CN109712028A - 一种基于物联网的实验大楼管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的实验大楼管理系统，通过人体红外识别、指纹识别、人脸识别等多种技术手段，能够对进入实验大楼乃至各实验室的人员进行严格的鉴别，同时通过对实验仪器的供电控制来对实验仪器操作权限进行限制，从而避免非操作人员对实验仪器进行操作，避免了实验仪器的损坏，通过对实验操作人员进行指纹识别，根据指纹识别的结果来控制相应实验仪器的供电，从而能够避免没有操作相应实验仪器的人员打开该实验仪器进行实验操作，避免了非专业人员可能导致的实验仪器损坏的缺陷；本发明通过控制实验仪器供电的方法来控制实验仪器的使用，其方法简单有效，易于实现。

Description

一种基于物联网的实验大楼管理系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网的实验大楼管理系统。

背景技术

目前，国内科研机构的实验大楼都采用纯人工管理，各楼层实验室由实验室管理员负责管理，在工作时间内定期巡查，由大楼保安负责在周末和夜间进行外围的巡查，这样的管理模式存在着很多不足，首先其很难在第一时间发现某个实验室的异常状况，其次检测精度低，导致实验室管理效率低，实验室管理的安全性、保密性差，无法满足科研机构的管理需求，尤其是目前很多实验设备都是非常精密的仪器，其造价较为高昂，如果是非授权人员操作很可能会导致损坏，因此需要对其使用进行格外监管，并且必须对其安全进行更加严格的监控，以避免其被盗窃所造成的巨大损失。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种基于物联网的实验大楼管理系统，能够对进入实验大楼乃至各实验室的人员进行严格的鉴别，同时通过对实验仪器的供电控制来对实验仪器操作权限进行限制，从而避免非操作人员对实验仪器进行操作，避免了实验仪器的损坏。

本发明的技术方案是：一种基于物联网的实验大楼管理系统，包括实验大楼控制中心服务器，以及分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的身份识别子系统、非法入侵报警子系统、影像监控子系统，所述实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块与云端服务平台无线信号连接，所述云端服务平台与管理中心主机以及各类接收终端无线信号连接，还包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的实验室环境监测子系统以及存储模块，所述无线通信模块还与无线接收模块无线信号连接，无线接收模块与控制器信号连接，控制器与实验仪器电源控制开关信号连接；所述身份识别子系统包括：身份录入模块，用于对实验大楼进出人员进行身份信息录入，所述身份信息录入包括包括对实验大楼进出人员进行指纹信息录入、面部信息录入以及进入相应实验室、操作相应实验仪器的权限设置；IC卡门禁子系统，用于通过IC卡刷卡的方式进出实验大楼；指纹识别子系统，包括对应于每个实验室的指纹识别门禁以及与各需要电源供电才能工作的实验仪器一一对应的若干个指纹识别模块；所述指纹识别门禁用于使实验操作人员通过指纹验证的方式进入拥有进入权限的实验室；各指纹识别模块用于使实验操作人员通过指纹验证的方式开启相应实验仪器的供电，从而能够进行实验操作，其中所述指纹识别模块用于采集实验操作人员的指纹信息，并将该指纹信息发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将所接收到的指纹信息与预先进行身份信息录入的指纹信息进行比对，当比对结果符合该实验操作人员对相应实验仪器的操作权限时，所述实验大楼控制中心服务器通过所述无线通信模块以及无线接收模块向所述控制器发送电源开启命令，所述控制器接收到所述电源开启命令后控制相应实验仪器的电源控制开关处于开启状态，从而给相应实验仪器进行供电，使符合操作权限的实验操作人员使用该实验仪器进行实验操作；所述非法入侵报警子系统包括人体感应模块、人脸识别子系统以及报警器；所述人体感应模块设置于实验大楼的楼道内，用于检测是否有人员进入实验大楼楼道内，并将所检测到的人体红外信号发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述人脸识别子系统设置于实验大楼内的楼道内，用于对进入实验大楼楼道内的人员进行面部识别，并将所检测到的人员的面部信息发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述实验大楼控制中心服务器接收到所述人体感应模块发送来的人体红外信号后，控制所述人脸识别子系统对楼道内的人员进行面部识别，并将所识别的面部信息与预先进行身份信息录入的面部信息进行比对，当比对结果与拥有进入实验大楼权限的所有人员面部信息均不相符时，所述实验大楼控制中心服务器控制所述报警器进行报警提示；所述实验室环境监测子系统包括温湿度传感器、空气质量监测仪以及烟雾传感器；所述温湿度传感器设于各个实验室内，用于对各个实验室的环境温湿度进行实时监测，并将所监测到的温湿度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述空气质量监测仪设于各个实验室内，用于对各个实验室的空气中的颗粒物进行实时监测，并将所监测到的颗粒物浓度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述烟雾传感器设于各个实验室内，用于实时对各个实验室进行烟雾监测，并将所监测到的烟雾数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述存储模块用于存储实验大楼进出人员的身份信息、温湿度传感器所监测到的温湿度数据、空气质量监测仪所监测到的颗粒物浓度数据以及烟雾传感器所监测到的烟雾数据。

