CN114022989A - 一种生物安全实验室的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物安全实验室的控制方法，包括：获取进出所述生物安全实验室的人员的体温数据及身份识别信息；判断体温数据是否位于预设正常体温范围内，以及判断身份识别信息是否为已授权人员的身份识别信息，若体温数据位于预设正常体温范围内，且身份识别信息是已授权人员的身份识别信息，控制打开生物安全实验室的安全门；若体温数据不位于预设正常体温范围内，和/或身份识别信息不是已授权人员的身份识别信息，保持关闭生物安全实验室的安全门。本发明通过身份识别结合体温数据监测避免任意人员可出入实验室，提高实验室内安全指数。

Description

一种生物安全实验室的控制方法

技术领域

本发明涉及实验室监控技术领域，具体涉及一种生物安全实验室的控制方法。

背景技术

近年来，我国实验室建设发展迅速，一大批拥有众多国际领先的精密仪器的实验室承担着国家许多重大攻关课题和研究开发。就仪器管理而言，仪器价值越高，管理越严格。实验室是仪器设备的汇聚之地，其防火、防盗等安防问题至关重要，其信息化管理程度是展示科研和管理水平的重要标志；实验室往往还是教师和学生的会集之地，人身的舒适和安全问题，也应该引起足够重视。

现有实验室有些采用门禁系统（例如指纹、身份识别卡）使用身份识别卡进入，但是大部分对进入实验室内的人员不采集体温数据，导致在现有突发新型冠状病毒的严峻形式下，很难保证进入实验室内的实验人员的人身安全，实验人员存在人身安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物安全实验室的控制方法，通过身份识别结合体温数据监测避免任意人员可出入实验室，避免体温异常者进入实验室内，提高实验室工作环境的安全指数。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明涉及一种生物安全实验室的控制方法，包括：获取进出所述生物安全实验室的人员的体温数据及身份识别信息；判断所述体温数据是否位于预设正常体温范围内，以及判断所述身份识别信息是否为已授权人员的身份识别信息，若所述体温数据位于预设正常体温范围内，且所述身份识别信息是已授权人员的身份识别信息，控制打开所述生物安全实验室的安全门；若所述体温数据不位于预设正常体温范围内，和/或所述身份识别信息不是已授权人员的身份识别信息，保持关闭所述生物安全实验室的安全门。

本申请一些实施例中，所述人员的身份识别信息包括识别卡、指纹、人脸、虹膜、声纹中一种或多种。

本申请一些实施例中，所述预设正常体温范围和所述已授权人员的身份识别信息是预存储的，其存储在所述生物安全实验室的门禁单元内；或存储在服务器内，且所述门禁单元通过物联技术与所述服务器物联通讯。

本申请一些实施例中，所述门禁单元上设置有：显示屏，其能够显示所述人员的身份识别信息以及判定结果。

本申请一些实施例中，所述生物安全实验室包括若干个实验区，所述控制方法还包括：获取各实验区的环境参数，并远程上传至服务器；监控所述环境参数的大小是否符合预设正常参数范围，若否，则进行异常提示；其中所述环境参数至少包括：温度、湿度、风速、压差和洁净度。

本申请一些实施例中，所述生物安全实验室内设置有：生物安全柜，所述生物安全柜内设置有：滤芯，用于过滤进入所述生物安全柜的工作区的外界空气；尘埃粒子传感器，其用于检测所述工作区内的尘埃粒子；所述控制方法还包括：获取所述尘埃粒子传感器反馈的数据，并上传至服务器；监控所述数据是否符合预设正常范围，若否，则进行所述滤芯异常提示。

本申请一些实施例中，在各实验区内分别设置有：紫外杀菌单元；紫外杀菌监测单元，其用于检测各实验区内紫外强度；所述控制方法还包括：控制所述紫外杀菌单元工作；获取各实验区内紫外强度，并上传至所述服务器；监控所述紫外强度的大小是否符合正常参数范围，若否，则进行异常提示。

