CN116956975A - 一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法 - Google Patents

一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签；实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签；通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排；超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心；设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。

Description

一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法
技术领域
本发明属于实验室工作人员定位技术领域，具体涉及一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法。
背景技术
在当今社会，人员定位系统已经成为了一种必不可少的技术，它可以帮助我们实现对自己和他人的位置信息的获取和管理，从而提高安全性、效率和便利性。无论是在工作、生活、旅行、娱乐等各个场景，人员定位系统都可以为我们提供有价值的服务；例如，在实验室动物室场景，人员定位系统可以实现对工作人员的实时定位和跟踪，及时发现和预防事故，提高生产安全。
在实验室的管理当中，实验人员的管理一直是一项重要的问题，尤其是对进入实验室的人员，对其身份的验证和活动区域的限制，是保障实验室安全和正常运行的重要条件，而在生物实验室的屏障区，人员进入后，除了视频临控以外，基本没有可以定位人员的方法；共享实验室里，每个用户对自身的信息敏感度都非常高，特别是药物研发的关键时期；在屏障区内，外界的感知力度相对低，而对其活动区域的限制，往往靠实验室管理人员进行口头告知，或封闭一些危险区域，不仅效果差，还会浪费实验室管理人员的时间和精力，如有人员不适或发生意外，很难让外界知晓，因此我们需要提供一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签；实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签；通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排；超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心；设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项，以解决上述背景技术中提出现有技术中在屏障区内，外界的感知力度相对低，而对其活动区域的限制，往往靠实验室管理人员进行口头告知，或封闭一些危险区域，不仅效果差，还会浪费实验室管理人员的时间和精力，如有人员不适或发生意外，很难让外界知晓的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，包括以下步骤：
步骤1：根据区域、部门、班组等信息将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签用于查找人员位置；
步骤2：根据超高频RFID电子标签可查看人员人员基础信息，如姓名、工种、班组、年龄、等信息，实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容；
步骤3：通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排，并由数据库中的数据得出未来一段时间内各实验室所要识别的生物特征，并将其发送至各实验室的识别设备，每个实验室内房门均安装扫描识别单元；
步骤4：实验室内安装有多个摄像头，多个摄像头对实验室中人员的数量进行识别，得到识别出的人数，并将识别出的人数发送至分析单元；并由此得到实验室中应出现人数；分析单元对比识别出的人数和应出现人数，当其差值超过预设的阈值时，分析单元向实验室管理人员发送警告信息；
步骤5：超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心，方便用户查看和管理自己的活动轨迹，也便于监控人员进行安全监督和调度，并对实验室工作人员轨迹绘制并上传储存；
步骤6：超高频RFID电子标签内设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；
步骤7：对紧急情况的发生，超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。
优选的，所述在步骤1中，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容，实现了一卡通的功能，让用户无需携带多张卡片，只需使用人员定位卡就可以完成各种场合的身份验证和支付操作，并设有专用的SOS按键，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，便于监控人员快速实施救援。
优选的，所述超高频RFID电子标签采用多种技术相结合的方式，实现了在室内外复杂环境中的自主定位导航，3米内水平精度，0.5米内垂直精度，3％内运动轨迹闭合精度，用于对实验室工作人员室内外间断定位。
