CN111461518A - 一种应用于检测监测的智能实验室 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于检测监测的智能实验室,包括应用层、控制层和设备层;所述应用层包括实验室信息管理系统、制造执行系统、客户关系管理系统和办公自动化系统;所述控制层包括控制系统;所述设备层包括仪器设备、辅助设备与设施。本发明具有智能化程度高,人工作业工作量小,自动化作业问题隐患少的优点。
Description
技术领域
本发明涉及检测用智能实验室,特别是一种应用于检测监测的智能实验室。
背景技术
智能实验室是指应用信息和通信技术,通过信息管理系统等系统对实验室活动进行智能化管理的实验室。通过获取、分析、报告、存储等手段,对智能实验室活动数据进行管理的计算机软硬件系统则称为实验室信息管理系统。随着科学技术的发展,智能实验室的规模越来越大,其设备越来越多,实验次数也更加频繁。
而检测用智能实验室通常主要负责样品的分析检测,不以研究性试验为主。样品的检测作业在实验室都是规范化模式化的作业,其很多工作都可交由系统来操作设备自动完成。
但是目前的检测用智能实验室在智能化程度上还不够,还存在很多的工作需要人工执行(如客户需求登记、任务分配、试验数据记录、试验数据审核、试验结果审核等),而随着实验室规模越来越大,实验室的工作量也越来越大,这直接导致工作人员的工作量加大。人工作业因为人的不稳定性和易错性导致在作业过程中存在很多问题隐患。
所以,目前的检测用智能实验室存在智能化程度不足导致人工作业工作量大,人工作业有很多问题隐患的缺点。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种应用于检测监测的智能实验室。本发明具有智能化程度高,人工作业工作量小,自动化作业问题隐患少的优点。
本发明的技术方案:一种应用于检测监测的智能实验室,包括应用层、控制层和设备层;所述应用层包括实验室信息管理系统、制造执行系统、客户关系管理系统和办公自动化系统;所述控制层包括控制系统;所述设备层包括仪器设备、辅助设备与设施。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述实验室信息管理系统包括展示层、业务层和数据层;所述展示层包括客户端程序、网页和移动应用程序;所述业务层包括业务管理、系统接口和系统管理;所述数据层包括数据库和文档存储。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述业务管理包括核心功能和扩展功能;所述核心功能包括试验过程管理系统和资源管理系统;所述试验过程管理系统包括任务登记模块、任务分配模块、数据获取模块、数据处理模块、数据审核模块和报告生成模块;所述资源管理系统包括人员管理模块、设备管理模块、样品管理模块、方法管理模块和设施与环境管理模块。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述实验室信息管理系统的核心功能规范实验室工作流;所述实验室工作流步骤如下:
A、客户需求:客户提供实验需求给只能实验室;
B、任务登记:实验室信息管理系统根据客户需求获取任务相关信息并进行登记;
C、任务分配:根据任务相关信息将任务分配到指定操作对象;
D、数据获取:通过人工登记和设备数据通信的方式获取到试验数据并进行数据可视化操作;
E、数据处理:对获取到的试验数据按预设规则进行处理;
F、报告审核:对最终试验数据结果进行审核确认,审核通过后执行步骤G;审核不通过后执行步骤C并再次进行试验;
G、报告处理:试验数据结果审核通过后输出试验报告并反馈给客户;
H、统计归档:将试验进行归档,方便统计管理。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述控制系统包括门禁系统、断电系统、灯光补偿系统、设备检测系统、摄像系统、安全警报系统和自动化作业系统。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述门禁系统根据人员管理模块内的人员信息自动更新门禁信息;
所述断电系统根据设施与环境管理模块控制智能实验室的通断电;
所述灯光补偿系统,当断电后还有人在智能实验室内时可进行补偿照明;
所述设备检测系统,实时检测设备运行状态并记录,当出现异常时发出警报并记录,实时发送数据给设备管理模块;
所述摄像系统,实时对智能实验室进行摄像记录,当设备检测系统发出异常警报时,摄像系统获取到设备检测系统发出的信息并定位到异常设备位置;
所述安全警报系统对智能实验室环境进行监控,当出现安全隐患或异常事故时会发出警报并发送警报位置给摄像系统,摄像系统聚焦到报警所在位置;