上述实验大楼控制中心服务器还信号连接有实验仪器供电监测子系统，所述实验仪器供电监测子系统用于检测需要供电工作的实验仪器的供电电压和供电电流的稳定性，当所监测到的电压或电流数值超出所设置的数值范围时，发出供电电源异常报警信号。

各实验仪器还与实验大楼控制中心服务器信号连接，各实验仪器将实验结果发送给实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将实验结果存储于存储模块中，同时将实验结果通过无线通信模块发送给与无线通信模块信号连接的实验结果输出终端予以输出；实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块以及云端服务平台将实验结果发送给管理中心主机以及各类接收终端。

上述实验仪器的非实验操作部位的还周边设有与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕报警系统，所述光幕报警系统包括分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕装置以及报警模块，所述光幕装置用于在实验仪器的非实验操作部位外围布置检测光幕，当有人对检测光幕形成遮挡时，光幕装置将遮挡信号发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器接收到所述遮挡信号后，控制所述报警模块进行报警提示，从而避免进入实验室的人员对实验仪器进行不必要的触碰以及避免其他非法闯入人员挪动实验仪器。

上述各类接收终端包括台式电脑、笔记本电脑以及手机终端；所述实验结果输出终端是无线打印机。

上述影像监控子系统包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的摄像机以及云台，所述摄像机设于所述云台上。

上述无线通信模块、无线接收模块均是3G或4G无线通信模块。

本发明的有益效果：本发明实施例中，提供了一种基于物联网的实验大楼管理系统，通过人体红外识别、指纹识别、人脸识别等多种技术手段，能够对进入实验大楼乃至各实验室的人员进行严格的鉴别，同时通过对实验仪器的供电控制来对实验仪器操作权限进行限制，从而避免非操作人员对实验仪器进行操作，避免了实验仪器的损坏，通过对实验操作人员进行指纹识别，根据指纹识别的结果来控制相应实验仪器的供电，从而能够避免没有操作相应实验仪器的人员打开该实验仪器进行实验操作，避免了非专业人员可能导致的实验仪器损坏的缺陷；本发明通过控制实验仪器供电的方法来控制实验仪器的使用，其方法简单有效，易于实现。

