CN112415934A - 一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能化学实验室的管理领域，具体为一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统及操作方法，包括试剂处理层、人员处理层和数据统计层；通过试剂处理层实现试剂的加减、分瓶、信息录入以及试剂在实验室的位置管理；通过人员处理层实现了实验室可进入人员的信息录入、人员进出管理以及实验室、试剂的使用情况汇总；数据统计层可精确统计试剂用处以及用量，并可对实验室人员使用实验室试剂频率以及具体分析使用多少试剂进行统计。

Description

一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统及操作方法

技术领域

本发明涉及智能化学实验室的管理领域，具体为一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统及操作方法。

背景技术

目前，化学实验室的管理存在着许多问题以及存在许多管理不便的点，如：

1)化学试剂种类较多，无法精准定位化学试剂的位置以及数量；

2)实验室人员较多，无法精确管控实验室人员的行为操作，致使试剂无法追踪溯源；

3)现在没有实质上精确统计试剂用处以及用量，另外统计实验室人员使用实验室试剂频率以及具体分析使用多少试剂。

针对于以上的问题，我们设计了此款智能化学实验室管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统及操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，包括人员处理层、试剂处理层和数据统计层；所述人员处理层包括实验室可进入人员的信息录入、人员进出管理以及实验室和试剂的使用情况汇总；所述试剂处理层包括试剂的加减、分瓶、信息录入以及试剂在实验室的位置管理；所述数据统计层以WEB端以及PC端的形式展现，要包括试剂的统计和人员信息统计，试剂的统计包括统计剩余量、超过一年未使用或药品剩余量在设定值，例如20％；以下时进行提示以及设定值，例如10％；以下再次提示的试剂报警机制，人员信息统计包括每人进入实验室次数以及使用各种试剂的量；还包括天平、人脸识别模块、射频模块、通讯模块和LCD显示屏，所述人脸识别模块包括摄像头，所述LCD显示屏连接有主控制器，所述主控制器连接摄像头，所述通讯模块采用无线模块。

优选的，对于试剂处理层数据信息获取即当系统检测到未录入的射频信号时，自动提示是否录入药品信息；药品信息中填入药品的CAS号，系统自动通过无线连接，通过数据库查找药品其它信息，并填入相应的选项；如果网络无法使用或其他原因导致无法获取到具体信息，则提示手动输入。

优选的，所述数据统计层的展示渠道为WEB端以及PC端，所述数据统计层通过无线模块将所需的信息上传至云端，并对上传信息做大数据分析。

优选的，所述射频组模块可读取无源条码监测的范围半径不大于0.4米，所述射频模块的同时监测目标不少于3个，所述设有无源天线，天线尺寸为边长不大于1.5cm的正方形。

优选的，拥有蓝牙模块以供后期实验室仪器增多，实现智能化学物联实验室使用。

优选的，一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，对于人脸识别层设置包括管理员账号和密码，管理员具有最高权限；设置中可以添加/删除人脸数据，管理员通过账号密码进入，其他人员通过人脸识别进入。其他人员进入后，可以设置自己在服务器中的账号和密码，进行数据查询等操作；管理员进入后，可以对网络参数等信息进行设置以及对于人员库进行操作；人脸识别处理具体包括以下步骤：

S1、管理员登录设置人员库的人脸信息；

S2、人脸识别数据；

S3、获取扫描人脸录入信息并存取，判断是否是库内人员；

S4、是，则判断射频标签，做后续操作；

S5、否，提示联系管理员录入；

S6、试剂所有操作完成后，将人脸是被信息及药品信息发送至数据库中。

优选的，根据爬虫药品信息对于具体的药品进行装瓶并录入射频标签数据，后续称重方法在于：

S1、射频标签安装完毕后提示将药品放入天平，并输入药品的重量；

S2、系统自动记录药品重，以及总重；

S3、提示输入药品存放位置，位置信息在设置中添加，结束后提示药品入库完成。

优选的，试剂处理具体包括以下步骤：

S1、识别射频标签，辨别是否是属于已录入射频信号；

S2、是，则提示人员进行称重；

S3、否，则输入CAS号，并经过网络爬虫获取具体药品信息并写入射频标签信息。

优选的，新入库试剂入库方法分为：

一、加法入库：选择入库后，系统只检测到一个射频标签时，对该射频标签进行编号，编号信息来自于输入信息，编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

二、减法入库：选择入库后，同时在天平附近出现多个未入库的药品，将其中一个药品放入试剂柜中，实现方法如下：对一下多个药品的射频标签进行一次编号，消失的标签即为入库药品，待下次出现该标签后，自动将标签更改为统一编号，编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

