CN110868454A - 一种基于物联网的高校实验室安全管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一基于物联网的高校实验室安全管理装置，包括：大型精密仪器设备监控系统、危险化学品管理系统、安防报警联动系统、实验室网络学习系统、无线传输系统和实验室安全监控中心；所述大型精密仪器设备监控系统用于对大型精密仪器设备运行状态和使用时间进行监控；所述危险化学品管理系统包括化学品管理模块和用于危险化学品从使用到销毁全生命周期过程记录的跟踪模块；所述安防报警联动系统包括消防模块、智能防盗模块、环境数据检测模块和报警模块，本发明各系统联动配合使得实验室管理过程更加安全高效，同时提高了资源使用效益。

Description

一种基于物联网的高校实验室安全管理装置
技术领域
本发明涉及实验室管理技术领域，尤其涉及到一种基于物联网的高校实验室安全管理装置。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶，随着物联网技术的不断发展，作为学校重要组成部分的实验室也不断尝试基于物联网管理方式，这将在很大程度上提升实验室日常事物管理工作效率，为实验信息共享、实验过程网络化提供平台，保障实验室的安全。专业实验室具有财产集中、技术密集、危险性相对集中、人员结构复杂和高级人才集中等特点,因此高校实验室安全管理是一项复杂的系统工程,包括防火、防盗、防爆、防毒、防污染、防辐射等。目前，我国高校的实验室管理普遍存在信息化程度低，不仅无法实现资源共享，同时实验室安全保障作为日常管理中不可忽视的工作重点，并且对于实验室内部的人员缺乏有效的监控定位，以及对实验室内部的环境缺少有效监测和预警等问题。
综上所述，如何提供一种管理更加安全高效，兼容多种通信方式且可及时进行预警报警的基于物联网的高校实验室安全管理装置及控制方法，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于物联网的高校实验室安全管理装置，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的高校实验室安全管理装置包括：大型精密仪器设备监控系统、危险化学品管理系统、安防报警联动系统、实验室网络学习系统、无线传输系统和实验室安全监控中心，所述大型精密仪器设备监控系统、所述危险化学品管理系统、所述安防报警联动系统和所述实验室网络学习系统均与所述实验室安全监控中心通过所述无线传输系统通信；
所述大型精密仪器设备监控系统用于对大型精密仪器设备运行状态和使用时间进行监控，所述大型精密仪器设备监控系统包括用户登录验证模块和用于记录使用时长、故障反馈类型以及维修情况的记忆模块；
所述危险化学品管理系统包括化学品管理模块和用于危险化学品从使用到销毁全生命周期过程记录的跟踪模块；所述化学品管理模块包括设置于储藏柜上用于储藏柜智能锁开启的电子标签模块，所述电子标签包含身份登录信息识别连接，所述跟踪模块还用于对剧毒化学品使用的数量进行精确计量和记载；
所述安防报警联动系统包括消防模块、智能防盗模块、环境数据检测模块和报警模块；所述消防模块包括火灾检测系统和喷淋系统，所述智能防盗模块包括人脸识别门禁系统、红外线检测系统和视频监控系统，所述环境数据检测模块用于检测环境中有害气体的含量，所述报警模块包括语音、拨号和响铃，所述消防模块、所述智能防盗模块和所述环境数据检测模块均与所述报警模块电连接。
进一步地，所述用户登录验证模块将使用者的身份信息及时间信息存储与MySql数据库中。
进一步地，所述实验室网络学习系统包括实验室网络学习平台，所述实验室网络学习平台包括实验室网上课程、对应实验仪器安全管理流程模块和实验仪器借还管理模块。
进一步地，还包括电源管理单元，所述电源管理单元包括对精密仪器的防掉电管理模块、掉电报警模块和储备电能管理模块。
进一步地，所述无线传输系统包括智能网关，所述智能网关包括兼容WIFI、蓝牙、NB-IOT物联网和RFID通信模式。
更进一步地，所述实验室安全监控中心包括显示模块和数据操作模块，所述数据操作模块包括数据存储、数据共享模块、数据加密模块、数据导出模块和数据删除模块。