所述自动化作业系统能根据预设程序自动完成预设的检测试验。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述扩展功能包括质量控制管理模块、智能质量记录管理模块、客户交互管理模块、风险管理模块、智能资源调配模块、能效管理模块、预测性维护模块和其他智能化模块。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述质量控制管理模块具备对质量控制计划实施智能化管理功能,包括但不限于:
——可按预设条件(频率及覆盖率等)自动生成质量控制计划,并可进行人工干预:
——可按预设的质量控制方式和结果判定规则,对质量控制计划的执行结果自动评价,发现结果不满意时,应发出提醒,必要时提供人工干预功能,同时将相关信息写入系统日志:
——可自动获取或人工上传质量控制相关的原始记录:
——当质量控制计划未被执行时,可向相关部门/人员发出提醒:
——可输出质量控制工作报表。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述智能质量记录管理模块具有对质量体系运行记录进行管理的功能:
质量计划能通过实验室信息管理系统按照权限向不同层级传送,计划的执行记录能按照权限通过向上传送并完成审批和归档;
客户投诉、不符合工作报告以及质量监控记录等日常执行记录可以通过实验室信息管理系统完成全过程管理并归档;
内审和管理评审的计划和执行记录可以通过实验室信息管理系统完成全过程管理,并输出相关记录和档案。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述客户交互管理模块具备对客户交互管理功能,可对实验室客户信息进行收集、管理、分析和利用,为实验室提高服务水平与市场竞争力、改善定价、提高客户忠诚度等提供支持,包括但不限于:
——客户交互:通过互联网、移动端、客服中心、短信平台等沟通方式,为实验室客户提供咨询、报检、电子报告下载等功能,实现与客户的全方位交流和互动;
——客户数据分析:收集分析客户与实验室的各类交互数据,了解客户需求,实现利润分析、客户评估等,为实验室客户服务提供数据支持。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述风险管理模块具备对风险控制实施信息化管理功能,包括但不限于:
——可对已识别的内部和外部相关风险源进行监控、分析、预测;
——对于已确认的不符合工作情况,能够自动对相关数据进行追踪、监控、统计;
——可录入风险控制的措施,可自动汇总相关数据,用于措施的有效性跟踪;
——当受到外部影响时能够确保数据完整性,如:火灾、停电、病毒攻击等;
——可以定期测试应急计划的有效性。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述智能资源调配模块具备合理配置资源的能力,根据实验室的人员,仪器,试剂,耗材等相应的库存和预约情况,通过人工智能分析预测以及人工预设好的规则,进行智能的分配资源;
如在任务下达后,系统通过任务的内容,根据实验员的现有工作量、仪器设备工作情况、试剂耗材存量等条件,智能的分配工作;并根据设定机制,对试剂耗材库存量、仪器的使用率、是否加班等情况进行预警。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述能效管理模块具有实验室能效(电量、气量、水量、风量等)管理功能,包括但不局限于能效规则设定、设备/设施能耗监控、能耗分析等功能:
能效规则设定可根据实验室功能、楼层区域、时间、设备类型等条件进行用能配置;
设备/设施能耗监控实现对仪器设备和设施(如暖通、纯水、净化等)能耗信息的采集、记录、监测和控制;
系统根据能耗信息,按照区域、能耗类型、设备类型、分析时段等进行能耗分析,并以可视化的方式进行展示。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述预测性维护模块具备对实验室仪器设备和设施开展预测性维护的功能,该功能通过对仪器设备和设施的状态监测,获得其运行状态的监测数据,通过阈值分析、参数对比等智能算法和模型,对其未来的健康状态进行预测,并根据预测结果提供推荐性的维护和保养方案,供设备运维人员参考。
预测性维护的实现方式,可根据需求与成本综合考虑,通常对设备运行状态的监测,可提供设备状态判别,故障预警等功能。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述其他智能化模块能根据实际需要更新增加智能化功能,比如人脸识别、语音识别等。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述系统接口包括与仪器设备接口、与内部系统接口和与外部系统接口。
