CN111461374A - 集成化可移动智慧实验室 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实验室技术领域，公开了集成化可移动智慧实验室，包括集成实验箱体，集成实验箱体的下端固定连接有万向轮及可拆卸连接有支撑柱，该智慧实验室按功能的不同划分为紫外杀菌区、实验区、实验分析区、试剂存放区及进排风区；紫外杀菌区用于授权人员进入进行紫外杀菌，实验区用于实验操作，实验分析区用于实验人员对实验数据进行分析、整理、保存、录入、上传；本发明智慧实验室融实验室预约共享、安全准入、实验环境监控为一体进行管理，并且实验室的功能区模块化集成，互不干扰，提高了用户体验感，充分利用先进的感知、协同、控制技术，实现实验用品的实时补给，为实验室的资源、环境、安全提供智慧化管理服务。
Description
技术领域
本发明涉及实验室技术领域，具体的说涉及集成化可移动智慧实验室。
背景技术
实验室是用于科研工作者实验工作的场所，国家重点实验室承担着培养科研人员自主性和研究性学习能力、创新意识、工程素质、创新能力等重要任务，近年来，随着互联网技术的高速发展，实验室逐渐走向信息化、智慧化，但是目前的实验室还存在以下缺点：(1)资源管理非共享化：目前的实验室不公开共享，如需借用，需要找关系电话沟通借用，且借用流程复杂；(2)安全管理非智能化：用户无需身份验证即可进入实验室，导致实验室的安全性较低；(3)环境管理非实时化：每次实验完成后，实验室的环境无法保证干净整洁；(4)功能区非集成化：目前的实验室，实验区及实验分析区设置在同一空间内，容易造成实验操作与资料整理相互之间的影响；(5)实验消耗用品供应非智慧化：目前的实验室消耗品通过人工检查、人工下单来实现供应，使用成本较高。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了集成化可移动智慧实验室。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：集成化可移动智慧实验室，包括集成实验箱体，所述集成实验箱体的下端固定连接有万向轮及可拆卸连接有支撑柱，该智慧实验室按功能的不同划分为紫外杀菌区、实验区、实验分析区、试剂存放区及进排风区；所述紫外杀菌区用于授权人员进入进行紫外杀菌，所述实验区用于实验操作，所述实验分析区用于实验人员对实验数据进行分析、整理、保存、录入、上传；所述试剂存放区用于试剂的存放，所述进排风区用于进风、排风；
所述紫外杀菌区的前后两侧分别设有门禁一和门禁二，门禁一上设有处理器及控制器，所述紫外杀菌区左右两侧均设有紫外发射器；所述实验区内设有智能试剂柜、智能实验耗材柜、智能管理终端、实验台，所述实验台的前端设有多个废料箱，所述实验区的顶部设有视频检测仪；所述实验分析区的内设有书桌台、电子数据智能管理终端及实验数据资料柜。
进一步的，所述控制器与处理器、视频检测仪及门禁一电性连接，所述智能管理终端与智能试剂柜、智能实验耗材柜电性连接。
进一步的，该智慧实验室的使用方法包括如下步骤：
(1)APP实验室预约；用户在APP上预约实验室，预约人员录入身份信息、手机号及具体使用时间；
(2)系统下放权限：若预约成功，则APP系统将预约信息发送给智能管理终端，并生成门禁二的进入密码，以短信的方式发送给预约者手机；
(3)用户进入紫外杀菌区：用户在预约时间内，输入密码打开门禁二进入紫外杀菌区；
(4)紫外杀菌：用户手动启动紫外发射器，紫外发射器停止工作后，手动操作控制器，控制器控制门禁一打开；
(5)实验启动：用户在智能管理终端操作界面上点击启动按钮，并输入身份信息，身份匹配正确后，智能管理终端控制智能试剂柜、智能实验耗材柜开锁；
(6)实验过程：用户按照实验要求进行实验操作并记录实验数据；
(7)实验数据整理：用户进入实验分析区进行数据分析、整理，将纸质数据资料保存放入实验数据资料柜，同时手动将数据录入电子数据智能管理终端，用户可将电子数据加密或公开发送至实验数据共享平台供他人参考学习；
