CN108769901B - 一种基于uwb技术的实验室设备管理系统和方法 - Google Patents

一种基于uwb技术的实验室设备管理系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于UWB技术的实验室设备管理系统和方法，包括实验室本地使用平台，实验室本地使用平台包括各实验室设备监测模块、与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块、布置于实验室的UWB基站以及实验室设备状态展示平台；各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块通过UWB基站与实验室设备状态展示平台通信；本发明由UWB定位通信模块实现对实验室设备的定位以及物理信息和状态信息的转发，是在基于UWB技术的基础上实现实验室设备的高精度定位和管理，解决了多种类实验室设备的有序管理问题，并且通过实验室设备的状态监测，解决了实验室使用人员操作规范的问题。

Description

一种基于UWB技术的实验室设备管理系统和方法
技术领域
本发明涉及实验室使用管理技术领域，特别涉及一种基于UWB技术(UltraWideband，无载波通信技术)的实验室设备管理系统和方法。
背景技术
实验室作为学校师生甚至全社会创新创意的孵化基地，将会面临着越来越多的实验室使用者进入其中进行实验。种类丰富、功能强大的实验室设备为实验室使用者提供了便利。面对越来越现代化的实验室，实验室使用者能够进行更多种类的实验，但对实验室管理者如何管理好实验室，提出了新的考验。
实验室设备的有序管理，是实验室管理的基本要求，但是面对大量的实验室使用者对多种实验室设备的使用，确保实验室设备搬移后能确定该设备原来所在位置是需要解决的问题；实验室设备的正常使用，是保证设备使用年限的基本要求，但是实际使用过程中，总是一些有意、无意的操作将会造成实验室设备的损坏，及时有效的标明问题设备是实验室管理人员所关心的问题；实验室设备损坏后，快速定位损坏设备进行维修，也是亟待解决的问题之一。
随着科技发展、社会进步，实验室现代化建设是必经之路。实验室设备种类的增多、实验人员的多元化，都是实验室现代化建设的表现。人工管理实验室设备是现阶段实验室管理的主要方式，但面对多种类实验室设备、多身份实验人员显得力不从心。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于UWB技术的实验室设备管理系统。该系统在基于UWB技术的基础上实现实验室设备的高精度定位和管理，解决了多种类实验室设备的有序管理问题，并且通过实验室设备的状态监测，解决了实验室使用人员操作规范的问题。
本发明的第二目的在于提供一种上述系统实现的基于UWB计算的实验室设备管理方法。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于UWB技术的实验室设备管理系统，包括实验室本地使用平台，所述实验室本地使用平台包括各实验室设备监测模块、与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块、布置于实验室的UWB基站以及实验室设备状态展示平台；所述各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块通过UWB基站与实验室设备状态展示平台通信；其中：
所述实验室设备监测模块连接实验室设备，用于监测对应实验室设备的物理信息以及状态信息；用于将监测到的物理信息和状态信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；用于根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，并且将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
所述UWB定位通信模块，用于定时将其所连接的实验室设备监测模块所监测到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；用于定时对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
所述UWB基站，用于将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
所述实验室设备状态展示平台，用于展示实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；用于对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移。
优选的，还包括远程服务器和远程信息管理展示平台；所述实验室设备状态展示平台通过远程服务器与远程信息管理展示平台进行通信。
更进一步的，所述远程信息管理展示平台为WEB客户端、PC客户端和/或移动终端。
优选的，所述实验室设备监测模块包括主控单元、用电信息检测单元、异常状态报警单元和IC卡；所述实验室设备监测模块通过主控单元连接UWB定位通信模块；
所述IC卡布置于实验室设备上，用于存储实验室设备的物理信息；其中实验室设备的物理信息包括实验室设备的放置地址信息、设备厂家以及设备购置时间；
所述用电信息检测单元分别连接实验室设备和主控单元，用于检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；所述实验室设备的状态信息即为用电信息检测单元检测到的用电信息；
所述异常状态报警单元连接主控单元，用于在实验室设备出现异常状态时进行报警；
所述主控单元连接实验台上的IC读卡器，用于接收IC读卡器从实验室设备的IC卡上读取到的实验室设备的物理信息；用于根据用电信息检测单元检测到的信号获取到实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后根据实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息判断实验室设备是否出现异常。
优选的，所述UWB基站的个数为多个，布置于实验室的各个角落。
优选的，所述实验室设备状态展示平台包括展示功能模块、控制功能模块和提醒功能模块；
所述展示功能模块包括物理信息展示单元、状态信息展示单元以及位置信息展示单元；其中：
物理信息展示单元，用于展示各实验室设备的物理信息；
