CN109407601A - 基于数据分析的智能实验室监控报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，包括：身份识别柜，其包括柜体以及设置在柜体内的身份识别系统；摄像图形分析监控系统，其包括：第二处理器；拍摄人员在实验室内的行为的实时摄像模块；存储个人在实验室内的行为数据信息的行为数据存储模块；拍摄影像的同时单独抓取抓取个人的行为特征并生成个人行为数据传输至行为数据存储模块的个体图形抓取模块；根据以往的行为数据信息与当下存储信息进行比对分析，以确定人员实验行为是否存在异常的个体图形行为分析模块。本发明通过对比出入实验室时间、物品特征以及监控实验人员的异常操作，避免实验物品的丢失、操作重大失误，对实验室人员、物品起到很好的监控防护作用。

Description

基于数据分析的智能实验室监控报警系统

技术领域

本发明涉及实验室监控技术领域，尤其涉及一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统。

背景技术

实验室即进行试验的场所，对科技发展起着非常重要的作用。实验室内需存储大量用于实验的药品以及仪器，而存储的药品大多需要控制在严格的温度值或温度范围内，仪器的使用也有诸多注意事项。且实验室内可能发生诸如：意外断电，设施设备老化、发生故障以及操作人员操作失误等问题，上述问题如若发生，而实验室管理人员又不可能24小时坚守在实验室内的情况下，由于这些不确定的因素导致实验室内有温度、湿度、气体浓度等参数要求的环境设施设备出现意外从而产生重大经济损失和安全事故的可能性时刻存在，实验室监控报警系统对于安全防范就显得尤为重要。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其通过对比出入实验室时间，携带物品特征以及监控实验人员在实验室内的异常操作，避免实验物品的丢失、实验操作的重大失误，对实验室内的人员以及物品起到很好的监控防护作用。

本发明还有一个目的是提供一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，防止其他实验人员因实验需求改变实验设定温度以致实验失败，保证实验的进程。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，包括：

身份识别柜，其包括柜体以及设置在所述柜体内的身份识别系统。

所述柜体，其包括架体以及设置在所述架体内的转动组件，所述架体靠近实验室出入口的位置设置与所述实验室出入口适配的第一门板，所述架体相对所述第一门板的一面设置第二门板；所述架体的两侧以及顶端均设置挡板；所述转动组件包括转盘以及扶手，所述转盘设置在所述架体的中部，所述扶手对应所述转盘的位置对称设置在所述架体的顶端，所述扶手之间的距离设置为50-75厘米。以及

所述身份识别系统，其设置在所述柜体内，所述身份识别系统用于识别人员的身份特征信息，所述身份识别系统包括控制所述第一门板启闭的第一处理器。摄像图形分析监控系统，其设置在所述实验室内，所述摄像图形分析监控系统包括：

第二处理器，其连接到所述第一处理器。

实时摄像模块，其连接到所述第二处理器，所述实时摄像模块用于实时拍摄所述人员在实验室内的行为。

行为数据存储模块，其连接到所述第二处理器，所述行为数据存储模块用于存储个人在所述实验室内的行为数据信息。

个体图形抓取模块，其连接到所述实时摄像模块，所述个体图形抓取模块用于在所述实时摄像模块拍摄影像的同时单独抓取每个人的行为特征，并生成个人行为数据传输至所述行为数据存储模块。

个体图形行为分析模块，其连接到所述行为数据存储模块和第二处理器，所个体图形行为分析模块用于根据所述行为数据存储模块内的存储的以往的所述数据信息与当下存储的所述数据信息进行比对分析，以确定所述人员在所述实验室内的行为是否存在异常，若对比分析结果显示为异常，则发送信息至所述第二处理器；若对比分析结果显示为正常，则继续进行对比分析。

优选的是，所述扶手包括伸缩杆以及握杆，所述伸缩杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆为中空结构，所述第二支杆的第一端设置在所述第一支杆内并位于所述第一支杆的下方，所述第一支杆上设置位于同一直线上的定位孔洞，所述第一支杆第一端的两侧对称设置分支杆，所述分支杆在不受压力的作用下，所述分支杆远离所述第二支杆的一端距离第二支杆轴线的直线距离较第一支杆的半径大2-3厘米；所述握杆以可转动的方式连接在所述第二支杆的第二端。