进一步地，所述环境数据检测模块包括若干有害气体传感器和控制器芯片，所述若干有害气体传感器的输出端与所述控制器芯片的输入端相连接。
进一步地，所述电子标签模块包括RFID读写模块和二维码信息验证链接。
本发明的有益效果是，该发明各系统联动配合使得实验室管理过程更加安全高效，同时提高了资源使用效益，使用多种通信方式和报警联动模块极大的保证了数据信号传输的可靠性和安全性。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明基于物联网的高校实验室安全管理装置的结构示意图。
图2为本发明中无线传输系统的组成示意图。
图3为本发明中实验室安全监控中心的结构示意图。
图4为本发明中RFID读写模块的钥匙模块电路示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种将各系统联动配合使得实验室管理过程更加安全高效，同时提高了资源使用效益且兼容多种通信方式的基于物联网的高校实验室安全管理装置。
如附图1至附图4所示，该基于物联网的高校实验室安全管理装置包括：大型精密仪器设备监控系统1、危险化学品管理系统2、安防报警联动系统3、实验室网络学习系统4、无线传输系统5和实验室安全监控中心6，还包括电源管理单元7，所述电源管理单元7包括对精密仪器的防掉电管理模块71、掉电报警模块72和储备电能管理模块73；所述大型精密仪器设备监控系统1、所述危险化学品管理系统2、所述安防报警联动系统3和所述实验室网络学习系统4均与所述实验室安全监控中心6通过所述无线传输系统5通信，其中，所述实验室网络学习系统4包括实验室网络学习平台，所述实验室网络学习平台包括实验室网上课程41、对应实验仪器安全管理流程模块42和实验仪器借还管理模块43，所述无线传输系统5包括智能网关，所述智能网关包括兼容WIFI、蓝牙、NB-IOT物联网和RFID通信模式，所述实验室安全监控中心6包括显示模块61和数据操作模块62，所述数据操作模块62包括数据存储模块621、数据共享模块622、数据加密模块623、数据导出模块624和数据删除模块625。
大型精密仪器设备监控系统1用于对大型精密仪器设备运行状态和使用时间进行监控，所述大型精密仪器设备监控系统1包括用户登录验证模块11和用于记录使用时长、故障反馈类型以及维修情况的记忆模块12，所述用户登录验证模块11将使用者的身份信息及时间信息存储与MySql数据库中。
危险化学品管理系统2包括化学品管理模块21和用于危险化学品从使用到销毁全生命周期过程记录的跟踪模块22；所述化学品管理模块21包括设置于储藏柜上用于储藏柜智能锁开启的电子标签模块23，所述电子标签包含身份登录信息识别连接，所述电子标签模块23包括RFID读写模块和二维码信息验证链接，RFID技术采用射频传输，可以透过外部材料读取芯片数据，实现非接触操作,其中，RFID读写模块的钥匙模块电路示意图如图4所示，收发器芯片采用型号为PCF7961。通信数据使用加密算法对数据进行加密，实现数据安全存储、管理及通信,所述跟踪模块22还用于对剧毒化学品使用的数量进行精确计量和记载，其中，对剧毒化学品的领、用、剩、废、耗的数量必须有精确计量和记载，需要建立危险化学品从申购、领取、使用，直到回收、销毁全生命周期的过程记录和监控管理，确保危险化学品台账与使用登记账、库存物资之间账账相符、账物相符。
安防报警联动系统3包括消防模块31、智能防盗模块32、环境数据检测模块33和报警模块34；所述消防模块31包括火灾检测系统和喷淋系统，所述智能防盗模块32包括人脸识别门禁系统、红外线检测系统和视频监控系统，所述环境数据检测模块33用于检测环境中有害气体的含量，所述报警模块34包括语音、拨号和响铃，所述消防模块31、所述智能防盗模块32和所述环境数据检测模块33均与所述报警模块34电连接，所述环境数据检测模块33包括若干有害气体传感器和控制器芯片，所述若干有害气体传感器的输出端与所述控制器芯片的输入端相连接。