附图说明

图1为本发明的电系统连接框图；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参见图1，本发明实施例提供了一种基于物联网的实验大楼管理系统，包括实验大楼控制中心服务器，以及分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的身份识别子系统、非法入侵报警子系统、影像监控子系统，所述实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块与云端服务平台无线信号连接，所述云端服务平台与管理中心主机以及各类接收终端无线信号连接，还包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的实验室环境监测子系统以及存储模块，所述无线通信模块还与无线接收模块无线信号连接，无线接收模块与控制器信号连接，控制器与实验仪器电源控制开关信号连接；所述身份识别子系统包括：身份录入模块，用于对实验大楼进出人员进行身份信息录入，所述身份信息录入包括包括对实验大楼进出人员进行指纹信息录入、面部信息录入以及进入相应实验室、操作相应实验仪器的权限设置；IC卡门禁子系统，用于通过IC卡刷卡的方式进出实验大楼；指纹识别子系统，包括对应于每个实验室的指纹识别门禁以及与各需要电源供电才能工作的实验仪器一一对应的若干个指纹识别模块；所述指纹识别门禁用于使实验操作人员通过指纹验证的方式进入拥有进入权限的实验室；各指纹识别模块用于使实验操作人员通过指纹验证的方式开启相应实验仪器的供电，从而能够进行实验操作，其中所述指纹识别模块用于采集实验操作人员的指纹信息，并将该指纹信息发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将所接收到的指纹信息与预先进行身份信息录入的指纹信息进行比对，当比对结果符合该实验操作人员对相应实验仪器的操作权限时，所述实验大楼控制中心服务器通过所述无线通信模块以及无线接收模块向所述控制器发送电源开启命令，所述控制器接收到所述电源开启命令后控制相应实验仪器的电源控制开关处于开启状态，从而给相应实验仪器进行供电，使符合操作权限的实验操作人员使用该实验仪器进行实验操作；所述非法入侵报警子系统包括人体感应模块、人脸识别子系统以及报警器；所述人体感应模块设置于实验大楼的楼道内，用于检测是否有人员进入实验大楼楼道内，并将所检测到的人体红外信号发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述人脸识别子系统设置于实验大楼内的楼道内，用于对进入实验大楼楼道内的人员进行面部识别，并将所检测到的人员的面部信息发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述实验大楼控制中心服务器接收到所述人体感应模块发送来的人体红外信号后，控制所述人脸识别子系统对楼道内的人员进行面部识别，并将所识别的面部信息与预先进行身份信息录入的面部信息进行比对，当比对结果与拥有进入实验大楼权限的所有人员面部信息均不相符时，所述实验大楼控制中心服务器控制所述报警器进行报警提示；所述实验室环境监测子系统包括温湿度传感器、空气质量监测仪以及烟雾传感器；所述温湿度传感器设于各个实验室内，用于对各个实验室的环境温湿度进行实时监测，并将所监测到的温湿度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述空气质量监测仪设于各个实验室内，用于对各个实验室的空气中的颗粒物进行实时监测，并将所监测到的颗粒物浓度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述烟雾传感器设于各个实验室内，用于实时对各个实验室进行烟雾监测，并将所监测到的烟雾数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述存储模块用于存储实验大楼进出人员的身份信息、温湿度传感器所监测到的温湿度数据、空气质量监测仪所监测到的颗粒物浓度数据以及烟雾传感器所监测到的烟雾数据。

本发明通过人体红外识别、指纹识别、人脸识别等多种技术手段，能够对进入实验大楼乃至各实验室的人员进行严格的鉴别，同时通过对实验仪器的供电控制来对实验仪器操作权限进行限制，从而避免非操作人员对实验仪器进行操作，避免了实验仪器的损坏，通过对实验操作人员进行指纹识别，根据指纹识别的结果来控制相应实验仪器的供电，从而能够避免没有操作相应实验仪器的人员打开该实验仪器进行实验操作，避免了非专业人员可能导致的实验仪器损坏的缺陷；本发明通过控制实验仪器供电的方法来控制实验仪器的使用，其方法简单有效，易于实现。

进一步地，所述实验大楼控制中心服务器还信号连接有实验仪器供电监测子系统，所述实验仪器供电监测子系统用于检测需要供电工作的实验仪器的供电电压和供电电流的稳定性，当所监测到的电压或电流数值超出所设置的数值范围时，发出供电电源异常报警信号。由于很多实验仪器都是精密且贵重的仪器，并且需要供电才能工作，而供电电源的稳定性直接决定了实验仪器的寿命以及实验的精准程度，因此很有必要对实验仪器供电的电流和电压的稳定性进行监测。