优选的是，所述身份的识别系统包括：

磁卡感应模块，其设置在所述实验室出入口的外侧；所述磁卡感应模块包括：

出入信息记录模块，其连接到所述第一处理器；所述出入信息记录模块用于存储每个进出所述实验室的人员的出入信息。

磁卡识别模块，其连接到所述出入信息记录模块，所述磁卡识别模块用于识别所述人员的磁卡里的信息，并记录识别的时间信息传输至所述出入信息记录模块，所述

磁卡内存储与所述人员匹配的身份信息。

第一处理器，其接收所述磁卡识别模块发送的信息以控制所述第一门板的开启。

优选的是，所述身份的识别系统还包括：

指纹识别模块，其设置在所述扶手上，所述指纹识别模块用于识别所述人员的指纹，以确定所述人员的身份，并将身份确认信息发送至所述第一处理器。

物品特征识别模块，其用于采集所述人员出入所述实验室时身上除身体本体外的物品的形状、数量以及重量，生成个人出入登记数据信息，并传输至所述出入信息记录模块；同时将出入时采集的所述数据信息进行比对，比对结果不一致时，启动声光报警。

优选的是，还包括药品温度管控系统，其包括：

第三处理器，其连接至显示屏，所述显示屏设置在实验室管理员处。

药品温度监控模块，其用于监控所述实验室内药品的温度，并在所述药品温度发生波动时，将波动的所述药品存储的位置、设定温度以及波动温度值生成波动数据报告发送至所述第三处理器。

药品监控报警模块，其连接到所述第三处理器，所述药品监控报警模块用于在所述第三处理器接收所述波动数据报告时启动声光报警。

优选的是，所述摄像图形分析监控系统还包括：

监控预警模块，其连接到所述第二处理器，所述监控报警系统用于在所述第二处理器接收到所述个体图形行为分析模块的信息时启动预警，并将所述预警的信息传输至第三处理器。

优选的是，还包括异常信息集中模块，其连接到所述个体图形行为分析模块、物品特征识别模块以及第三处理器，所述信息集中模块用于获取所述个体图形行为分析模块比对分析的所述异常信息以及所述物品特征识别模块的所述比对结果，并传输至所述第三处理器。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在实验室出入口设置柜体，进入实验室的人员需进入柜体内经身份识别系统识别实验人员的身份后，方可经所述柜体进入实验室内，以防止非实验人员进入实验室内误动或错拿实验物品；所述第一门板的开启受控于身份识别系统，经身份识别系统识别后方可打开第一门板，使得具有专用磁卡的实验人员方可进入实验室内，防止闲杂人等进入；经第一门板进入柜体内的人员站在转盘上，并手握扶手随转盘转动，设置上挂式扶手的方式，便于人身体的展开，利于身份识别系统全方位确认身份信息。

通过实时摄像模块实时监控拍摄实验室内的情况，将实验人员在实验室内的动作均通过设置的全方位的实时摄像模块进行记录，并将记录的影像实时传输至个体图形抓取模块；每个在实验室内的人员，其在实验室内的一举一动都会经过个体图形抓取模块对其行为特征单独进行抓取转换，生成针对个人的行为数据信息存储至行为数据存储模块内，再通过个体图形行为分析模块将当下在实验室内每个人的行为数据信息与以往存储的每个人的行为数据信息一一对应进行分析，以判断个人的行为是否存在可能的异常，若判断可能存储异常行为，个体图形行为分析模块将对比分析的结果传输至第二处理器，第二处理器启动预警或通知实验室管理人员，或通知个体异常行为本人，以避免可能的异常行为的继续，从而促使实验室内人员操作的规范性，也避免行为不当，造成药品以及仪器的破坏，起到很好的监控防护作用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中所述基于数据分析的智能实验室监控报警系统的结构框图；

图2为本发明中所述柜体的结构示意图；

图3为本发明中所述伸缩杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1和图2所示，本发明提供一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，包括：

身份识别柜，其包括柜体以及设置在所述柜体内的身份识别系统。

所述柜体1，其包括架体11以及设置在所述架体11内的转动组件2，所述架体11靠近实验室出入口的位置设置与所述实验室出入口适配的第一门板12，所述架体11相对所述第一门板12的一面设置第二门板13；所述架体11的两侧以及顶端均设置挡板14；所述转动组件2包括转盘21以及扶手22，所述转盘21设置在所述架体11的中部，所述扶手22对应所述转盘21的位置对称设置在所述架体11的顶端，所述扶手22之间的距离设置为50-75厘米。以及

所述身份识别系统，其设置在所述柜体1内，所述身份识别系统用于识别人员的身份特征信息，所述身份识别系统包括控制所述第一门板12启闭的第一处理器。摄像图形分析监控系统，其设置在所述实验室内，所述摄像图形分析监控系统包括：