(8)实验结束：用户进入实验区，并在智能管理终端用户界面上点击结束按钮，智能试剂柜、智能实验耗材柜关闭；
(9)用户出实验室：手动操作控制器，控制器控制视频检测仪工作，视频检测仪将视频流数据回传给处理器，处理器对视频流数据进行分析处理，若符合要求，处理器将控制信号传输给控制器，控制器控制门禁一开锁，用户输入密码打开门禁二出实验室。
进一步的，所述步骤4中，启动紫外发射器前，需要关闭门禁二。
进一步的，所述步骤9中，视频流数据包括实验台是否干净整洁，实验区的地面是否干净整洁。
进一步的，所述废料箱至少包括一个液体废料箱及一个固体废料箱。
进一步的，所述智能试剂柜、智能实验耗材柜内均设有智能感应器，该智能感应器能够感应试剂及耗材的剩余量。
进一步的，所述实验区的室内气压为正压，所述紫外杀菌区、实验分析区、试剂存放区的室内气压为负压。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明智慧实验室融实验室共享预约、安全准入、实验环境监控为一体进行管理，并且实验室的功能区模块化集成，互不干扰，提高了用户体验感，充分利用先进的感知、协同、控制技术，实现实验用品的实时补给，为实验室的资源、环境、安全提供智慧化管理服务。
附图说明
图1为本发明智慧实验室的平面结构示意图；
图2为本发明智慧实验室的进入流程示意图；
图3为本发明智慧实验室的出去流程示意图；
图4为本发明智慧实验室实验消耗用品智能供应示意图；
图5为本发明智慧实验室空气流动示意图；
附图中：1、紫外杀菌区，2、实验区，3、实验分析区，4、试剂存放区，5、进排风区，11、紫外发射器，21、智能试剂柜，22、智能实验耗材柜，23、智能管理终端，24、实验台，25、废料箱，31、书桌台，32、电子数据智能管理终端，33、实验数据资料柜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
参照附图1，本发明的集成化可移动智慧实验室，包括集成实验箱体，集成实验箱体的下端固定连接有万向轮及可拆卸连接有支撑柱(未标出)，万向轮的设置使得该实验室能够在一定范围内移动，使用灵活；该智慧实验室按功能的不同划分为紫外杀菌区1、实验区2、实验分析区3、试剂存放区4及进排风区5；紫外杀菌区1用于授权人员进入进行紫外杀菌，实验区2用于实验操作，实验分析区3用于实验人员对实验数据进行分析、整理、保存、录入、上传；试剂存放区4用于管理人员存放试剂。
紫外杀菌区1的前后两侧分别设有门禁一和门禁二，门禁一上设有处理器及控制器，紫外杀菌区1左右两侧均设有紫外发射器11；实验区2内设有智能试剂柜21、智能实验耗材柜22、智能管理终端23、实验台24，智能试剂柜21用于放置各类试剂瓶，智能实验耗材柜22用户放置各类实验耗材，如：一次性手套、镊子、试管等，智能试剂柜21、智能实验耗材柜22内均设有智能感应器，该智能感应器能够感应试剂及耗材的剩余量；实验台24用于放置实验仪器，实验台24的前端设有多个废料箱25，实验区2的顶部设有视频检测仪；实验分析区3内设有书桌台31、电子数据智能管理终端32、实验数据资料柜33，书桌台31用于实验人员进行实验数据的整理计算，书桌台31可以放置电脑等辅助设备。
本发明的优选实施例中，控制器与处理器、视频检测仪及门禁一电性连接，智能管理终端23与智能试剂柜21、智能实验耗材柜22电性连接。
需要说明的是，废料箱25至少包括一个液体废料箱及一个固体废料箱，分别用于回收液体、固体废料。
实施例2
参照附图2～3，本发明智慧实验室的使用方法包括如下步骤：
1)APP实验室预约；用户在APP上预约实验室，预约人员录入身份信息、手机号及具体使用时间；
2)系统下放权限：若预约成功，则APP系统将预约信息发送给智能管理终端23，并生成门禁二的进入密码，以短信的方式发送给预约者手机；
3)用户进入紫外杀菌区：用户在预约时间内，输入密码打开门禁二进入紫外杀菌区；
4)紫外杀菌：用户手动启动紫外发射器11，紫外发射器11停止工作后，手动操作控制器，控制器控制门禁一打开；
5)实验启动：用户在智能管理终端23操作界面上点击启动按钮，并输入身份信息，身份匹配正确后，智能管理终端23控制智能试剂柜21、智能实验耗材柜22开锁；