进一步地，各实验仪器还与实验大楼控制中心服务器信号连接，各实验仪器将实验结果发送给实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将实验结果存储于存储模块中，同时将实验结果通过无线通信模块发送给与无线通信模块信号连接的实验结果输出终端予以输出；实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块以及云端服务平台将实验结果发送给管理中心主机以及各类接收终端。

进一步地，所述实验仪器的非实验操作部位的还周边设有与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕报警系统，所述光幕报警系统包括分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕装置以及报警模块，所述光幕装置用于在实验仪器的非实验操作部位外围布置检测光幕，当有人对检测光幕形成遮挡时，光幕装置将遮挡信号发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器接收到所述遮挡信号后，控制所述报警模块进行报警提示，从而避免进入实验室的人员对实验仪器进行不必要的触碰以及避免其他非法闯入人员挪动实验仪器。

进一步地，所述各类接收终端包括台式电脑、笔记本电脑以及手机终端；所述实验结果输出终端是无线打印机。本发明不但通过管理中心或监控室的台式电脑就能够随时和实验室取得信息连通，还能够在监控人员外出时通过手机终端对实验室或实验大楼内部进行监控。

进一步地，所述影像监控子系统包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的摄像机以及云台，所述摄像机设于所述云台上。通过远程操控云台，就能够全方位的观看到摄像机周边的景象。

进一步地，所述无线通信模块、无线接收模块均是3G或4G无线通信模块。这些无形通信模块均属于现有技术成熟通信部件，其价格低廉，工作性能稳定，在此不再赘述其具体技术细节。

综上所述，本发明实施例中，提供了一种基于物联网的实验大楼管理系统，通过人体红外识别、指纹识别、人脸识别等多种技术手段，能够对进入实验大楼乃至各实验室的人员进行严格的鉴别，同时通过对实验仪器的供电控制来对实验仪器操作权限进行限制，从而避免非操作人员对实验仪器进行操作，避免了实验仪器的损坏，通过对实验操作人员进行指纹识别，根据指纹识别的结果来控制相应实验仪器的供电，从而能够避免没有操作相应实验仪器的人员打开该实验仪器进行实验操作，避免了非专业人员可能导致的实验仪器损坏的缺陷；本发明通过控制实验仪器供电的方法来控制实验仪器的使用，其方法简单有效，易于实现。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的实验大楼管理系统，包括实验大楼控制中心服务器，以及分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的身份识别子系统、非法入侵报警子系统、影像监控子系统，所述实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块与云端服务平台无线信号连接，所述云端服务平台与管理中心主机以及各类接收终端无线信号连接，其特征在于，还包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的实验室环境监测子系统以及存储模块，所述无线通信模块还与无线接收模块无线信号连接，无线接收模块与控制器信号连接，控制器与实验仪器电源控制开关信号连接；

所述身份识别子系统包括：身份录入模块，用于对实验大楼进出人员进行身份信息录入，所述身份信息录入包括包括对实验大楼进出人员进行指纹信息录入、面部信息录入以及进入相应实验室、操作相应实验仪器的权限设置；

IC卡门禁子系统，用于通过IC卡刷卡的方式进出实验大楼；

指纹识别子系统，包括对应于每个实验室的指纹识别门禁以及与各需要电源供电才能工作的实验仪器一一对应的若干个指纹识别模块；所述指纹识别门禁用于使实验操作人员通过指纹验证的方式进入拥有进入权限的实验室；各指纹识别模块用于使实验操作人员通过指纹验证的方式开启相应实验仪器的供电，从而能够进行实验操作，其中所述指纹识别模块用于采集实验操作人员的指纹信息，并将该指纹信息发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将所接收到的指纹信息与预先进行身份信息录入的指纹信息进行比对，当比对结果符合该实验操作人员对相应实验仪器的操作权限时，所述实验大楼控制中心服务器通过所述无线通信模块以及无线接收模块向所述控制器发送电源开启命令，所述控制器接收到所述电源开启命令后控制相应实验仪器的电源控制开关处于开启状态，从而给相应实验仪器进行供电，使符合操作权限的实验操作人员使用该实验仪器进行实验操作；