第二处理器，其连接到所述第一处理器。

实时摄像模块，其连接到所述第二处理器，所述实时摄像模块用于实时拍摄所述人员在实验室内的行为。

行为数据存储模块，其连接到所述第二处理器，所述行为数据存储模块用于存储个人在所述实验室内的行为数据信息。

个体图形抓取模块，其连接到所述实时摄像模块，所述个体图形抓取模块用于在所述实时摄像模块拍摄影像的同时单独抓取每个人的行为特征，并生成个人行为数据传输至所述行为数据存储模块。

个体图形行为分析模块，其连接到所述行为数据存储模块和第二处理器，所个体图形行为分析模块用于根据所述行为数据存储模块内的存储的以往的所述数据信息与当下存储的所述数据信息进行比对分析，以确定所述人员在所述实验室内的行为是否存在异常，若对比分析结果显示为异常，则发送信息至所述第二处理器；若对比分析结果显示为正常，则继续进行对比分析。

在上述方案中，通过在实验室出入口设置柜体1，进入实验室的人员需进入柜体1内经身份识别系统识别实验人员的身份后，方可经所述柜体1进入实验室内，以防止非实验人员进入实验室内误动或错拿实验物品；所述第一门板12的开启受控于身份识别系统，经身份识别系统识别后方可打开第一门板12，使得具有专用磁卡的实验人员方可进入实验室内，防止闲杂人等进入；经第一门板12进入柜体1内的人员站在转盘21上，并手握扶手22随转盘21转动，设置上挂式扶手22的方式，便于人身体的展开，利于身份识别系统全方位确认身份信息。

通过实时摄像模块实时监控拍摄实验室内的情况，将实验人员在实验室内的动作均通过设置的全方位的实时摄像模块进行记录，并将记录的影像实时传输至个体图形抓取模块；每个在实验室内的人员，其在实验室内的一举一动都会经过个体图形抓取模块对其行为特征单独进行抓取转换，生成针对个人的行为数据信息存储至行为数据存储模块内，再通过个体图形行为分析模块将当下在实验室内每个人的行为数据信息与以往存储的每个人的行为数据信息一一对应进行分析，以判断个人的行为是否存在可能的异常，若判断可能存储异常行为，个体图形行为分析模块将对比分析的结果传输至第二处理器，第二处理器启动预警或通知实验室管理人员，或通知个体异常行为本人，以避免可能的异常行为的继续，从而促使实验室内人员操作的规范性，也避免行为不当，造成药品以及仪器的破坏，起到很好的监控防护作用。

一个优选方案中，所述扶手22包括伸缩杆23以及握杆24，所述伸缩杆23包括第一支杆231和第二支杆232，所述第一支杆231为中空结构，所述第二支杆232的第一端设置在所述第一支杆231内并位于所述第一支杆231的下方，所述第一支杆231上设置位于同一直线上的定位孔洞233，所述第一支杆231第一端的两侧对称设置分支杆234，所述分支杆234在不受压力的作用下，所述分支杆234远离所述第二支杆232的一端距离第二支杆232轴线的直线距离较第一支杆231的半径大2-3厘米；所述握杆24以可转动的方式连接在所述第二支杆232的第二端。

在上述方案中，如图3所示，通过将第二支杆232向上推，可使置于定位孔洞233内的分支杆234脱离定位孔洞233受压与第一支杆231内，再转动第二支杆23230-90度，以使分支杆234不在定位孔洞233所在的直线上，再向下拉第二支杆232至人手握的合适高度的定位孔洞233处，将第二支杆232转动至定位孔洞233所在的位置的下方，再上推第二支杆232，以使受压与第一支杆231内的分支杆234进入定位孔洞233内，从而完成伸缩杆23的伸长，伸缩杆23的缩短操作与伸长相同，唯一不同的是第二支杆232的上移与下移；从而可根据个人身高适应性调整伸缩杆23的长度，操作简单省力；所述分支杆234未固定的一端与第二支杆232轴线的距离较第一支杆231的半径大2-3厘米，放能保证分支杆234在第一支杆231内时处于受压状态，以及插入定位孔洞233时向外伸展一定的可固定的长度。

一个优选方案中，所述身份的识别系统包括：

磁卡感应模块，其设置在所述实验室出入口的外侧；所述磁卡感应模块包括：

出入信息记录模块，其连接到所述第一处理器；所述出入信息记录模块用于存储每个进出所述实验室的人员的出入信息。

磁卡识别模块，其连接到所述出入信息记录模块，所述磁卡识别模块用于识别所述人员的磁卡里的信息，并记录识别的时间信息传输至所述出入信息记录模块，所述磁卡内存储与所述人员匹配的身份信息。