本申请一些实施例中，所述控制方法还包括：修改各实验区内所述紫外杀菌单元的杀菌参数；其中所述杀菌参数至少包括：杀菌时间、杀菌频次和杀菌范围。

本申请一些实施例中，所述控制方法还包括：远程显示从所述服务器中调取的数据。

本申请一些实施例中，所述生物安全实验室包括：屏端和/或智能终端，其分别与所述服务器通讯连接，所述屏端和/或所述智能终端的显示屏上能够显示所述数据。

本发明提供的生物安全实验室管理系统，具有如下优点及有益效果：

能够对进出实验室的人员进行体温数据和身份识别信息的采集，利用所采集的身份识别信息和体温数据分别与已授权人员的身份识别信息和正常体温范围进行比较，使已授权且体温正常的人员进入实验室，而未被授权和/或体温异常的人员不准进入实验室，提高生物安全保障，符合现有对新型冠状病毒对体温监测的要求。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明提出的生物安全实验室的控制方法的一实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

在现有为了实现对生物安全实验室的安全管理，参见图1，本申请涉及一种生物安全实验室的控制方法。

获取体温数据

本申请涉及数据采集单元（未示出），其可以包括体温采集单元。

体温采集单元用于采集进出实验室人员的体温，并发送至门禁单元（未示出）。

获取身份识别信息。

本申请涉及的数据采集单元，也可以包括身份信息采集单元。

身份信息采集单元用于采集进出实验室人员的身份识别信息，该身份识别信息可以包括人员的识别卡信息、指纹、人脸、虹膜和/或声纹信息等。对应地，该身份识别采集单元可以为读卡器、指纹采集器、人脸采集器（例如3D结构光摄像头）、虹膜识别器和/或声纹识别装置等。

数据采集单元可以安装在生物安全实验室的大门口处，便于对进出实验室的人员进行数据采集。

身份信息采集单元将所采集的身份识别信息发送至门禁单元，门禁单元中可存储有已授权进入实验室人员的身份识别信息，例如人脸。

判断体温数据以及身份识别信息

在门禁单元接收到体温数据及身份识别信息时，判定该体温数据与预设正常体温或预设正常体温范围是否一致，且该身份识别信息是否为已授权人员的身份识别信息。

已授权进入实验室人员的身份识别信息可以预存储在门禁单元上或可以存储在服务器，其中门禁单元与服务器物联通讯。

若已授权人员的身份识别信息预存储在门禁单元上，在门禁单元接收到体温数据和身份识别信息时，可以直接进行判定比较。

若已授权人员的身份识别信息预存储在服务器上，门禁单元可以从服务器上下载该信息，或者所采集所采集的身份识别信息在发送至门禁单元的同时也会发送至服务器，服务器根据已授权人员的身份识别信息与接收到的身份识别信息进行对比，在对比结果一致时，服务器向门禁单元下发授权开门指令，而在对比结果不一致时，服务器向门禁单元不下发授权开门指令。

控制打开安全门

若门禁单元判定该体温数据与预设正常体温或预设正常体温范围一致，且该身份识别信息是已授权人员的身份识别信息两个条件时，门禁单元下发控制开门指令，控制打开生物安全实验室的安全门。

替代地，若满足门禁单元未接收到授权开门指令和/或所采集体温数据与预设正常体温或预设正常体温范围不一致时，门禁单元下发控制开门指令，控制打开生物安全实验室的安全门。

保持关闭安全门

若门禁单元判定该体温数据与预设正常体温或预设正常体温范围一致，和/或该身份识别信息是已授权人员的身份识别信息任一或两个条件不满足时，则门禁单元不会下发控制开门指令，保持生物安全实验室的门关闭。

替代地，若门禁单元在未接收到授权开门指令和/或所采集体温数据与预设正常体温或预设正常体温范围时，门禁单元不会下发控制开门指令，保持生物安全实验室的门关闭。

在门禁单元上设置有显示屏，在显示屏上可同步显示身份识别信息采集单元所采集的身份识别信息，例如指纹和/或人脸，以及判定结果。该判定结果，例如，在满足上述两者条件时，门禁单元上可以显示符号“√”或播报“识别成功”的语音等，而在不满足上述任一或两者条件时，门禁单元上可以显示符号“×”或播报“识别失败”的语音等，以对用户进行提示。

根据体温和身份识别两者监测，共同保证进入生物安全实验室的人员的人身安全监测，从而也保证了生物安全实验室内工作环境的安全。

服务器（未示出）用于对生物安全实验室有关设备及操作的数据进行维护或由可访问服务器的外部设备进行数据访问。

环境采集单元用于采集生物安全实验室内环境参数，并将环境参数发送至服务器，服务器维护该些环境参数，并在有需要时，可从服务器中访问这些环境数据。

为了保证生物安全实验室的正常安全使用，环境参数可以包括压差、温度、湿度、风速、噪音、洁净度、换气次数等。

为了至少实现部分上述环境参数的监测，在本申请中，环境采集单元至少包括温湿度传感器、压差传感器、第一风速变速器、第二风速变速器、第一尘埃粒子传感器和第二尘埃粒子传感器。