状态信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的状态信息；
位置信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的位置信息；
所述控制功能模块包括实验室设备错误操作判定模块、实验室设备故障判定模块以及实验室设备搬移判定模块；其中：
实验室设备错误操作判定模块，用于根据实验室设备状态展示平台接收到的状态信息判定是否存在实验室设备错误操作；
实验室设备故障判定模块，用于判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障；
实验室设备搬移判定功能模块，用于根据实验室设备在各时间的位置信息判定实验室设备在使用完后是否要搬移；
所述提醒功能模块包括实验室设备错误操作提醒模块、实验室设备故障报备模块和实验室设备搬移提醒模块；
实验室设备错误操作提醒模块，用于对实验室设备错误操作进行提醒；
实验室设备故障报备模块，用于报备实验室设备的故障信息；
实验室设备搬移提醒模块，用于在实验室设备搬移判定功能模块判定出实验室设备需要搬移时，提醒需要进行搬移的实验室设备，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
本发明的第二目的通过下述技术方案实现：一种上述基于UWB技术的实验室设备管理系统实现的基于UWB技术的实验室设备管理方法，步骤如下：
各实验室设备监测模块实时检测实验室设备的物理信息以及状态信息，并且通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站，同时实验室设备监测模块根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块定时的将其接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；同时UWB定位通信模块对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
UWB基站将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
实验室设备状态展示平台展示其从UWB基站接收到的实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；并且实验室设备状态展示平台对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移。
优选的，各实验室设备监测模块获取到物物理信息以及状态信息的具体过程如下：
实验台上的IC读卡器读取布置于实验室设备上的IC卡中存储的实验室设备的物理信息，并且将读取到的实验室设备的物理信息发送给与实验室设备连接的实验室设备监测模块中的主控单元；同时实验室设备监测模块中的用电检测单元检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；主控单元将接收的实验室设备的物理信息和用电信息定时的发送给UWB定位通信模块；
各实验室设备监测模块检测实验室设备是否出现异常的具体过程如下：
主控单元根据实验室设备的用电信息实时获取到实验室设备的实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后将实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息分别对应与实验室设备的额定电压和额定电流进行对比，当实验室设备的瞬时电压超过额定电压或瞬时电流超过额定电流时，则判断实验室设备出现异常；
其中当主控单元判断出实验室设备出现异常时，则控制异常状态报警单元进行报警。
更进一步的，实验室设备状态展示平台在接收到实验室设备的状态信息后，根据实验室设备的用电信息判断是否存在实验室设备错误操作；其中当实验室设备的用电信息中瞬时电压为零时，表示实验室设备出现短路的错误操作；当实验室设备的用电信息中瞬时电流存在的时间超过一定值时，表示实验室设备出现未及时关闭的错误操作；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在错误操作时，进行错误操作提醒；
实验室设备状态展示平台判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在故障时，进行故障报备；
实验室设备状态展示平台判定出实验室设备需要搬移时，提醒需要进行搬移的实验室设备，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
更进一步的，还包括如下步骤：实验室设备状态展示平台通过远程服务器将实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息、位置信息、实验室设备错误操作信息以及实验室设备故障信息发送给远程信息管理展示平台。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明一种基于UWB技术的实验室设备管理系统，包括实验室本地使用平台，实验室本地使用平台包括各实验室设备监测模块、与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块、布置于实验室的UWB基站以及实验室设备状态展示平台；各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块通过UWB基站与实验室设备状态展示平台通信；在本发明中，实验室设备监测模块对实验室设备的物理信息、状态信息和异常信息进行监测，并且将检测到的信息通过UWB定位通信模块和UWB基站发送到实验室设备状态展示平台；同时由UWB定位通信模块对实验室设备进行定位，并且将定位信息通过UWB基站分析出位置信息后发送到实验室设备状态展示平台，通过实验室设备状态展示平台展示实验室设备的物理信息、状态信息和异常信息，并且由实验室设备状态展示平台判定出实验室设备在使用后是否需要搬移回归原位置。本发明基于UWB技术的基础上实现实验室设备的高精度定位和管理，解决了多种类实验室设备的有序管理问题，并且通过实验室设备的状态监测，解决了实验室使用人员操作规范的问题。
