且不可恢复。5.10.7照明保护控制系统开机1min后检测，连续5s检测被控区域的照明状态，呈异常状态时，系统进入停机保护状态；30min内发生3次此故障，控制系统显示故障代码，并应自动断电且不可恢复。5.11其他功能5.11.1断电记忆功能控制系统断电后重新通电时，可自动恢复断电前的工作状态和参数设置。5.11.2定时开关功能控制系统具有定时开机和定时关机功能。5.11.3限时锁定功能控制系统具有限时运行功能，当机组运行时间达设定的限时时间后，机组自动锁定，不可开机。5.11.4故障查询、记忆功能故障记录按时间先后顺序排列，可进行故障查询，储存量至少6个月，断电再复电仍记忆故障。5.11.5控制参数设定、调整和显示功能控制系统应能完成系统参数的显示、设定和调整，以及过压、欠压、过载、过热、过冷、送排风障碍、照明等故障显示。控制器各种故障代码参见附录A表A.1规定，也可根据用户的使用要求对必要参数的设定和显示做出特殊规定，但需有双方商定的技术协议为依据。5.11.6WiFi模块功能（需要时）在共享WiFi的条件下，控制系统的中央控制器操作可通过云服务器实施服务功能，实现手机APP软件等终端设备和控制系统的成功匹配，借助手机APP界面实现控制系统参数、功能的设置。5.12外壳防护等级室内用的控制系统，其控制柜外壳保护等级应不低于GB/T4208-2017中IP22的要求，高于IP54时按合同的约定执行。室外用的控制系统，其控制柜外壳保护等级应不低于GB/T4208-2017中IP53的要求。5.13环境适应性5.13.1高温控制系统在50。C的高温条件下应能正常工作。5.13.2低温控制系统在-25℃的低温条件下应能正常工作。6试验方法8T/GDSX1—20196.1试验条件6.1.1除环境试验或有关标准另有规定外，试验在下列室内环境条件下进行：a)试验的环境温度：23℃±2℃;b)相对湿度：3075%;c)大气压力：86kPa～106kPa。d)试验在无强制对流环境下进行，且远离冷源和热源。e)试验在器具正常使用中可能出现的最不利状态下进行。f)除另有规定外，试验在控制系统额定电压和额定频率下进行。6.1.2测量仪器：a)温度测量仪器，应精确到±1℃;b)电气测量仪器，准确度应不低于1.0级；c)湿度测量仪器，应精确到1％RH；d)测量时间的计时器，应精确到1s；e)测量质量的衡器，应精确到0.1kg；f)测量容量的仪器，应精确到0.1L；g)测量压力的仪器，准确度应不低于1.5级；h)计算机：1台；i)直流稳压电源：精度为0.1V，1台；j)数字示波器：精度为100Mb/s，1台；k)万用表：精度为1μA，1台；l)卷尺：精度为1mm，1个；6.1.3电源条件：220V/380V6.2结构尺寸采用目测、手动并配合相关量具检查。6.3基本功能6.3.1分别按使用说明书或工艺要求连接被测控制系统线路。接通电源后，目测、手动检查各项指示、显示功能是否正常。6.3.2检查并测试接收警示功能，检查收到的信息与实际情况是否一致。6.4外观6.4.1采用目测、手感法检查。6.4.2检查线材标志和供货检验报告，确认控制系统的全部线材是否采用屏蔽线。6.5装配采用目测和相关量具检查。6.6工作稳定性与系统工作稳定性试验同时进行。连续工作时间不小于7天，试验中的测量时间间隔不得大于24h。按5.2测试并检验控制系统的基本功能和传输性能。6.7通排风9T/GDSX1—2019按JG/T222-2007和JB/T6412-1999的规定进行。6.8电气性能6.8.1电气、自动控制6.8.1.1控制系统的连接和布线，检查接线是否牢固；两端子之间的导线和电缆是否有接头和拼接点；电缆和电缆束的附加长度是否满足连接和拆卸的需要。6.8.1.2控制系统导线的标识，检查导线的每个端部是否有标记；如果用颜色作导线标记时，应符合标准的相关规定。6.8.1.3控制系统的保护联结电路连续性，按GB5226.1-2008中18.2.2的规定测试。6.8.1.4控制系统的绝缘性能，用兆欧表测试。6.8.1.5控制系统的耐压试验，用耐压测试仪测试。6.8.1.6其余感官、目测及通用量具检验。6.8.2漏电保护视检。6.9控制功能6.9.1温度控制精度使用精度为±0.1℃的温度测量仪器对控制器进行检测，选择温度范围内最低、最高及中间温度值3个测温点进行检测，比较控制系统显示温度与测量值误差是否符合5.9.1要求。6.9.2时间控制精度以控制系统时间为基准，测试定时功能的启动时间误差是否符合5.9.2要求。6.9.3湿度控制精度使用精度为1％RH的湿度测量仪器对控制系统进行检测，模拟并选择设计湿度范围内最低、最高及中间温度值3个测湿度点进行检测，比较控制系统显示湿度与测量值误差是否符合5.9.3要求。6.9.4压力控制精度以控制系统24h时间为基准，测试压力控制功能的压力误差是否符合5.9.4要求。6.9.5响应时间在试验条件下，用计时器测量各指示或显示功能从指令下达到数值显示所需的响应时间值，测试3次，取算术平均值。6.10系统自保护功能将控制系统与负载配套组装，模拟实际工况，按5.10要求逐项检查。6.11其他功能将控制系统与负载配套组装，模拟实际工况，按5.11要求逐项检查。6.12外壳防护等级按GB/T4208-2017的规定进行。T/GDSX1—20196.13环境适应性6.13.1高温按GB/T2423.2规定进行。受测试控制系统处于通电状态，放置于+50℃±3℃环境温度下，持续72h，按5.3检验基本功能和传输性能。6.13.2低温按GB/T2423.1规定进行。受测试控制系统处于通电状态，放置于-25℃±3℃环境温度下，持续72h，按5.3检验基本功能和传输性能。7检验规则7.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验两种。7.2出厂检验7.2.1每台控制系统在出厂前须经制造商的检验部门进行出厂检验、确认合格后方能出厂。检验合格出厂的产品应具有证明装置合格的产品合格证书。7.2.2出厂检验按GB/T2828.1正常检查一次抽样方案实施，具体检验项目按表1执行。表