温湿度传感器设置在生物安全实验室内部的合适位置，且数量可以设计多个，以便准确检测实验室内部的温湿度。

所检测到的温度和湿度可实时上传至服务器。

生物安全实验室可以具有不止一个实验区，其可以在每个实验区分别设置至少一个温湿度传感器，并将所检测到的各实验区的温度和湿度分别上传至服务器，以实现对每个实验区的温湿度监测。

生物安全柜是用来处理微生物样本（例如细菌、病毒）的空间，出于保护实验人员和样本的目的，需要保证生物安全柜5内为负压状态，因此，在生物安全柜内设置有压差传感器，用于采集生物安全柜内的压力，使得所采集的压力符合生物安全柜的负压要求。

所采集到的压差可实时上传至服务器。

由于生物安全实验室和生物安全柜内处理的都是生物样本，且生物安全柜位于生物安全实验室内，其排出的风速也会影响生物安全实验室的风速，且风速会影响样本的性能，因此，需要监测生物安全实验室和生物安全柜5内的风速。

在本申请中，第一风速变速器设置在生物安全实验室内，用于检测生物安全实验室内的风速，第二风速变速器设置在生物安全柜内，用于检测生物安全柜内的风速，使风速满足风速要求，且不影响整个生物安全实验室内的压力。

所检测到的风速可实时上传至服务器。

生物安全实验室和生物安全柜内需要保证一定的洁净等级，这样就需要对生物安全柜及生物安全实验室进行洁净度检测，其洁净度等级是指洁净空间单位体积空气中，以大于或等于被考虑粒径的粒子最大浓度限值进行划分的等级标准，即根据尘埃粒子的数量及大小进行洁净度等级判定。

在生物安全实验室内设置有第一尘埃粒子传感器，用于反映实验室内的洁净度等级。当然，第一尘埃粒子传感器的数量可以不止一个，根据其所检测到的尘埃粒子的大小及数量综合反映实验室内的洁净度等级。

生物安全实验室可以具有不止一个实验区，其可以在每个实验区分别设置至少一个第一尘埃粒子传感器，并将所检测到的各实验区的尘埃粒子数量及大小分别上传至服务器，服务器可以根据尘埃粒子数量及大小，判定各实验区的洁净度等级，以实现对每个实验区的洁净度监测。

在生物安全柜内设置有滤芯，用于在来自外界的空气进入生物安全柜的工作区之前首先通过滤芯进行过滤，提高进入工作区内的空气的洁净度。所检测的尘埃粒子的大小及数量能够体现滤芯的正常或异常。

在生物安全柜内设置有第二尘埃粒子传感器，其所检测的数据能够反映滤芯的情况，若所检测的尘埃粒子的数量及大小均超标，即表示生物安全柜内的洁净度不符合要求，表示滤芯异常，可对滤芯进行异常提示，提醒用户及时更换/清洗滤芯，若所检测的尘埃粒子的数量及大小均未超标，即表示生物安全柜内洁净度符合要求，表示滤芯正常。

根据如上所检测到的温度、湿度、压差、风速、洁净度等参数，与预设正常值或预设正常范围相比，判断当前环境参数是否正常并进行异常提示，以此保证生物安全实验室工作环境的安全以及实验室人员的人身安全。

此外，可以根据如上所述的环境参数，评估生物安全实验室的风险等级，例如安全、低级风险、中级风险、高级风险等，并由服务器进行风险等级维护，并相对地对用户进行风险等级提示。

在本申请中，通过物联技术将生物安全柜与服务器进行物联，其可以接收到生物安全柜的状态信息，其状态信息不局限于如上所检测的压差、风速以及洁净度。

在生物安全柜内可以设置语音录入单元，用于语音录入设备使用信息、设备维护信息、语音录入实验操作SOP（Standard Operating Procedure，标准操作程序信息）、实验过程信息等，减少人工打字输入或手工纸质记录，提高输入效率及便利性。