(2)本发明基于UWB技术的实验室设备管理系统中，通过UWB定位通信模块和布置于实验室的UWB基站实现实验室设备的物理信息、状态信息和异常信息的传递以及实验室设备的精确定位，由于在一般的实验室中，实验室设备位置单位为厘米，现有普遍采用的ZigBee、Wifi、蓝牙等定位通信技术不能够满足实验室设备定位问题，本发明基于UWB技术的实验室设备管理选用UWB技术，能够实现了实验室设备“厘米级”定位的要求。
(3)本发明基于UWB技术的实验室设备管理系统中，实验室设备监测模块包括主控单元、用电信息检测单元、异常状态报警单元和IC卡；实验室设备监测模块通过主控单元连接UWB定位通信模块；在本发明中，实验室设备通过布置在其上的IC卡存储物理信息，当实验室平台通电后，实验室平台中的IC读卡器可以读取到IC卡上存储的物理信息，并且传送给主控单元，可见，本发明实验室设备监测模块能够快速且准确的获取到实验室设备的物理信息。另外本发明通过用电信息检测单元检测到的用电信息来反馈实验室设备的状态信息，能够对实验室设备的短接以及长时间不关闭的错误操作进行简单且有效的监控。再者，本发明主控单元连接有异常状态报警单元，当实验室设备出现异常时，主控单元可以控制异常状态报警单元进行报警，以提醒实验室设备操作员设备存在异常。
(4)本发明基于UWB技术的实验室设备管理系统中，实验室设备状态展示平台不仅仅能够展示实验室设备的物理信息、状态信息和异常信息，还能够根据实验室设备的物理信息、状态信息和异常信息快速判定出相应文字的实验室设备是否出现错误操作和故障，并且对实验室设备的错误操作进行提醒以及故障报备，能够更好的提醒实验室管理人员实验室设备的状况，以使得实验室管理人员可以将实验室设备故障及时且准确的提交至设备维修人员处，保证实验室设备故障的及时快速排除。
(5)本发明基于UWB技术的实验室设备管理系统中，还包括远程服务器和远程信息管理展示平台；其中实验室设备状态展示平台通过远程服务器与远程信息管理展示平台进行通信，实验室设备状态展示平台通过远程服务器可以将其接收到的实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息、位置信息、实验室设备错误操作信息以及实验室设备故障信息等发送给远程信息管理展示平台，因此本发明能够实现实验室设备的远程监控。
附图说明
图1是本发明系统的结构框图。
图2是本发明系统中实验室本地使用平台的结构框图。
图3是本发明系统中实验室设备监测模块结构框图。
图4是本发明系统中实验室设备状态展示平台结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明公开了一种基于UWB技术的实验室设备管理系统，如图1所示包括实验室本地使用平台、远程服务器和远程信息管理展示平台；其中实验室设备状态展示平台通过远程服务器与远程信息管理展示平台进行通信，远程信息管理展示平台为WEB客户端、PC客户端和/或移动终端。
如图1所示，实验室本地使用平台包括各实验室设备监测模块、与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块、布置于实验室的UWB基站以及实验室设备状态展示平台；所述各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块通过UWB基站与实验室设备状态展示平台通信；在本实施例中，如图2中所示，每个实验台上的实验室设备均连接有一个实验室设备监测模块，每个实验室设备监测模块均连接有一个UWB定位通信模块，多个UWB定位通信模块可以共用一个UWB基站，在一个实验室中可以布置多个UWB基站，如图2中UWB基站A、UWB基站B、UWB基站C和UWB基站D，4个UWB基站分别布置与实验室的4个角落中。
其中实验室本地使用平台中：
实验室设备监测模块连接实验室设备，用于监测对应实验室设备的物理信息以及状态信息，其中，实验室设备的物理信息包括实验室设备的放置地址信息(即实验室管理人员规划的实验室设备应在的位置)、设备厂家以及设备购置时间，实验室设备的状态信息包括实验室设备的用电信息；用于将监测到的物理信息和状态信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；用于根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，并且将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
UWB定位通信模块，用于定时将其所连接的实验室设备监测模块所监测到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；用于定时对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
UWB基站，用于将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
实验室设备状态展示平台，用于展示实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；用于对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移。
如图3所示，本实施例中实验室设备监测模块包括主控单元、用电信息检测单元、异常状态报警单元、IC卡和可充电供电模块；实验室设备监测模块通过主控单元连接UWB定位通信模块；主控单元、用电信息检测单元、异常状态报警单元均通过可充电供电模块进行供电。
在本实施例中，IC卡布置于实验室设备上，用于存储实验室设备的物理信息；
在本实施例中，用电信息检测单元分别连接实验室设备和主控单元，用于检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；所述实验室设备的状态信息即为用电信息检测单元检测到的用电信息；
在本实施例中，异常状态报警单元连接主控单元，用于在实验室设备出现异常状态时进行报警；
在本实施例中，主控单元连接实验台上的IC读卡器，用于接收IC读卡器从实验室设备的IC卡上读取到的实验室设备的物理信息；用于根据用电信息检测单元检测到的信号获取到实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后根据实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息判断实验室设备是否出现异常。