优选的，所述超高频RFID电子标签采用了补偿算法匹配佩戴者行为方式和习惯，提高了定位精度和实时性。它还支持人脸识别、指纹识别等多重安全确认，保障用户的身份信息和数据安全，同时实验室工作人员下班时，将超高频RFID电子标签放置统一摆放区域，使用者人脸识别下班打卡，并将超高频RFID电子标签摆放至无线充电区域对超高频RFID电子标签内部充电。
优选的，所述在步骤3中，实验室工作人员的超高频RFID电子标签与实验室门禁上安装扫描识别单元进行对比，当识别为同一生物特征时，识别设备将开门信号发至电子锁，否则识别设备发出识别错误的信息，并将识别错误的信息发送至实验室管理人员，提醒管理人员识别失败实验室位置。
优选的，分析单元读取未来一段时间内的实验安排，根据所述实验室中人员的位置、当前实验安排以及预设的规则，判定实验室是否出现异常情况，计算实验室中人员的位置的异常度，所述人员的位置的异常度用以表征实验室中人员出现在异常区域的异常程度，可由第一公式计算得到，所述第一公式为：
优选的，所述超高频RFID电子标签其中，A为人员的位置的异常度，D为异常区域的异常度，为预设值，j为当前所进行的实验所共有的异常区域，B为预设的大于1的正实数，表示对人员在异常区域超过预设时长的包容程度，t为人员在异常区域的时长，T0为预设的时间参数，表示人员在异常区域的时长在T0内时，对人员的位置的异常度的影响较小；当人员的位置的异常度大于预设的警戒值时，判定为实验室出现异常情况。
优选的，所述在步骤1中，超高频RFID电子标签内的芯片通过SMT贴片连接在电路层基材上，超高频RFID电子芯片为1024bits或2048bits或512bits；所述超高频RFID天线为择抗金属天线或普通天线或兼容金属和非金属特性天线。
优选的，所述在步骤6中，系统会收集这些超高频RFID电子标签都经过了哪些门，从而绘制出人员的行动轨迹；如果有的员在非自已的房间门口长时间逗留，系统会提示屏障管理人员介入，防止客户的信息泄漏，同时在路口交叉处的显示屏会以图案的方式告知人员应该向哪个方向走才是自已要去的房间。
优选的，所述在步骤7中，超高频RFID电子标签支持一键呼救，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，同时超高频RFID电子标签内的蜂鸣器发出提示音，帮助工作人员疏散逃离。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签；实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签；通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排；超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心；设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，包括以下步骤：
步骤1：根据区域、部门、班组等信息将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签用于查找人员位置；
步骤2：根据超高频RFID电子标签可查看人员人员基础信息，如姓名、工种、班组、年龄、等信息，实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容；
步骤3：通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排，并由数据库中的数据得出未来一段时间内各实验室所要识别的生物特征，并将其发送至各实验室的识别设备，每个实验室内房门均安装扫描识别单元；
步骤4：实验室内安装有多个摄像头，多个摄像头对实验室中人员的数量进行识别，得到识别出的人数，并将识别出的人数发送至分析单元；并由此得到实验室中应出现人数；分析单元对比识别出的人数和应出现人数，当其差值超过预设的阈值时，分析单元向实验室管理人员发送警告信息；
步骤5：超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心，方便用户查看和管理自己的活动轨迹，也便于监控人员进行安全监督和调度，并对实验室工作人员轨迹绘制并上传储存；
步骤6：超高频RFID电子标签内设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；
步骤7：对紧急情况的发生，超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。
在步骤1中，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容，实现了一卡通的功能，让用户无需携带多张卡片，只需使用人员定位卡就可以完成各种场合的身份验证和支付操作，并设有专用的SOS按键，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，便于监控人员快速实施救援。
超高频RFID电子标签采用多种技术相结合的方式，实现了在室内外复杂环境中的自主定位导航，3米内水平精度，0.5米内垂直精度，3％内运动轨迹闭合精度，用于对实验室工作人员室内外间断定位。
超高频RFID电子标签采用了补偿算法匹配佩戴者行为方式和习惯，提高了定位精度和实时性。它还支持人脸识别、指纹识别等多重安全确认，保障用户的身份信息和数据安全，同时实验室工作人员下班时，将超高频RFID电子标签放置统一摆放区域，使用者人脸识别下班打卡，并将超高频RFID电子标签摆放至无线充电区域对超高频RFID电子标签内部充电。