前述的应用于检测监测的智能实验室中,所述系统管理包括用户管理功能、权限控制功能、系统安全功能、系统设置功能和其他管理功能。
与现有技术相比,本发明根据现代化智能实验室提供了一种能应用于检测监测的智能实验室,通过以实验室信息管理系统,其他系统为辅,实现很多检测作业的全自动化,工作人员只需进行关键控制和监测作业的运行,从而大幅度降低人工作业的工作量。系统作业不存在人工作业的易错性和不稳定性,在作业过程中完全根据预设程序进行,其问题隐患远低于人工作业。
附图说明
图1是本发明的结构图;
图2是本发明实验室信息管理系统的结构图;
图3是本发明实验室信息管理系统的功能模型图;
图4是本发明的工作流模型图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种应用于检测监测的智能实验室,如图1-4所示,包括应用层、控制层和设备层;所述应用层包括实验室信息管理系统、制造执行系统、客户关系管理系统和办公自动化系统;所述控制层包括控制系统;所述设备层包括仪器设备、辅助设备与设施。
所述实验室信息管理系统包括展示层、业务层和数据层;所述展示层包括客户端程序、网页和移动应用程序;所述业务层包括业务管理、系统接口和系统管理;所述数据层包括数据库和文档存储。
所述业务管理包括核心功能和扩展功能;所述核心功能包括试验过程管理系统和资源管理系统;所述试验过程管理系统包括任务登记模块、任务分配模块、数据获取模块、数据处理模块、数据审核模块和报告生成模块;所述资源管理系统包括人员管理模块、设备管理模块、样品管理模块、方法管理模块和设施与环境管理模块。
所述实验室信息管理系统的核心功能规范实验室工作流;所述实验室工作流步骤如下:
A、客户需求:客户提供实验需求给只能实验室;
B、任务登记:实验室信息管理系统根据客户需求获取任务相关信息并进行登记;
C、任务分配:根据任务相关信息将任务分配到指定操作对象;
D、数据获取:通过人工登记和设备数据通信的方式获取到试验数据并进行数据可视化操作;
E、数据处理:对获取到的试验数据按预设规则进行处理;
F、报告审核:对最终试验数据结果进行审核确认,审核通过后执行步骤G;审核不通过后执行步骤C并再次进行试验;
G、报告处理:试验数据结果审核通过后输出试验报告并反馈给客户;
H、统计归档:将试验进行归档,方便统计管理。
所述控制系统包括门禁系统、断电系统、灯光补偿系统、设备检测系统、摄像系统、安全警报系统和自动化作业系统。
所述门禁系统根据人员管理模块内的人员信息自动更新门禁信息;
所述断电系统根据设施与环境管理模块控制智能实验室的通断电;
所述灯光补偿系统,当断电后还有人在智能实验室内时可进行补偿照明;
所述设备检测系统,实时检测设备运行状态并记录,当出现异常时发出警报并记录,实时发送数据给设备管理模块;
所述摄像系统,实时对智能实验室进行摄像记录,当设备检测系统发出异常警报时,摄像系统获取到设备检测系统发出的信息并定位到异常设备位置;
所述安全警报系统对智能实验室环境进行监控,当出现安全隐患或异常事故时会发出警报并发送警报位置给摄像系统,摄像系统聚焦到报警所在位置;
所述自动化作业系统能根据预设程序自动完成预设的检测试验。
所述扩展功能包括质量控制管理模块、智能质量记录管理模块、客户交互管理模块、风险管理模块、智能资源调配模块、能效管理模块、预测性维护模块和其他智能化模块。
所述质量控制管理模块能自动生成质量计划,自动评价质量计划执行结果,自动获取质量计划相关记录,提醒质量计划的执行,输出工作报表;
所述智能质量记录管理模块对质量计划进行传送、审批和归档,对日常执行记录进行全过程管理并归档;
所述客户交互管理模块能对客户信息进行收集、管理、分析和利用;
所述风险管理模块能对风险控制实施信息化管理;
所述智能资源调配模块能根据实验室库存和试验预约情况进行智能分配资源;
所述能效管理模块包括能效规则设定功能、能耗监控功能和能耗分析功能;
所述预测性维护模块能通过对仪器设备和设施的状态进行监测,获取监测数据,通过智能算法和模型,对健康状态进行预测并提供维护和保养方案;
所述其他智能化模块能根据实际需要更新增加智能化功能。
所述系统接口包括与仪器设备接口、与内部系统接口和与外部系统接口。
所述系统管理包括用户管理功能、权限控制功能、系统安全功能、系统设置功能和其他管理功能。
Claims (10)
1.一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:包括应用层、控制层和设备层;所述应用层包括实验室信息管理系统、制造执行系统、客户关系管理系统和办公自动化系统;所述控制层包括控制系统;所述设备层包括仪器设备、辅助设备与设施。