在本实施例中，工作原理：所述实验室安全监控中心6通过无线传输系统5的智能网关与各联动系统进行通信，当用户要使用大型精密仪器设备时，登录所述用户登录验证模块11录入登录信息，所述登录信息包括用户所在院系班级及身份证号等信息，信息录入完成且合法时触发记忆模块12开始监视仪器运行过程，并将相关信息通过智能网关发送给所述实验室安全监控中心6；当用户使用危险化学品时需通过扫描二维码信息验证链接或者通过特定RFID读写钥匙打开化学品储藏柜，同时触发跟踪模块22开始工作，跟踪模块将更新数据及时发送给化学品管理模块21以便管理员及时查校；所述安防报警联动系统3部署在实验室的各系统模块的现场，直接将监控结果发送至实验室安全监控中心6；所述实验室网络学习平台用于学生登录自学相关实验课程和数据查询以及查询实验室使用情况以便错峰使用。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，包括：
大型精密仪器设备监控系统(1)、危险化学品管理系统(2)、安防报警联动系统(3)、实验室网络学习系统(4)、无线传输系统(5)和实验室安全监控中心(6)，所述大型精密仪器设备监控系统(1)、所述危险化学品管理系统(2)、所述安防报警联动系统(3)和所述实验室网络学习系统(4)均与所述实验室安全监控中心(6)通过所述无线传输系统(5)通信；
所述大型精密仪器设备监控系统(1)用于对大型精密仪器设备运行状态和使用时间进行监控，所述大型精密仪器设备监控系统(1)包括用户登录验证模块(11)和用于记录使用时长、故障反馈类型以及维修情况的记忆模块(12)；
所述危险化学品管理系统(2)包括化学品管理模块(21)和用于危险化学品从使用到销毁全生命周期过程记录的跟踪模块(22)；所述化学品管理模块(21)包括设置于储藏柜上用于储藏柜智能锁开启的电子标签模块(23)，所述电子标签包含身份登录信息识别连接，所述跟踪模块(22)还用于对剧毒化学品使用的数量进行精确计量和记载；
所述安防报警联动系统(3)包括消防模块(31)、智能防盗模块(32)、环境数据检测模块(33)和报警模块(34)；所述消防模块(31)包括火灾检测系统和喷淋系统，所述智能防盗模块(32)包括人脸识别门禁系统、红外线检测系统和视频监控系统，所述环境数据检测模块(33)用于检测环境中有害气体的含量，所述报警模块(34)包括语音、拨号和响铃，所述消防模块(31)、所述智能防盗模块(32)和所述环境数据检测模块(33)均与所述报警模块(34)电连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述用户登录验证模块(11)将使用者的身份信息及时间信息存储与MySql数据库中。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述实验室网络学习系统(4)包括实验室网络学习平台，所述实验室网络学习平台包括实验室网上课程(41)、对应实验仪器安全管理流程模块(42)和实验仪器借还管理模块(43)。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，还包括电源管理单元(7)，所述电源管理单元包括对精密仪器的防掉电管理模块(71)、掉电报警模块(72)和储备电能管理模块(73)。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述无线传输系统(5)包括智能网关，所述智能网关包括兼容WIFI、蓝牙、NB-IOT物联网和RFID通信模式。
6.根据权利要求3所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述实验室安全监控中心(6)包括显示模块(61)和数据操作模块(62)，所述数据操作模块(62)包括数据存储模块(621)、数据共享模块(622)、数据加密模块(623)、数据导出模块(624)和数据删除模块(625)。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述环境数据检测模块(33)包括若干有害气体传感器和控制器芯片，所述若干有害气体传感器的输出端与所述控制器芯片的输入端相连接。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的高校实验室安全管理装置，其特征在于，所述电子标签模块(23)包括RFID读写模块和二维码信息验证链接。
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