CN116189335A - 一种智能试剂管理系统 - Google Patents

Abstract

一种智能试剂管理系统，涉及危险化学品安全管理领域。本发明包括柜体、柜门、排气口、警报器、环境要素传感器、存取口、操作面板、二维码扫码器、存放隔板、主传动单元、副传动单元、试剂存放盒、万向转动模块、计重传感器、数据处理系统、信号接收与发送模块、移动应用程序(可安装在各类兼容的移动终端上)、锁匙单元、接地单元。本发明实现了化学药品的智能化、精细化管理，在提高管理安全性与便捷性的同时，也极大地节约了管理成本。

Description

一种智能试剂管理系统

技术领域

本发明涉及存储和管理各类化学试剂或药品的管理系统领域，尤其涉及一种智能试剂管理系统。

背景技术

各类试剂尤其是危险化学品及易制毒易制爆化学药品的储存和管理是高校、科研院所等单位安全管理的重要任务之一。然而现有的试剂存储及管理方式的各个环节中的绝大部分仍依赖于人工，不仅效率低下，也容易造成管理疏漏并造成相关的安全隐患，开发一种智能化的试剂管理系统对于提升化学药品的安全管理十分必要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中各类化学试剂药品储存与分发管理中化学试剂放置不规范、效率低、错漏率高、安全隐患较大的问题，提供一种智能试剂管理系统，实现相关试剂分类储存、存取安全、管理便捷等功能，为实现各类试剂或药品的智能化存取与管理提供技术支持。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能试剂管理系统，包括柜体、柜门、环境要素传感器、警报器、存取口、操作面板、主传动单元、试剂存放盒、万向转动模块、数据处理系统、信号接收与发送模块、移动应用程序，并形成一个有机的整体，智能化地运行；

所述柜体的内部设有若干存放隔板，且存放隔板一一编号；柜体的顶部设有与排气管道连接的排气口；所述操作面板位于柜体正前面，并与数据处理系统相连，用于管理人员或取样人员进行操作；所述存取口位于柜体的侧面，设有独立的开关门，存取口的正上方设有二维码扫码器，用于识别试剂瓶上的二维码，存取口处的开关门和二维码扫码器均与数据处理系统连接；

所述环境要素传感器包括温度、湿度和气压传感器，其位于柜体内部与数据处理系统连接；所述警报器设于柜体侧面或顶部，并与数据处理系统相连，其中，当传感器监测到相关参数异常时，警报器发出报警；

所述主传动单元位于存放隔板上方，由若干可自由滑动及转向的模块构成，主传动单元与数据处理系统相连，用于根据数据处理系统的指令将试剂通过接力的方式传送至指定位置；所述万向转动模块位于主传动单元上方，用于主传动单元在传输试剂时根据传递方向的改变而进行必要转向，转向时可以整层试剂统一转向，也可相邻位置之间转向；所述试剂存放盒位于万向转动模块上方，并与其固定在一起；其中，万向转动模块及与其相连的试剂存放盒在主传动单元上进行位置变更与传输；

所述数据处理系统根据管理人员或相关的指令处理与试剂存/取相关的信息或异常数据信息；所述信号接收与发送模块位于柜体外侧，一端与数据处理系统相连，一端可以接收/发送网络信号，用于接收或发出各类指令；所述移动应用小程序安装在各类移动设备上，用于管理人员管理或试剂存取人员存放试剂。

本发明还包括接地单元，所述接地单元用于连接地线。

所述柜体与柜门的一侧通过内嵌咬合式连接。

本发明还包括计重传感器，所述计重传感器设于主传动单元的下方，且设计位置位于存取口附近，该位置处预留有称重空位。

本发明还包括副传动单元，所述计重传感器的上方及与存取口相连的位置设有所述副传动单元，便于在计重位置和存取口两个位置之间传送试剂。

本发明还包括锁匙单元，所述锁匙单元采用双人双锁结构。

相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

本发明实现了化学药品的智能化、精细化管理，在提高管理安全性与便捷性的同时，也极大地节约了管理成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的顶部示意图；

图3为本发明的存取口的整体结构示意图；

图4为本发明的柜体内的整体结构示意图；

图5为柜体内的俯视示意图；

图6为柜体内的正视示意图；

图7为管理人员存入试剂流程图；

图8为试剂领用流程图；

图9为试剂归还流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图1～6所示，本实施例一种智能试剂管理系统，包括柜体、柜门、环境要素传感器、警报器、存取口、操作面板(操作显示系统)、二维码扫码器、主传动单元、副传动单元、计重传感器、试剂存放盒、万向转动模块、数据处理系统、信号接收与发送模块(信号接收/发送器)、移动应用程序、接地单元、锁匙单元。