6)实验过程：用户按照实验要求进行实验操作并记录实验数据；
7)实验数据整理：用户进入实验分析区3进行数据分析、整理，将纸质数据资料保存放入实验数据资料柜33，同时手动将数据录入电子数据智能管理终端32进行数据管理，用户可将电子数据加密或公开发送至实验数据共享平台供他人参考学习，若数据加密则留联系方式以便联系；
8)实验结束：用户进入实验区2，并在智能管理终端23用户界面上点击结束按钮，智能试剂柜21、智能实验耗材柜22关闭；
9)用户出实验室：手动操作控制器，控制器控制视频检测仪工作，视频检测仪将视频流数据回传给处理器，处理器对视频流数据进行分析处理，若符合要求，处理器将控制信号传输给控制器，控制器控制门禁一开锁，然后用户输入密码打开门禁二出实验室。
可以理解的是，步骤4中，启动紫外发射器11前，需要关闭门禁二。
需要说明的是，步骤9中，视频流数据包括实验台24是否干净整洁，实验区2的地面是否干净整洁。
实施例3
本发明智慧实验室能够实时监测实验消耗用品的剩余量，以实现消耗品的及时补给，参照附图4，本发明智慧实验室的实验消耗用品智能供应原理为：(1)预约者在预约成功后录入试剂及其他消耗品的需求，(2)APP系统将需求信息发送给智能管理终端23，(3)智能管理终端23接收需求信息后，读取智能试剂柜21、智能实验耗材柜22的剩余量信息，并对比需求信息与剩余量信息，(4)若需求大于剩余量，则智能管理终端23制定生成采购订单，并将采购订单下发给管理人员及供货商，(5)供货商根据订单及时配送后，交给管理人员，管理人员将实验用品上架。
实施例4
参照附图5，本发明的进排风区5包括上下设置的进风杀菌间及排风杀菌间，同时紫外杀菌区1、实验区2、实验分析区3、试剂存放区4的顶部设有排风口，该排风口处设有高效过滤器及排风扇，进风杀菌间内设有新风系统，排风杀菌间内设有排风系统，新风系统及排风系统在风口处均设置粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器、电离杀毒装置及排风扇，新风系统及排风系统具备空气净化功效，新风系统及排风系统的工作由管理员统一控制，其中，紫外杀菌区1、实验分析区3、试剂存放区4的排风速度大于进风速度，从而使得紫外杀菌区1及实验分析区3的室内气压为负压，实验区2的排风速度小于进风速度，从而使得实验区2的气压为正压，由于实验区2的气压为正压，紫外杀菌区1、实验分析区3、试剂存放区4的气压为负压，负压区的空气不能流动到正压区，从而使得病菌不能随空气进入实验区2，有效保证了实验区的实验安全。
本发明一种优选实施例中，各区域的空气参数如下(空气压力为相对大气压的压力)：
本发明智慧实验室融实验室预约共享、安全准入、实验环境监控为一体进行管理，并且实验室的功能区模块化集成，互不干扰，提高了用户体验感，充分利用先进的感知、协同、控制技术，实现实验用品的实时补给配置，为实验室的资源、环境、安全提供智慧化管理服务。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.集成化可移动智慧实验室，包括集成实验箱体，所述集成实验箱体的下端固定连接有万向轮及可拆卸连接有支撑柱，其特征在于：该智慧实验室按功能的不同划分为紫外杀菌区(1)、实验区(2)、实验分析区(3)、试剂存放区(4)及进排风区(5)；所述紫外杀菌区(1)用于授权人员进入进行紫外杀菌，所述实验区(2)用于实验操作，所述实验分析区(3)用于实验人员对实验数据进行分析、整理、保存、录入、上传；所述试剂存放区(4)用于试剂的存放，所述进排风区(5)用于进风、排风；
所述紫外杀菌区(1)的前后两侧分别设有门禁一和门禁二，门禁一上设有处理器及控制器，所述紫外杀菌区(1)左右两侧均设有紫外发射器(11)；所述实验区(2)内设有智能试剂柜(21)、智能实验耗材柜(22)、智能管理终端(23)、实验台(24)，所述实验台(24)的前端设有多个废料箱(25)，所述实验区(2)的顶部设有视频检测仪；所述实验分析区(3)的内设有书桌台(31)、电子数据智能管理终端(32)及实验数据资料柜(33)。