如图4所示，本实施例中实验室设备状态展示平台包括展示功能模块、控制功能模块和提醒功能模块；
展示功能模块包括物理信息展示单元、状态信息展示单元以及位置信息展示单元；其中：
物理信息展示单元，用于展示各实验室设备的物理信息；
状态信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的状态信息；
位置信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的位置信息；
控制功能模块包括实验室设备错误操作判定模块、实验室设备故障判定模块以及实验室设备搬移判定模块；其中：
实验室设备错误操作判定模块，用于根据实验室设备状态展示平台接收到的状态信息判定是否存在实验室设备错误操作；
实验室设备故障判定模块，用于判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障，其中上述时间段可以根据实验室设备的实际工作情况进行设定。
实验室设备搬移判定功能模块，用于根据实验室设备在各时间的位置信息判定实验室设备在使用完后是否要搬移；
提醒功能模块包括实验室设备错误操作提醒模块、实验室设备故障报备模块和实验室设备搬移提醒模块；其中：
实验室设备错误操作提醒模块，用于对实验室设备错误操作进行提醒；
实验室设备故障报备模块，用于报备实验室设备的故障信息；
实验室设备搬移提醒模块，用于在实验室设备搬移判定功能模块判定出实验室设备需要搬移时，提醒需要进行搬移的实验室设备，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
本实施例还公开了一种上述基于UWB技术的实验室设备管理系统实现的基于UWB技术的实验室设备管理方法，步骤如下：
各实验室设备监测模块实时检测实验室设备的物理信息以及状态信息，并且通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站，同时实验室设备监测模块根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块定时的将其接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；同时UWB定位通信模块对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
UWB基站将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
实验室设备状态展示平台展示其从UWB基站接收到的实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；并且实验室设备状态展示平台对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移，其中当实验室设备在使用过后如果其位置和IC卡上记录的物理信息中放置地址信息不一致时，则判定该实验室设备需要进行搬移，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
实验室设备状态展示平台通过远程服务器将实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息、位置信息、实验室设备错误操作信息以及实验室设备故障信息发送给远程信息管理展示平台，使得远程实验室管理人员对实验室设备信息进行监测。
在本实施例中，各实验室设备监测模块获取到物物理信息以及状态信息的具体过程如下：
实验台上的IC读卡器读取布置于实验室设备上的IC卡中存储的实验室设备的物理信息，并且将读取到的实验室设备的物理信息发送给与实验室设备连接的实验室设备监测模块中的主控单元；同时实验室设备监测模块中的用电检测单元检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；主控单元将接收的实验室设备的物理信息和用电信息定时的发送给UWB定位通信模块；
各实验室设备监测模块检测实验室设备是否出现异常的具体过程如下：
主控单元根据实验室设备的用电信息实时获取到实验室设备的实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后将实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息分别对应与实验室设备的额定电压和额定电流进行对比，当实验室设备的瞬时电压超过额定电压或瞬时电流超过额定电流时，则判断实验室设备出现异常。
其中当主控单元判断出实验室设备出现异常时，则控制异常状态报警单元进行报警。
在本实施例中，实验室设备状态展示平台在接收到实验室设备的状态信息后，根据实验室设备的用电信息判断是否存在实验室设备错误操作；其中当实验室设备的用电信息中瞬时电压为零时，表示实验室设备出现短路的错误操作；当实验室设备的用电信息中瞬时电流存在的时间超过一定值时，表示实验室设备出现未及时关闭的错误操作；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在错误操作时，进行错误操作提醒；上述一定值可以根据实验室设备每一次实验所要工作的时间进行设定。
实验室设备状态展示平台判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在故障时，进行故障报备。
在此需要说明的是，上述本实施例提供的实验室设备状态展示平台仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，包括实验室本地使用平台，所述实验室本地使用平台包括各实验室设备监测模块、与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块、布置于实验室的UWB基站以及实验室设备状态展示平台；所述各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块通过UWB基站与实验室设备状态展示平台通信；其中：
所述实验室设备监测模块连接实验室设备，用于监测对应实验室设备的物理信息以及状态信息；用于将监测到的物理信息和状态信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；用于根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，并且将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