所述柜体与柜门的一侧通过内嵌咬合式连接，便于拆卸。所述柜体的内部可以根据需要放置不同数量的存放隔板，作为各类试剂的存放承重主体，且每一层的存放隔板根据需要划分为若干位置，存放隔板一一编号。

所述柜门上配备有用于应急的锁匙单元(如双人双锁)，便于应急和特殊情况(如无可用网络或断电)下的试剂存取。

所述柜体的顶部设有与排气管道连接的排气口，实现被动式排气，以便于排出柜体内所存放试剂可能挥发的各类试剂气味。对于不具备排气管道的安装环境，也可以采用合适的排气部件进行主动式排气，以降低试剂可能的挥发带来的影响。

所述警报器设于柜体侧面或顶部的显眼位置，并与数据处理系统相连，用于警示各类相关情况(详情附后)。所述环境要素传感器包括温度、湿度和气压传感器，其位于柜体内部与数据处理系统连接，用于探测柜体内的相关参数变化。当传感器监测到相关参数异常时，警报器会自动发出报警，同时，系统会同步向管理人员发送警报提示信息，直至异常接触。

所述操作面板位于柜体正前面(如前门上)，并与数据处理系统相连，用于管理人员或取样人员进行相关操作，如输入取样码或选择待领用试剂等(取样码的获取方式附后)。

所述存取口位于柜体的侧面，设有独立的开关门，其数量可以根据不同的需求设置。存取口的正上方设有二维码扫码器，用于识别试剂瓶上的二维码，存取口处的开关门和二维码扫码器均与数据处理系统连接。更具体地，所述存取口的顶部还设有信号灯。

所述主传动单元位于存放隔板上方，放置不同编号所对应的位置，由若干可自由滑动及转向的模块构成，主传动单元与数据处理系统相连，用于根据数据处理系统的指令将试剂通过接力的方式传送至指定位置；所述万向转动模块位于主传动单元上方，用于主传动单元在传输试剂时根据传递方向的改变而进行必要转向，转向时可以整层试剂统一转向，也可相邻位置之间转向；所述试剂存放盒位于万向转动模块上方，并与其固定在一起，试剂存放盒的主要作用是固定试剂容器，一般可以设计成一定高度的内外均为圆形的形状，也可以根据实际需求进行相应的设计；其中，万向转动模块及与其相连的试剂存放盒在主传动单元上进行位置变更与传输。

每一层的主传动单元上方的万向转动模块及与其连接的试剂存放盒要预留至少1个空余的称重空位，且该位置一般应位于存取口附近。计重传感器一般应位于上述称重空位(无万向转动模块)的位置下方，便于称重计量存/取试剂的重量。该计重传感器与数据处理系统相连。(也可根据实际仅在柜体外部设计一个单独的计重传感器，该传感器同样与数据处理系统相连，每次使用时，取样人员需将所领用或归还的试剂单独放置在传感器上计重并确认后方可进行下一步的操作。)

所述计重传感器的上方及与存取口相连的位置设有所述副传动单元，便于在计重位置和存取口两个位置之间传送试剂。万向转动模块及与其相连的试剂存放盒在主传动单元上以“华容道”或其他方式进行位置变更与传输，直至将试剂传输至存取口附近的计重传感器上。

所述数据处理系统根据管理人员或相关的指令处理与试剂存/取相关的信息或异常数据信息(详细运行规则附后)。

所述信号接收与发送模块位于柜体外侧，一端与数据处理系统相连，一端可以接收/发送无线wifi网络信号(也可以是有线网络)，用于接收或发出各类指令；所述移动应用小程序安装在各类移动设备上，用于管理人员管理或试剂存取人员存放试剂。

所述接地单元用于连接地线，防止因环境变化或系统运行过程中可能产生的静电引起的安全隐患。

本发明整个硬件系统可采用模块化设计与加工，便于拆装和运输，并节约供需双方的成本。需求单位可以根据制造商提供的应用程序，在购买前输入常用存放的试剂信息(如品名、理化性质、重量/体积、数量等)后，系统会自动推荐一个最优的配置组合。整个系统也可以采用一体化的设计与加工。

数据处理系统为内置的操作软件系统，包含有“试剂存放方案”、“试剂领取”、“试剂归还”、“试剂检查/特殊情况”等操作模块，便于管理人员或领用人员操作时使用。其中试剂存放方案可独立安装于其它电脑系统上。其中，“试剂存放方案”中会针对不同类型的试剂性质预先设定相应的存放方案(如强酸与强碱、强氧化剂与强还原剂放置一起的风险系数最高)，当管理人员将所有待存试剂信息输入系统后，系统会自动推荐一个风险系数最小的存放方案。“试剂领取”模块是供领用人员领用试剂时使用，系统执行该命令时会按照一定的运行规则将待取试剂传送至取样口；“试剂归还”模块是供试剂领用人员归还试剂时使用的，执行该命令时会按照一定的运行规则将归还试剂从取样口传送至指定的存放位置；“试剂检查/特殊情况”模块是供管理人员检查核实或在特殊情况时使用的。模块化的设计，便于使用单位根据实际情况采购合适的模块组合，避免了资源浪费。