三、分装入库：当入库大规格药品时使用分装入库；在入库中选择分装入库，提示输入样品信息，母瓶不需要称重，而后，提示“分装进行中，请对空瓶称重”，得到空瓶重量后，提示“请进行分装，分装完成后请称重”；待分装完成后，系统自动记录分装后的总重量，计算得出分装药品的净含量，同时将子-母标签信息关联，母瓶中的重量变为母瓶规格-分装瓶重的净含量。每次分装后，系统自动从母药品重扣除相应重量；在查询该药品时，自动出现分装位置和母瓶位置。

优选的，试剂更新方法分为：

一、自动更新，当系统检测到药品剩余小于设定值，例如20％；同时出现新标签时，询问是否更新药品，如果是，则将原标签注销，原信息转移到新标签中，同时询问规格是否相同；如果规格不同，则需要重新称重以及输入药品净重；对于分装药品，低于设定值，例如10％；以下时，提示请分装；选择重新分装，后称重，系统自动记录净重；每次更新的信息通过网络发送，告知服务器，某某人与某某时间，对某某药品进行更新，更新前药品剩余某某克，更新后药品规格为某某克；

二、手动更新，在药品入库选项下选择手动药品更新，其他操作与自动更新相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)该智能化学实验室试剂和人员的控制系统，通过试剂处理层实现试剂的加减、分瓶、信息录入以及试剂在实验室的位置管理；可对化学试剂的位置以及数量进行精确定位。

2)该智能化学实验室试剂和人员的控制系统，通过人员处理层实现了实验室可进入人员的信息录入、人员进出管理以及实验室、试剂的使用情况汇总；可精确管控实验室人员的行为操作，实现试剂的追踪溯源。

3)该智能化学实验室试剂和人员的控制系统，数据统计层主要是以WEB端以及PC端的形式展现，主要包括试剂的统计和人员信息统计，试剂的统计可统计剩余量、超过一年未使用或药品剩余量在设定值，例如20％；以下时进行提示以及设定值，例如10％；以下再次提示的试剂报警机制等；人员信息统计可统计每人进入实验室次数以及使用各种试剂的量；可精确统计试剂用处以及用量，并可对实验室人员使用实验室试剂频率以及具体分析使用多少试剂进行统计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的流程示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1天平、2射频模块、3通讯模块、4LCD显示屏、5摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明提供以下技术方案：

一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，包括人员处理层、试剂处理层和数据统计层；所述人员处理层包括实验室可进入人员的信息录入、人员进出管理以及实验室和试剂的使用情况汇总；所述试剂处理层包括试剂的加减、分瓶、信息录入以及试剂在实验室的位置管理；所述数据统计层以WEB端以及PC端的形式展现，要包括试剂的统计和人员信息统计，试剂的统计包括统计剩余量、超过一年未使用或药品剩余量在设定值，例如20％；以下时进行提示以及设定值，例如10％；以下再次提示的试剂报警机制，人员信息统计包括每人进入实验室次数以及使用各种试剂的量；还包括天平1、人脸识别模块、射频模块2、通讯模块3和LCD显示屏4，所述人脸识别模块包括摄像头5，所述LCD显示屏4连接有主控制器，所述主控制器连接摄像头5，所述通讯模块3采用无线无线模块；对于人脸识别层设置包括管理员账号和密码，管理员具有最高权限；设置中可以添加/删除人脸数据；管理员通过账号密码进入，其他人员通过人脸识别进入；其他人员进入后，可以设置自己在服务器中的账号和密码，进行数据查询等操作；管理员进入后，可以对网络参数等信息进行设置以及对于人员库进行操作，使用人脸识别算法并经过大量的数据集训练，可以较为精准的识别人脸，实时人脸识别，支持同一人不同情况下识别，精准度在该发明中亦能够得到保证。

对于试剂处理层数据信息获取即当系统检测到未录入的射频信号时，自动提示是否录入药品信息；药品信息中填入药品的CAS号，系统自动通过无线连接，通过爬虫查找药品其它信息，并填入相应的选项；如果网络无法使用或其他原因导致无法获取到具体信息，则提示手动输入。

所述数据统计层的展示渠道为WEB端以及PC端，所述数据统计层通过无线模块将所需的信息上传至云端，并对上传信息做大数据分析。

所述射频组模块2可读取无源条码监测的范围半径不大于0.4米，所述射频组模块2的同时监测目标不少于3个，所述设有无源天线，天线尺寸为边长不大于1.5cm的正方形。

一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，对于人脸识别层设置包括管理员账号和密码，管理员具有最高权限；设置中可以添加/删除人脸数据，管理员通过账号密码进入，其他人员通过人脸识别进入。其他人员进入后，可以设置自己在服务器中的账号和密码，进行数据查询等操作；管理员进入后，可以对网络参数等信息进行设置以及对于人员库进行操作；人脸识别处理具体包括以下步骤：