所述UWB定位通信模块，用于定时将其所连接的实验室设备监测模块所监测到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；用于定时对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
所述UWB基站，用于将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
所述实验室设备状态展示平台，用于展示实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；用于对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移。
2.根据权利要求1所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，还包括远程服务器和远程信息管理展示平台；所述实验室设备状态展示平台通过远程服务器与远程信息管理展示平台进行通信。
3.根据权利要求2所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，所述远程信息管理展示平台为WEB客户端、PC客户端和/或移动终端。
4.根据权利要求1所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，所述实验室设备监测模块包括主控单元、用电信息检测单元、异常状态报警单元和IC卡；所述实验室设备监测模块通过主控单元连接UWB定位通信模块；
所述IC卡布置于实验室设备上，用于存储实验室设备的物理信息；其中实验室设备的物理信息包括实验室设备的放置地址信息、设备厂家以及设备购置时间；
所述用电信息检测单元分别连接实验室设备和主控单元，用于检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；所述实验室设备的状态信息即为用电信息检测单元检测到的用电信息；
所述异常状态报警单元连接主控单元，用于在实验室设备出现异常状态时进行报警；
所述主控单元连接实验台上的IC读卡器，用于接收IC读卡器从实验室设备的IC卡上读取到的实验室设备的物理信息；用于根据用电信息检测单元检测到的信号获取到实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后根据实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息判断实验室设备是否出现异常。
5.根据权利要求1所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，所述UWB基站的个数为多个，布置于实验室的各个角落。
6.根据权利要求1所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统，其特征在于，所述实验室设备状态展示平台包括展示功能模块、控制功能模块和提醒功能模块；
所述展示功能模块包括物理信息展示单元、状态信息展示单元以及位置信息展示单元；其中：
物理信息展示单元，用于展示各实验室设备的物理信息；
状态信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的状态信息；
位置信息展示单元，用于实时展示各实验室设备的位置信息；
所述控制功能模块包括实验室设备错误操作判定模块、实验室设备故障判定模块以及实验室设备搬移判定模块；其中：
实验室设备错误操作判定模块，用于根据实验室设备状态展示平台接收到的状态信息判定是否存在实验室设备错误操作；
实验室设备故障判定模块，用于判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障；
实验室设备搬移判定功能模块，用于根据实验室设备在各时间的位置信息判定实验室设备在使用完后是否要搬移；
所述提醒功能模块包括实验室设备错误操作提醒模块、实验室设备故障报备模块和实验室设备搬移提醒模块；
实验室设备错误操作提醒模块，用于对实验室设备错误操作进行提醒；
实验室设备故障报备模块，用于报备实验室设备的故障信息；
实验室设备搬移提醒模块，用于在实验室设备搬移判定功能模块判定出实验室设备需要搬移时，提醒需要进行搬移的实验室设备，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
7.一种基于权利要求1所述的基于UWB技术的实验室设备管理系统实现的基于UWB技术的实验室设备管理方法，其特征在于，步骤如下：
各实验室设备监测模块实时检测实验室设备的物理信息以及状态信息，并且通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站，同时实验室设备监测模块根据实验室设备的状态信息检测实验室设备是否出现异常，将监测得到的异常信息通过其连接的UWB定位通信模块发送给UWB基站；
与各实验室设备监测模块连接的UWB定位通信模块定时的将其接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给UWB基站；同时UWB定位通信模块对实验室设备监测模块所连接的实验室设备进行定位，并且将实验室设备的定位信息发送给UWB基站；
UWB基站将接收到的实验室设备的物理信息、状态信息以及异常信息发送给实验室设备状态展示平台通信；用于对接收到的实验室设备的定位信息进行解析，并且将从实验室设备的定位信息中解析出的实验室设备的位置信息发送给实验室设备状态展示平台；
实验室设备状态展示平台展示其从UWB基站接收到的实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息以及位置信息；并且实验室设备状态展示平台对比实验室设备各时间的位置信息，根据实验室设备在各时间的位置信息确定实验室设备在使用完后是否要搬移。
8.根据权利要求7所述的基于UWB技术的实验室设备管理方法，其特征在于，各实验室设备监测模块获取到物物理信息以及状态信息的具体过程如下：
实验台上的IC读卡器读取布置于实验室设备上的IC卡中存储的实验室设备的物理信息，并且将读取到的实验室设备的物理信息发送给与实验室设备连接的实验室设备监测模块中的主控单元；同时实验室设备监测模块中的用电检测单元检测实验室设备的用电信息，并且将检测到的实验室设备的用电信息发送给主控单元；主控单元将接收的实验室设备的物理信息和用电信息定时的发送给UWB定位通信模块；