在生物安全柜内可以设置显示屏，实时显示实验操作SOP及实验过程信息。

生物安全柜的状态信息还可以包括：使用中、空闲中、各设备（例如语音录入单元、滤芯、风机、风速变速器、尘埃粒子传感器、显示屏）的工作信息（例如，正常、异常以及正常工作时反馈的参数）。

这些状态信息可以上传至服务器，便于维护这些数据。并可在查看监控时调取这些数据访问即可。

紫外线杀菌消毒属于物理杀菌消毒方式，具有简单便捷、广谱高效、无二次污染等优点，可对一般细菌病毒达到99％以上的杀菌率，可有效预防交叉感染。

紫外杀菌单元（未示出）用于对生物安全实验室内进行紫外杀菌消毒，保证实验室内工作环境及样本安全。

在本申请中，为充分实现整个实验室内的杀菌消毒，紫外杀菌单元可以包括固定式杀菌单元和移动式杀菌单元。

固定式杀菌单元可以选择固定式紫外灯。

生物安全实验室可以具有不止一个实验区，其可以在每个实验区分别设置至少一个紫外灯，实现对每个实验区的紫外消毒。

为对实验室的地面及各角落进行杀菌消毒，保证实验室彻底杀菌消毒效果，移动式杀菌单元选择体积较小的移动机器人，其上设置有若干个紫外灯，在移动机器人移动时打开其上的紫外灯，执行移动式杀菌消毒。

可以在整个实验室内设置一个如上所述的移动机器人，预先规划好其运动范围，或者在实验室内分区设定其运动范围（例如，有些区域范围内需要高强度杀菌，有些区域范围内需要低强度杀菌）。

或者，可以在每个实验区内均设置有一个如上所述的移动机器人，并预先规划好其在每个实验区内的运动范围，以实现每个实验区内的彻底杀菌消毒。

在现有生物安全柜内部通常安装有紫外灯，用于杀菌消毒，因此，不需要再单独安装紫外灯。

在本申请中，紫外杀菌单元的状态信息也会上传至服务器，用于在服务器中监控并维护紫外杀菌单元的状态信息，例如该紫外杀菌单元的启动/关闭、正常/异常、使用时间、紫外灯的功率、杀菌时间等。

如上所述，在实验室内配备有紫外杀菌单元，相应地，应配备有紫外杀菌监测单元（未示出），用于监测紫外强度，并将该紫外强度上传至服务器，用于远程查看各实验区内的紫外强度，在各实验区内的紫外强度不符合正常参数范围时，发出参数异常提示。

在本申请中，紫外杀菌监测单元可以选择紫外照度计。

在本申请中，紫外杀菌监测单元的状态信息也会上传至服务器，用于在服务器中远程监控并维护紫外杀菌监测单元的状态信息，例如该紫外杀菌监测单元的的启动/关闭、正常/异常、使用时设备的调整参数等。

由于可远程监控实验室内各实验区内的紫外强度，因此，在所要求的的紫外强度不满足要求（例如，紫外强度超标或未达标）时，为了方便远程对紫外强度的调整，在本申请中，设定杀菌设定单元。

杀菌设定单元可以设置在服务器上，且与紫外杀菌单元通讯连接，通过杀菌设定单元可以修改各实验区内紫外杀菌单元的杀菌参数，该杀菌参数至少宝库杀菌时间（即，紫外杀菌单元的照射时间）、杀菌频次（即，多久启动一次紫外杀菌单元）和杀菌范围（例如，移动机器人的移动杀菌范围）等。

通过该杀菌设定单元，可以远程控制紫外杀菌，无需进入生物安全实验室内部即可进行紫外消毒，并可修改杀菌参数，提高生物安全实验室管理水平，加强人员、样本安全防护。如此，在服务器上远程监控所反馈的紫外强度是否满足国家标准，如若不符合，进行异常提示，并可以再通过杀菌设定单元进行修改。

为了便于远程向进出实验室的人员显示实验室情况，在本申请中，还可以远程显示从服务器中调取的数据，例如，如上所述的环境参数、紫外强度、各设备的状态信息、实验记录、异常事件记录等。

在本申请中，通过如下方式实现显示。

在一些实施例中，在实验室入门处设置有屏端（未示出），其与服务器通讯连接，屏端可以首页显示生物安全实验室标准标识、实验室信息内容（例如实验室名称（例如新型冠状病毒核酸检测实验室）、操作的致病性生物因子的名称（例如新型冠状病毒）、实验室负责人姓名、紧急联络方式），显示醒目，且无需人工更换。