S1、管理员登录设置人员库的人脸信息；

S2、人脸识别数据；

S3、获取扫描人脸录入信息并存取，判断是否是库内人员；

S4、是，则判断射频标签，做后续操作；

S5、否，提示联系管理员录入；

S6、试剂所有操作完成后，将人脸识别信息及药品信息发送至数据库中。

根据爬虫药品信息对于具体的药品进行装瓶并进行录入射频标签数据，后续称重方法在于：

S1、射频标签安装完毕后提示将药品放入天平，并输入药品的重量，其中药品重量为药品净重；

S2、系统自动记录药品重，以及总重，其中总重＝天平记录总重量；瓶重＝天平记录总重量-输入重量；

S3、提示输入药品存放位置，位置信息在设置中添加，结束后提示药品入库完成。

试剂处理具体包括以下步骤：

S1、识别射频标签，辨别是否是属于已录入射频信号；

S2、是，则提示人员进行称重；

S3、否，则输入CAS号，并经过网络爬虫获取具体药品信息并写入射频标签信息。

新入库试剂入库方法分为：

一、加法入库：选择入库后，系统只检测到一个射频标签时，对该射频标签进行编号，编号信息来自于输入信息，其中编号应该包括CAS号以及规格，例如CAS号为12-12-3，初始规格为5g，厂家为Aladin，状态为固体，则编号为12-12-3-5g-Aladin-S；若为液体，则编号为12-12-3-5g-Aladin-L；编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

二、减法入库：选择入库后，同时在天平附近出现多个未入库的药品，将其中一个药品放入试剂柜中，实现方法如下：对一下多个药品的射频标签进行一次编号，消失的标签即为入库药品，待下次出现该标签后，自动将标签更改为统一编号，其中编号应该包括CAS号以及规格，例如CAS号为12-12-3，初始规格为5g，厂家为Aladin，状态为固体，则编号为12-12-3-5g-Aladin-S；若为液体，则编号为12-12-3-5g-Aladin-L；编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

三、分装入库：当入库大规格药品时使用分装入库，如500g药品时，一般使用分装入库；在入库中选择分装入库，提示输入样品信息，母瓶不需要称重，而后，提示“分装进行中，请对空瓶称重”，得到空瓶重量后，提示“请进行分装，分装完成后请称重”；待分装完成后，系统自动记录分装后的总重量，计算得出分装药品的净含量，为净含量＝总重量-空瓶重量；同时将子-母标签信息关联，母瓶中的重量变为母瓶规格-分装瓶重的净含量，以5g为例。每次分装后，系统自动从母药品重扣除相应重量；在查询该药品时，自动出现分装位置和母瓶位置。分装入库的射频编码方式类似于减法入库。例如，初始出现母瓶和子瓶两个标签，例如分别为12-12-3-500g-Aladin-L-X1和12-12-3-500g-Aladin-L-X2。系统自动记录X1和X2为子母，但是系统无法区分子母分别对应的是那个瓶子。分装药品入库后，第一次使用时后，提示请称重。如果称重重量接近子瓶净含量-称量重量，则对该标签重新编号其中12-12-3-5g-Aladin-L-S，S为子瓶；同时将对应的另外一瓶的标签进行记录，待下次出现时自动修改为12-12-3-500g-Aladin-L-M，M为母瓶；如果重量大于分装的总总量，或者超出量程，则编号为母瓶12-12-3-500g-Aladin-L-M，对应的另外一个瓶子的标签待下次出现时自动修改为子瓶信息，并且将此次称量的量在对应的数据库选项中进行扣除。

试剂更新方法分为：

一、自动更新，当系统检测到药品剩余小于设定值，例如20％；同时出现新标签时，询问是否更新药品，如果是，则将原标签注销，原信息转移到新标签中，同时询问规格是否相同；如果规格不同，则需要重新称重以及输入药品净重；对于分装药品，低于设定值，例如10％以下时，提示请分装；选择重新分装，后称重，系统自动记录净重，净重＝总重-瓶重；每次更新的信息通过网络发送，告知服务器，某某人与某某时间，对某某药品进行更新，更新前药品剩余某某克，更新后药品规格为某某克；