各实验室设备监测模块检测实验室设备是否出现异常的具体过程如下：
主控单元根据实验室设备的用电信息实时获取到实验室设备的实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息，然后将实验室设备的瞬时电压和瞬时电流信息分别对应与实验室设备的额定电压和额定电流进行对比，当实验室设备的瞬时电压超过额定电压或瞬时电流超过额定电流时，则判断实验室设备出现异常；
其中当主控单元判断出实验室设备出现异常时，则控制异常状态报警单元进行报警。
9.根据权利要求8所述的基于UWB技术的实验室设备管理方法，其特征在于，实验室设备状态展示平台在接收到实验室设备的状态信息后，根据实验室设备的用电信息判断是否存在实验室设备错误操作；其中当实验室设备的用电信息中瞬时电压为零时，表示实验室设备出现短路的错误操作；当实验室设备的用电信息中瞬时电流存在的时间超过一定值时，表示实验室设备出现未及时关闭的错误操作；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在错误操作时，进行错误操作提醒；
实验室设备状态展示平台判定实验室设备是否出现故障，具体为，通过人工输入的信息获取到实验室设备故障信息，或者当实验室设备状态展示平台在一定的时间段内没有接收到来自实验室设备的物理信息和状态信息时，则判定实验室设备出现故障；在实验室设备状态展示平台判断出实验室设备存在故障时，进行故障报备；
实验室设备状态展示平台判定出实验室设备需要搬移时，提醒需要进行搬移的实验室设备，并且给出实验室设备当前位置信息以及需要搬移到的目的地位置信息。
10.根据权利要求9所述的基于UWB技术的实验室设备管理方法，其特征在于，还包括如下步骤：
实验室设备状态展示平台通过远程服务器将实验室设备的物理信息、状态信息、异常信息、位置信息、实验室设备错误操作信息以及实验室设备故障信息发送给远程信息管理展示平台。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022026747A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatus to monitor lab equipment

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109616107B (zh) * 2018-11-23 2021-05-18 深圳市三诺数字科技有限公司 一种基于超宽带的语音管理系统
CN111556430A (zh) * 2020-04-09 2020-08-18 国家电网有限公司 基于物联网技术的试验管理系统
CN112365674A (zh) * 2020-11-13 2021-02-12 福州大学 一种可定位的实验室安全警报系统及方法
CN113433880A (zh) * 2021-07-30 2021-09-24 广东工业大学 一种实验室设备的远程监测系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101945493A (zh) * 2010-09-14 2011-01-12 中兴通讯股份有限公司 一种家居智能网络系统、控制装置及方法
CN106557982A (zh) * 2015-09-22 2017-04-05 中国联合网络通信集团有限公司 一种实验室设备管理方法和管理系统
CN106843032A (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 华南农业大学 一种基于云平台的智慧实验室管理系统及方法
CN107274326A (zh) * 2017-07-23 2017-10-20 高华 检测与监督信息管理系统架构和程序设计的方法
CN107317397A (zh) * 2017-07-27 2017-11-03 北京机械设备研究所 一种基于电力载波通信的物联网供电管理系统及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8265651B2 (en) * 2007-07-17 2012-09-11 Honeywell International Inc. System and apparatus for integrated wireless location detection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101945493A (zh) * 2010-09-14 2011-01-12 中兴通讯股份有限公司 一种家居智能网络系统、控制装置及方法
CN106557982A (zh) * 2015-09-22 2017-04-05 中国联合网络通信集团有限公司 一种实验室设备管理方法和管理系统
CN106843032A (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 华南农业大学 一种基于云平台的智慧实验室管理系统及方法
CN107274326A (zh) * 2017-07-23 2017-10-20 高华 检测与监督信息管理系统架构和程序设计的方法
CN107317397A (zh) * 2017-07-27 2017-11-03 北京机械设备研究所 一种基于电力载波通信的物联网供电管理系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于RFID的高校实验室管理系统设计与实现;夏春琴;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 2015年第01期》;20150115;全文 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022026747A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatus to monitor lab equipment

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