在一些实施例中，还可以设置与服务器网络连接的智能终端（未示出），该智能终端包括一类安装有用于操作生物安全实验室的应用程序APP的设备，例如，智能手机、平板电脑和个人PC机等。通过APP调取生物安全实验室的操作界面。

如屏端类似，打开APP后，通过该智能终端的显示屏能够显示从服务器中调取的可访问的数据，例如，如上所述的环境参数、紫外强度、各设备的状态信息、实验记录、异常事件记录等。

在屏端和智能终端的可操作的交互界面上还设置有按键，其可以在按下时能够触发杀菌设定单元，进而通过杀菌设定单元，能够通过操作界面上的杀菌参数来进行修改。

为了避免任意人员能够访问服务器上的数据，对于不同人员授权不同的访问权限，在本申请中，该可以将访问权限分为三级：实验室管理员、超级管理员和普通实验操作人员，其等级可以依次降低，且对应地的能够访问服务器1上的数据的权限也不同。

在本申请中，可以通过身份识别单元和权限管理单元进行权限分配。

身份识别单元用于识别用户身份，其可以通过账户、身份识别卡、指纹、人脸等特征等识别用户身份。

在识别到用户身份后，权限管理单元根据不同的用户身份对该身份分配不同的访问权限，此后服务器调用与该访问权限对应的数据，以便查看。

通过登录服务器、智能终端等，可实现远程查看生物安全实验室内部环境参数，并根据范围设置，为用户提示实验室环境是否正常、安全

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种生物安全实验室的控制方法，其特征在于，包括：

获取进出所述生物安全实验室的人员的体温数据及身份识别信息；

判断所述体温数据是否位于预设正常体温范围内，以及判断所述身份识别信息是否为已授权人员的身份识别信息，

若所述体温数据位于所述预设正常体温范围内，且所述身份识别信息是所述已授权人员的身份识别信息，控制打开所述生物安全实验室的安全门；

若所述体温数据不位于所述预设正常体温范围内，和/或所述身份识别信息不是所述已授权人员的身份识别信息，保持关闭所述生物安全实验室的安全门。

2.根据权利要求1所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述人员的身份识别信息包括识别卡、指纹、人脸、虹膜、声纹中一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述预设正常体温范围和所述已授权人员的身份识别信息是预存储的，其存储在所述生物安全实验室的门禁单元内；或

存储在服务器内，且所述门禁单元通过物联技术与所述服务器物联通讯。

4.根据权利要求3所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述门禁单元上设置有：

显示屏，其能够显示所述人员的身份识别信息以及判定结果。

5.根据权利要求1所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述生物安全实验室包括若干个实验区，所述控制方法还包括：

获取各实验区的环境参数，并远程上传至服务器；

监控所述环境参数的大小是否符合预设正常参数范围，若否，则进行异常提示；

其中所述环境参数至少包括：温度、湿度、风速、压差和洁净度。

6.根据权利要求1所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述生物安全实验室内设置有：

生物安全柜，所述生物安全柜内设置有：

滤芯，用于过滤进入所述生物安全柜的工作区的外界空气；

尘埃粒子传感器，其用于检测所述工作区内的尘埃粒子；

所述控制方法还包括：

获取所述尘埃粒子传感器反馈的数据，并上传至服务器；

监控所述数据是否符合预设正常范围，若否，则进行所述滤芯异常提示。

7.根据权利要求1所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，在各实验区内分别设置有：

紫外杀菌单元；

紫外杀菌监测单元，其用于检测各实验区内紫外强度；

所述控制方法还包括：

控制所述紫外杀菌单元工作；

获取各实验区内紫外强度，并上传至所述服务器；

监控所述紫外强度的大小是否符合正常参数范围，若否，则进行异常提示。

8.根据权利要求7所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

修改各实验区内所述紫外杀菌单元的杀菌参数；

其中所述杀菌参数至少包括：杀菌时间、杀菌频次和杀菌范围。

9.根据权利要求5-7中任一项所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

远程显示从所述服务器中调取的数据。

10.根据权利要求9所述的生物安全实验室的控制方法，其特征在于，所述生物安全实验室包括：

屏端和/或智能终端，其分别与所述服务器通讯连接，所述屏端和/或所述智能终端的显示屏上能够显示所述数据。

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