二、手动更新，在药品入库选项下选择手动药品更新，其他操作与自动更新相同。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书和其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，其特征在于，包括人员处理层、试剂处理层和数据统计层；所述人员处理层包括实验室可进入人员的信息录入、人员进出管理以及实验室和试剂的使用情况汇总；所述试剂处理层包括试剂的加减、分瓶、信息录入以及试剂在实验室的位置管理；所述数据统计层同时以WEB端和本地端的形式展现，要包括试剂的统计和人员信息统计，试剂的统计包括统计剩余量、超过设定时间未使用或药品剩余量在规定值以下时进行提示以及报警机制，人员信息统计包括每人进入实验室次数以及使用各种试剂的量；还包括天平(1)、人脸识别模块、射频模块(2)、通讯模块(3)和LCD显示屏(4)，所述人脸识别模块包括摄像头(5)，所述LCD显示屏(4)连接有主控制器，所述主控制器连接摄像头(5)，所述通讯模块(3)采用无线模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，其特征在于，对于试剂处理层数据信息获取即当系统检测到未录入的射频信号时，自动提示是否录入药品信息；药品信息中填入药品的CAS号，系统自动通过无线连接，通过爬虫查找药品其它信息，并填入相应的选项；如果网络无法使用或其他原因导致无法获取到具体信息，则提示手动输入。

3.根据权利要求1所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，其特征在于，所述数据统计层的展示渠道为WEB端以及PC端，所述数据统计层通过无线模块将所需的信息上传至云端，并对上传信息做大数据分析。

4.根据权利要求1所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统，其特征在于，所述射频组模块(2)可读取无源条码监测的范围半径不大于0.4米，所述射频组模块(2)的同时监测目标不少于3个，所述设有无源天线，天线尺寸为边长不大于1.5cm的正方形或直径不大于1.5cm的圆形。

5.一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，其特征在于，对于人脸识别层设置包括管理员账号和密码，管理员具有最高权限；设置中可以添加/删除人脸数据，管理员通过账号密码进入，其他人员通过人脸识别进入。其他人员进入后，可以设置自己在服务器中的账号和密码，进行数据查询等操作；管理员进入后，可以对网络参数等信息进行设置以及对于人员库进行操作；人脸识别处理具体包括以下步骤：

S1、管理员登录设置人员库的人脸信息；

S2、人脸识别数据；

S3、获取扫描人脸录入信息并存取，判断是否是库内人员；

S4、是，则判断射频标签，做后续操作；

S5、否，提示联系管理员录入；

S6、试剂所有操作完成后，将人脸是被信息及药品信息发送至数据库中。

6.根据权利要求5所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的使用方法，其特征在于，根据爬虫药品信息对于具体的药品进行装瓶并进行录入射频标签数据，后续称重方法在于：

S1、射频标签安装完毕后提示将药品放入天平，并输入药品的重量；

S2、系统自动记录药品重，以及总重；

S3、提示输入药品存放位置，位置信息在设置中添加，结束后提示药品入库完成。

7.根据权利要求6所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，其特征在于，试剂处理具体包括以下步骤：

S1、识别射频标签，辨别是否是属于已录入射频信号；

S2、是，则提示人员进行称重；

S3、否，则输入CAS号，并经过网络爬虫获取具体药品信息并写入射频标签信息。

8.根据权利要求7所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，其特征在于，新入库试剂入库方法分为：

一、加法入库：选择入库后，系统只检测到一个射频标签时，对该射频标签进行编号，编号信息来自于输入信息，编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

二、减法入库：选择入库后，同时在天平附近出现多个未入库的药品，将其中一个药品放入试剂柜中，实现方法如下：对一下多个药品的射频标签进行一次编号，消失的标签即为入库药品，待下次出现该标签后，自动将标签更改为统一编号，编码后，提示对样品进行称重，系统记录总重量；

三、分装入库：当入库大规格药品时使用分装入库；在入库中选择分装入库，提示输入样品信息，母瓶不需要称重，而后，提示“分装进行中，请对空瓶称重”，得到空瓶重量后，提示“请进行分装，分装完成后请称重”；待分装完成后，系统自动记录分装后的总重量，计算得出分装药品的净含量，同时将子-母标签信息关联，母瓶中的重量变为母瓶规格-分装瓶重的净含量。每次分装后，系统自动从母药品重扣除相应重量；在查询该药品时，自动出现分装位置和母瓶位置。

9.根据权利要求8所述的一种智能化学实验室试剂和人员的控制系统的操作方法，其特征在于，试剂更新方法分为：

一、自动更新，当系统检测到药品剩余小于设定值，同时出现新标签时，询问是否更新药品，如果是，则将原标签注销，原信息转移到新标签中，同时询问规格是否相同；如果规格不同，则需要重新称重以及输入药品净重；对于分装药品，低于设定值以下时，提示请分装；选择重新分装，后称重，系统自动记录净重；每次更新的信息通过网络发送，告知服务器，某某人与某某时间，对某某药品进行更新，更新前药品剩余某某克，更新后药品规格为某某克；

二、手动更新，在药品入库选项下选择手动药品更新，其他操作与自动更新相同。

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