参见图7～9，详述本发明的应用。

一、试剂入库

1、首次使用时

(1)在首次使用前，管理人员可以通过相应的操作终端，针对不同的设置不同的风险管理方法，如低风险的试剂可设置1个审批人员，中高风险的可设置2个甚至多个审批人员，以加强管理。

(2)同样地，管理人员存入试剂前，通过移动终端扫码识别所有待存试剂信息，数据系统会根据待存试剂信息自动推荐一个最优的存放方案(如强酸与强碱存放在一起或强氧化剂与强还原剂存放在一起的风险等级最高，等等)，也可以根据实际存放方案给出风险等级，等待管理人员确认后执行。

(3)管理人员根据确认后的方案，将待存试剂通过存取口二维码扫码器识别后；

(4)系统识别后，开启存取口柜门，管理人员将待存试剂放入存取口；

(5)存取口柜门关闭，系统自动将试剂传送至计重传感器，计重后，再将试剂传输至指定的位置。

(6)管理人员确认后，再进行下一个试剂的存放。

(7)在首次存放试剂时，管理人员也可以通过锁匙单元打开柜门后，并严格按照系统推荐的最优存放方案将试剂一一放置在指定位置后，再进行一次性确认。

2、新购试剂(与已有不同的试剂)存入

当有新购试剂拟存入时，管理人员通过扫码后，系统会自动提示拟存放的位置，待管理人员确认后，系统会自动存放至对应的位置。

二、试剂领用及审核规则设定

根据不同试剂的性质(常规试剂、危化品、易制毒易制爆管控类等)，管理人员可预先针对性的设置试剂领用时的审核程序以及对应的审核人，如常规试剂仅需要一人审核即可，危化品等则需要两人或以上人员的审核后方可领取。

三、试剂领取流程

1.申领人通过电脑端或移动终端应用软件提交领用申请(申请信息包括品名、用途、数量、预计使用时长等)。自动发送至相关的审核人员，如仅需两人及以上的审核的，系统将依次在上一审核人员审批通过后，再将申请发送至下一审核人员，直至按规定完成审核程序。

2.在最后一位审核人员通过审核并确认后，系统将根据自动发送一定数位(如3-4位或更多)取样码(数字、字母或其组合)至申请人的移动终端。取样码可以是一个取样码对应一个试剂，也可以是一个取样码对应多个或一批试剂。

3.在试剂柜的操作面板点击“试剂领取”，系统会自动要求领用人输入所收到的取样码，系统根据指令，首先通过主传动单元将试剂传送至计重传感器，计重后，再通过副传动单元将试剂传送至取样口。

4.取样口柜门打开，领用人取走试剂后，取样口柜门关闭。

5.领用人再次输入新的取样码，进入下一个(或下一批)试剂的领用流程。

6.在每一个试剂的领用过程中，对应存/取口的灯会一直闪烁，直至领取完毕。

7.试剂领用后尚未归还的过程中，柜体顶部的灯会一直闪烁，直至所有试剂归还完毕。

四、试剂归还流程

1.领用人领用完毕后，领用人在操作面板点击“试剂归还”，取样口的二维码扫码器会自动启动，领用再通过取样口二维码扫码器扫描试剂瓶上的二维码。

2.取样口柜门打开，领用人将试剂放入取样口，取样口柜门关闭。

3.副传动单元将系统传送至计重传感器，计重后，再通过主传动单元传送至原位置。

4.在上一个试剂归还完毕后，领用人再进入下一个试剂的归还程序。

五、特殊情况的处理流程

1.领用人在约定的领用时间内未完成试剂的归还，系统会自动发送提醒信息至领用人和第一管理人员。

2.当前一领用人尚未完成试剂归还时，如其他人需领用相同试剂，系统会在后一领用人申请通过后，发生前一申请人的信息至后一申请人。此事，后一申请人可凭审批短信找前一申请人协商领用事宜。

3.当归还试剂时，试剂瓶上的二维码由于污损无法识别时，可以通过在操作面板上输入试剂的唯一识别码进行归还。

4.当领用人领用前后试剂重量差值低于计重传感器计重测量下限时，系统会将此次的领用记录做特殊标识。当下一领用人再次领用此试剂时，该试剂在被传输至取样口前不被计重，而会被直接传送至取样口。当多次领用前后的重量差值大于计重传感器的测量下限后，该试剂的领用程序将恢复。

5.当领确人所领用的试剂前后差值超过所申请的一定比例(如5％)时，系统将自动发送提醒信息至管理人员，以便及时予以核实。只有通过管理人员的审核确认后，该试剂才能被再次领用。