第一处理器，其接收所述磁卡识别模块发送的信息以控制所述第一门板12的开启。

在上述方案中，要进入实验室的人员通过磁卡识别模块识别人员手中的磁卡信息，以传输至第一处理器，从而开启第一门板12，开启第一门板12的同时，人员进入实验室内的时间信息记录存储与出入信息记录模块内，出入信息记录模块存储有该人员以往进入实验室的时间信息，可作为此次进入实验室时间信息的参考，从而判断进入实验室时间是否正常；离开实验室时，同样需要通过磁卡识别模块记录离开的时间信息，以得出每个人员正常进出实验室的规律，便于分析实验室人员进出实验室的非正常时间。

一个优选方案中，所述身份的识别系统还包括：

指纹识别模块，其设置在所述扶手22上，所述指纹识别模块用于识别所述人员的指纹，以确定所述人员的身份，并将身份确认信息发送至所述第一处理器。

物品特征识别模块，其用于采集所述人员出入所述实验室时身上除身体本体外的物品的形状、数量以及重量，生成个人出入登记数据信息，并传输至所述出入信息记录模块；同时将出入时采集的所述数据信息进行比对，比对结果不一致时，启动声光报警。

在上述方案中，进入柜体1内的人员，用手抓握所述扶手22，从而通过扶手22上的所述指纹识别模块识别柜体1内人员的指纹，从而确定人员的身份，防止非实验人员进入实验室内误动实验物品，并将确认的信息发送至第一处理器进行记录；通过所述物品特征识别模块采集进入柜体1内的人员身上的所有物品，并将物品的形状、数量以及重量均进行记录，便于与人员从实验室出去经所述柜体1时采集的物品信息进行对比，以防止从实验室出去人员私自夹带实验药品或仪器，并通过声光报警的方式，及时通知实验室管理人员进行处理。

一个优选方案中，还包括药品温度管控系统，其包括：

第三处理器，其连接至显示屏，所述显示屏设置在实验室管理员处。

药品温度监控模块，其用于监控所述实验室内药品的温度，并在所述药品温度发生波动时，将波动的所述药品存储的位置、设定温度以及波动温度值生成波动数据报告发送至所述第三处理器。

药品监控报警模块，其连接到所述第三处理器，所述药品监控报警模块用于在所述第三处理器接收所述波动数据报告时启动声光报警。

在上述方案中，通过药品温度监控模块，可实时监控实验室内需一定温度存储的药品，其实时存储温度是否为设定温度，以防止温度失常导致实验失败，从而造成极大的损失；针对产生温度波动的药品，均可在波动的第一时间内获取其所在的位置，以及应该设定的温度，并告知实验室管理人员，从而快速找到问题药品，并及时纠正温度，减少或避免可能造成的损失；为避免实验室管理人员可能产生的疏忽，通过药品监控报警模块启动声光报警通知实验室管理人员，防止错过最佳挽救时间。

一个优选方案中，所述摄像图形分析监控系统还包括：

监控预警模块，其连接到所述第二处理器，所述监控报警系统用于在所述第二处理器接收到所述个体图形行为分析模块的信息时启动预警，并将所述预警的信息传输至第三处理器。

在上述方案中，实验室内的人员在操作行为上存在不同于以往的异常操作行为，第二处理器接收这一信息，并第一时间发送至监控预警模块，监控预警模块接收信息后，会将此预警信息传输至第三处理器，以便于实验室管理人员及时准确判断行为异常的确定性，以扼制错误行为的继续。

一个优选方案中，还包括异常信息集中模块，其连接到所述个体图形行为分析模块、物品特征识别模块以及第三处理器，所述信息集中模块用于获取所述个体图形行为分析模块比对分析的所述异常信息以及所述物品特征识别模块的所述比对结果，并传输至所述第三处理器。

在上述方案中，通过所述异常信息集中模块将在实验室内的人员的异常行为以及在从实验室出去时，物品特征识别模块比对的结果，即实验室人员在实验室内的行为以及出口的物品比对不一致的信息，均通过异常信息集中模块传输至第三处理器，以直观的形式呈现在显示屏上，以使实验室管理员第一时间清楚了解异常行为的存储以及异常以为的具体内容，便于实验室管理员的高效管理。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，包括：