所述非法入侵报警子系统包括人体感应模块、人脸识别子系统以及报警器；所述人体感应模块设置于实验大楼的楼道内，用于检测是否有人员进入实验大楼楼道内，并将所检测到的人体红外信号发送给所述实验大楼控制中心服务器；

所述人脸识别子系统设置于实验大楼内的楼道内，用于对进入实验大楼楼道内的人员进行面部识别，并将所检测到的人员的面部信息发送给所述实验大楼控制中心服务器；

所述实验大楼控制中心服务器接收到所述人体感应模块发送来的人体红外信号后，控制所述人脸识别子系统对楼道内的人员进行面部识别，并将所识别的面部信息与预先进行身份信息录入的面部信息进行比对，当比对结果与拥有进入实验大楼权限的所有人员面部信息均不相符时，所述实验大楼控制中心服务器控制所述报警器进行报警提示；

所述实验室环境监测子系统包括温湿度传感器、空气质量监测仪以及烟雾传感器；所述温湿度传感器设于各个实验室内，用于对各个实验室的环境温湿度进行实时监测，并将所监测到的温湿度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述空气质量监测仪设于各个实验室内，用于对各个实验室的空气中的颗粒物进行实时监测，并将所监测到的颗粒物浓度数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；所述烟雾传感器设于各个实验室内，用于实时对各个实验室进行烟雾监测，并将所监测到的烟雾数据实时发送给所述实验大楼控制中心服务器；

所述存储模块用于存储实验大楼进出人员的身份信息、温湿度传感器所监测到的温湿度数据、空气质量监测仪所监测到的颗粒物浓度数据以及烟雾传感器所监测到的烟雾数据。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，所述实验大楼控制中心服务器还信号连接有实验仪器供电监测子系统，所述实验仪器供电监测子系统用于检测需要供电工作的实验仪器的供电电压和供电电流的稳定性，当所监测到的电压或电流数值超出所设置的数值范围时，发出供电电源异常报警信号。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，各实验仪器还与实验大楼控制中心服务器信号连接，各实验仪器将实验结果发送给实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器将实验结果存储于存储模块中，同时将实验结果通过无线通信模块发送给与无线通信模块信号连接的实验结果输出终端予以输出；实验大楼控制中心服务器还通过无线通信模块以及云端服务平台将实验结果发送给管理中心主机以及各类接收终端。

4.如权利要求1或3所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，所述实验仪器的非实验操作部位的还周边设有与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕报警系统，所述光幕报警系统包括分别与实验大楼控制中心服务器信号连接的光幕装置以及报警模块，所述光幕装置用于在实验仪器的非实验操作部位外围布置检测光幕，当有人对检测光幕形成遮挡时，光幕装置将遮挡信号发送给所述实验大楼控制中心服务器，实验大楼控制中心服务器接收到所述遮挡信号后，控制所述报警模块进行报警提示，从而避免进入实验室的人员对实验仪器进行不必要的触碰以及避免其他非法闯入人员挪动实验仪器。

5.如权利要求3所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，所述各类接收终端包括台式电脑、笔记本电脑以及手机终端；所述实验结果输出终端是无线打印机。

6.如权利要求1所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，所述影像监控子系统包括分别与所述实验大楼控制中心服务器信号连接的摄像机以及云台，所述摄像机设于所述云台上。

7.如权利要求1所述的一种基于物联网的实验大楼管理系统，其特征在于，所述无线通信模块、无线接收模块均是3G或4G无线通信模块。