6.对于管控类危化品的领取，也可根据实际情况，在完成最后一人的审批后，系统可将两个不同取样码分别发送至取样人和第一审核人员，由第一审核人员与取样人一起到现场进行取样。即当取样人输入取样码后，还需第一审核人输入另一个取样码，系统方可开始取样程序。

7.当试剂剩余量小于设定采购比例(如10％)或系统根据试剂消耗量估算试剂使用时间小于一定时间(如1周)时，会自动发信息提醒管理人员提前订货。对于订货周期较长的试剂，系统会根据系统中记录的订货周期给出参考的订购时间，同时发信息提醒管理人员予以注意。

8.当试剂剩余量小于原始量的一定比例(如1％)时，管理人员可通过管理员权限将残余试剂取出后，按照相关的规定予以处理。系统也可以给出处理建议(如与残留化学品处理相关的国标或行标)。

9.当探测到异常信号时，系统会自动发出警报，同时会向管理人员发出提示信息，直至异常情况被解除。

10.当需要清理试剂存放时，管理人员需通过系统提交“整理”的申请后，待最高管理人员审批后，双人双锁的管理人员同时到场后，才能打开试剂柜门进行相应的清理流程。

11.当遇有网络故障或其他异常无法使用申请-审核-取样-归还功能时，申请人可在柜门上的操作面板上手动录入申请，并提请审核人到现场进行审核后，再完成试剂领取程序。

六、应急管理措施

1.当出现异常或特殊情况时，管理人员可点击“试剂检查/特殊情况”，此时系统会要求多位管理人员输入各自的管理密码(管理密码可由各自管理人员自行设定或修改)，然后系统才会允许开启柜门进行相关的操作。

2.当出现断电需要领取试剂时，可以凭借“双人双锁”的锁匙单元强制打开柜门。

本发明可根据实际需求智能推荐最优的存放方案，同时实现各类试剂领取过程的智能化多级审核，以及智能化的领取、归还，以及相关管理过程的智能化操作，在提升各类试剂和化学药品的安全管理水平和管理效率的同时，降低了管理成本。

Claims (6)

1.一种智能试剂管理系统，其特征在于：包括柜体、柜门、环境要素传感器、警报器、存取口、操作面板、主传动单元、试剂存放盒、万向转动模块、数据处理系统、信号接收与发送模块、移动应用程序；

所述柜体的内部设有若干存放隔板，且存放隔板一一编号；柜体的顶部设有与排气管道连接的排气口；所述操作面板位于柜体正前面，并与数据处理系统相连，用于管理人员或取样人员进行操作；所述存取口位于柜体的侧面，设有独立的开关门，存取口的正上方设有二维码扫码器，用于识别试剂瓶上的二维码，存取口处的开关门和二维码扫码器均与数据处理系统连接；

所述环境要素传感器包括温度、湿度和气压传感器，其位于柜体内部与数据处理系统连接；所述警报器设于柜体侧面或顶部，并与数据处理系统相连，其中，当传感器监测到相关参数异常时，警报器发出报警；

所述主传动单元位于存放隔板上方，主传动单元与数据处理系统相连，用于根据数据处理系统的指令将试剂通过接力的方式传送至指定位置；所述万向转动模块位于主传动单元上方，用于主传动单元在传输试剂时根据传递方向的改变而进行必要转向，转向时可以整层试剂统一转向，也可相邻位置之间转向；所述试剂存放盒位于万向转动模块上方，并与其固定在一起；其中，万向转动模块及与其相连的试剂存放盒在主传动单元上进行位置变更与传输；

所述数据处理系统根据管理人员或相关的指令处理与试剂存/取相关的信息或异常数据信息；所述信号接收与发送模块位于柜体外侧，一端与数据处理系统相连，一端可以接收/发送网络信号，用于接收或发出各类指令；所述移动应用小程序安装在各类移动设备上，用于管理人员管理或试剂存取人员存放试剂。

2.如权利要求1所述的一种智能试剂管理系统，其特征在于：还包括接地单元，所述接地单元用于连接地线。

3.如权利要求1所述的一种智能试剂管理系统，其特征在于：所述柜体与柜门的一侧通过内嵌咬合式连接。

4.如权利要求1所述的一种智能试剂管理系统，其特征在于：还包括计重传感器，所述计重传感器设于主传动单元的下方，且设计位置位于存取口附近，该位置处预留有称重空位。

5.如权利要求4所述的一种智能试剂管理系统，其特征在于：还包括副传动单元，所述计重传感器的上方及与存取口相连的位置设有所述副传动单元，便于在计重位置和存取口两个位置之间传送试剂。

6.如权利要求1所述的一种智能试剂管理系统，其特征在于：还包括锁匙单元，所述锁匙单元采用双人双锁结构。

Images