身份识别柜，其包括柜体以及身份识别系统；其中，所述柜体包括架体以及设置在所述架体内的转动组件，所述架体靠近实验室出入口的位置设置与所述实验室出入口适配的第一门板，所述架体相对所述第一门板的一面设置第二门板；所述架体的两侧以及顶端均设置挡板；所述转动组件包括转盘以及扶手，所述转盘设置在所述架体的中部，所述扶手对应所述转盘的位置对称设置在所述架体的顶端，所述扶手之间的距离设置为50-75厘米；以及

所述身份识别系统，其设置在所述柜体内，所述身份识别系统用于识别人员的身份特征信息，所述身份识别系统包括控制所述第一门板启闭的第一处理器；

摄像图形分析监控系统，其设置在所述实验室内，所述摄像图形分析监控系统包括：

第二处理器；

实时摄像模块，其连接到所述第二处理器，所述实时摄像模块用于实时拍摄所述人员在实验室内的行为；

行为数据存储模块，其连接到所述第二处理器，所述行为数据存储模块用于存储个人在所述实验室内的行为数据信息；

个体图形抓取模块，其连接到所述实时摄像模块，所述个体图形抓取模块用于在所述实时摄像模块拍摄影像的同时单独抓取每个人的行为特征，并生成个人行为数据传输至所述行为数据存储模块；

个体图形行为分析模块，其连接到所述行为数据存储模块和第二处理器，所个体图形行为分析模块用于根据所述行为数据存储模块内的存储的以往的所述数据信息与当下存储的所述数据信息进行比对分析，以确定所述人员在所述实验室内的行为是否存在异常，若对比分析结果显示为异常，则发送信息至所述第二处理器；若对比分析结果显示为正常，则继续进行对比分析。

2.如权利要求1所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，所述扶手包括伸缩杆以及握杆，所述伸缩杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆为中空结构，所述第二支杆的第一端设置在所述第一支杆内并位于所述第一支杆的下方，所述第一支杆上设置位于同一直线上的定位孔洞，所述第一支杆第一端的两侧对称设置分支杆，所述分支杆在不受压力的作用下，所述分支杆远离所述第二支杆的一端距离第二支杆轴线的直线距离较第一支杆的半径大2-3厘米；所述握杆以可转动的方式连接在所述第二支杆的第二端。

3.如权利要求1所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，所述身份的识别系统包括：

磁卡感应模块，其设置在所述实验室出入口的外侧；所述磁卡感应模块包括：

出入信息记录模块，其连接到所述第一处理器；所述出入信息记录模块用于存储每个进出所述实验室的人员的出入信息；

磁卡识别模块，其连接到所述出入信息记录模块，所述磁卡识别模块用于识别所述人员的磁卡里的信息，并记录识别的时间信息传输至所述出入信息记录模块，所述磁卡内存储与所述人员匹配的身份信息；

第一处理器，其接收所述磁卡识别模块发送的信息以控制所述第一门板的开启。

4.如权利要求3所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，所述身份的识别系统还包括：

指纹识别模块，其设置在所述扶手上，所述指纹识别模块用于识别所述人员的指纹，以确定所述人员的身份，并将身份确认信息发送至所述第一处理器；

物品特征识别模块，其用于采集所述人员出入所述实验室时身上除身体本体外的物品的形状、数量以及重量，生成个人出入登记数据信息，并传输至所述出入信息记录模块；同时将出入时采集的所述数据信息进行比对，比对结果不一致时，启动声光报警。

5.如权利要求1所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，还包括药品温度管控系统，其包括：

第三处理器，其连接至显示屏，所述显示屏设置在实验室管理员处；

药品温度监控模块，其用于监控所述实验室内药品的温度，并在所述药品温度发生波动时，将波动的所述药品存储的位置、设定温度以及波动温度值生成波动数据报告发送至所述第三处理器；

药品监控报警模块，其连接到所述第三处理器，所述药品监控报警模块用于在所述第三处理器接收所述波动数据报告时启动声光报警。

6.如权利要求1所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，所述摄像图形分析监控系统还包括：

监控预警模块，其连接到所述第二处理器，所述监控报警系统用于在所述第二处理器接收到所述个体图形行为分析模块的信息时启动预警，并将所述预警的信息传输至第三处理器。

7.如权利要求4所述的基于数据分析的智能实验室监控报警系统，其中，还包括异常信息集中模块，其连接到所述个体图形行为分析模块、物品特征识别模块以及第三处理器，所述信息集中模块用于获取所述个体图形行为分析模块比对分析的所述异常信息以及所述物品特征识别模块的所述比对结果，并传输至所述第三处理器。