2.根据权利要求1所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述控制器与处理器、视频检测仪及门禁一电性连接，所述智能管理终端(23)与智能试剂柜(21)、智能实验耗材柜(22)电性连接。
3.根据权利要求1所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，该智慧实验室的使用方法包括如下步骤：
(1)APP实验室预约；用户在APP上预约实验室，预约人员录入身份信息、手机号及具体使用时间；
(2)系统下放权限：若预约成功，则APP系统将预约信息发送给智能管理终端(23)，并生成门禁二的进入密码，以短信的方式发送给预约者手机；
(3)用户进入紫外杀菌区：用户在预约时间内，输入密码打开门禁二进入紫外杀菌区；
(4)紫外杀菌：用户手动启动紫外发射器(11)，紫外发射器(11)停止工作后，手动操作控制器，控制器控制门禁一打开；
(5)实验启动：用户在智能管理终端(23)操作界面上点击启动按钮，并输入身份信息，身份匹配正确后，智能管理终端(23)控制智能试剂柜(21)、智能实验耗材柜(22)开锁；
(6)实验过程：用户按照实验要求进行实验操作并记录实验数据；
(7)实验数据整理：用户进入实验分析区(3)进行数据分析、整理，将纸质数据资料保存放入实验数据资料柜(33)，同时手动将数据录入电子数据智能管理终端(32)，用户可将电子数据加密或公开发送至实验数据共享平台供他人参考学习；
(8)实验结束：用户进入实验区(2)，并在智能管理终端(23)用户界面上点击结束按钮，智能试剂柜(21)、智能实验耗材柜(22)关闭；
(9)用户出实验室：手动操作控制器，控制器控制视频检测仪工作，视频检测仪将视频流数据回传给处理器，处理器对视频流数据进行分析处理，若符合要求，处理器将控制信号传输给控制器，控制器控制门禁一开锁，用户输入密码打开门禁二出实验室。
4.根据权利要求3所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述步骤4中，启动紫外发射器(11)前，需要关闭门禁二。
5.根据权利要求3所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述步骤9中，视频流数据包括实验台(24)是否干净整洁，实验区(2)的地面是否干净整洁。
6.根据权利要求1所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述废料箱(25)至少包括一个液体废料箱及一个固体废料箱。
7.根据权利要求1所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述智能试剂柜(21)、智能实验耗材柜(22)内均设有智能感应器，该智能感应器能够感应试剂及耗材的剩余量。
8.根据权利要求1所述的集成化可移动智慧实验室，其特征在于，所述实验区(2)的室内气压为正压，所述紫外杀菌区(1)、实验分析区(3)、试剂存放区(4)的室内气压为负压。
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| CN113374301A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-10 | 首都医科大学附属北京友谊医院 | 集成化防辐射实验室 |
| CN114240406A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-03-25 | 深圳大学 | 一种智能实验室可视化智慧管理系统 |
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Legal Events
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