2.根据权利要求1所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述实验室信息管理系统包括展示层、业务层和数据层;所述展示层包括客户端程序、网页和移动应用程序;所述业务层包括业务管理、系统接口和系统管理;所述数据层包括数据库和文档存储。
3.根据权利要求2所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述业务管理包括核心功能和扩展功能;所述核心功能包括试验过程管理系统和资源管理系统;所述试验过程管理系统包括任务登记模块、任务分配模块、数据获取模块、数据处理模块、数据审核模块和报告生成模块;所述资源管理系统包括人员管理模块、设备管理模块、样品管理模块、方法管理模块和设施与环境管理模块。
4.根据权利要求3所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述实验室信息管理系统的核心功能规范实验室工作流;所述实验室工作流步骤如下:
A、客户需求:客户提供实验需求给只能实验室;
B、任务登记:实验室信息管理系统根据客户需求获取任务相关信息并进行登记;
C、任务分配:根据任务相关信息将任务分配到指定操作对象;
D、数据获取:通过人工登记和设备数据通信的方式获取到试验数据并进行数据可视化操作;
E、数据处理:对获取到的试验数据按预设规则进行处理;
F、报告审核:对最终试验数据结果进行审核确认,审核通过后执行步骤G;审核不通过后执行步骤C并再次进行试验;
G、报告处理:试验数据结果审核通过后输出试验报告并反馈给客户;
H、统计归档:将试验进行归档,方便统计管理。
5.根据权利要求1所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述控制系统包括门禁系统、断电系统、灯光补偿系统、设备检测系统、摄像系统、安全警报系统和自动化作业系统。
6.根据权利要求1到5所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述门禁系统根据人员管理模块内的人员信息自动更新门禁信息;
所述断电系统根据设施与环境管理模块控制智能实验室的通断电;
所述灯光补偿系统,当断电后还有人在智能实验室内时可进行补偿照明;
所述设备检测系统,实时检测设备运行状态并记录,当出现异常时发出警报并记录,实时发送数据给设备管理模块;
所述摄像系统,实时对智能实验室进行摄像记录,当设备检测系统发出异常警报时,摄像系统获取到设备检测系统发出的信息并定位到异常设备位置;
所述安全警报系统对智能实验室环境进行监控,当出现安全隐患或异常事故时会发出警报并发送警报位置给摄像系统,摄像系统聚焦到报警所在位置;
所述自动化作业系统能根据预设程序自动完成预设的检测试验。
7.根据权利要求2所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述扩展功能包括质量控制管理模块、智能质量记录管理模块、客户交互管理模块、风险管理模块、智能资源调配模块、能效管理模块、预测性维护模块和其他智能化模块。
8.根据权利要求7所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述质量控制管理模块能自动生成质量计划,自动评价质量计划执行结果,自动获取质量计划相关记录,提醒质量计划的执行,输出工作报表;
所述智能质量记录管理模块对质量计划进行传送、审批和归档,对日常执行记录进行全过程管理并归档;
所述客户交互管理模块能对客户信息进行收集、管理、分析和利用;
所述风险管理模块能对风险控制实施信息化管理;
所述智能资源调配模块能根据实验室库存和试验预约情况进行智能分配资源;
所述能效管理模块包括能效规则设定功能、能耗监控功能和能耗分析功能;
所述预测性维护模块能通过对仪器设备和设施的状态进行监测,获取监测数据,通过智能算法和模型,对健康状态进行预测并提供维护和保养方案;
所述其他智能化模块能根据实际需要更新增加智能化功能。
9.根据权利要求2所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述系统接口包括与仪器设备接口、与内部系统接口和与外部系统接口。
10.根据权利要求2所述的一种应用于检测监测的智能实验室,其特征在于:所述系统管理包括用户管理功能、权限控制功能、系统安全功能、系统设置功能和其他管理功能。
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