在步骤3中，实验室工作人员的超高频RFID电子标签与实验室门禁上安装扫描识别单元进行对比，当识别为同一生物特征时，识别设备将开门信号发至电子锁，否则识别设备发出识别错误的信息，并将识别错误的信息发送至实验室管理人员，提醒管理人员识别失败实验室位置。
分析单元读取未来一段时间内的实验安排，根据所述实验室中人员的位置、当前实验安排以及预设的规则，判定实验室是否出现异常情况，计算实验室中人员的位置的异常度，所述人员的位置的异常度用以表征实验室中人员出现在异常区域的异常程度，可由第一公式计算得到，所述第一公式为：
超高频RFID电子标签其中，A为人员的位置的异常度，D为异常区域的异常度，为预设值，j为当前所进行的实验所共有的异常区域，B为预设的大于1的正实数，表示对人员在异常区域超过预设时长的包容程度，t为人员在异常区域的时长，T0为预设的时间参数，表示人员在异常区域的时长在T0内时，对人员的位置的异常度的影响较小；当人员的位置的异常度大于预设的警戒值时，判定为实验室出现异常情况。
在步骤1中，超高频RFID电子标签内的芯片通过SMT贴片连接在电路层基材上，超高频RFID电子芯片为1024bits或2048bits或512bits；所述超高频RFID天线为择抗金属天线或普通天线或兼容金属和非金属特性天线。
在步骤6中，系统会收集这些超高频RFID电子标签都经过了哪些门，从而绘制出人员的行动轨迹；如果有的员在非自已的房间门口长时间逗留，系统会提示屏障管理人员介入，防止客户的信息泄漏，同时在路口交叉处的显示屏会以图案的方式告知人员应该向哪个方向走才是自已要去的房间。
在步骤7中，超高频RFID电子标签支持一键呼救，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，同时超高频RFID电子标签内的蜂鸣器发出提示音，帮助工作人员疏散逃离
工作原理：根据区域、部门、班组等信息将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签；实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签；通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排，并由数据库中的数据得出未来一段时间内各实验室所要识别的生物特征；摄像头对实验室中人员的数量进行识别，得到识别出的人数，并将识别出的人数发送至分析单元；并由此得到实验室中应出现人数；超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心；设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；对紧急情况的发生，超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：根据区域、部门、班组等信息将工作人员信息录入设备生物特征，并将其存储于数据库中，每个实验室工作人员配备超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签用于查找人员位置；
步骤2：根据超高频RFID电子标签可查看人员人员基础信息，如姓名、工种、班组、年龄、等信息，实验人员将本人虹膜、指纹和面部等信息录入超高频RFID电子标签，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容；
步骤3：通过实验室内局域网的分析单元读取未来一段时间内的实验安排，并由数据库中的数据得出未来一段时间内各实验室所要识别的生物特征，并将其发送至各实验室的识别设备，每个实验室内房门均安装扫描识别单元；
步骤4：实验室内安装有多个摄像头，多个摄像头对实验室中人员的数量进行识别，得到识别出的人数，并将识别出的人数发送至分析单元；并由此得到实验室中应出现人数；分析单元对比识别出的人数和应出现人数，当其差值超过预设的阈值时，分析单元向实验室管理人员发送警告信息；
步骤5：超高频RFID电子标签记录和跟踪用户的行进路径，并实时呈现在监控中心，方便用户查看和管理自己的活动轨迹，也便于监控人员进行安全监督和调度，并对实验室工作人员轨迹绘制并上传储存；
步骤6：超高频RFID电子标签内设置电子围栏，围栏内人数超过阀值则进行预警提醒，告警中心将信息推送至相应人员，同时限定工作人员活动范围，且查询某段时间内的人员、车辆的行进轨迹，并回放查看；
步骤7：对紧急情况的发生，超高频RFID电子标签内装有的蜂鸣器会提醒持有者正确的逃生方向以及相关注意事项。
2.根据权利要求1所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述在步骤1中，超高频RFID电子标签与各种门禁、考勤、等系统兼容，实现了一卡通的功能，让用户无需携带多张卡片，只需使用人员定位卡就可以完成各种场合的身份验证和支付操作，并设有专用的SOS按键，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，便于监控人员快速实施救援。
3.根据权利要求2所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述超高频RFID电子标签采用多种技术相结合的方式，实现了在室内外复杂环境中的自主定位导航，3米内水平精度，0.5米内垂直精度，3％内运动轨迹闭合精度，用于对实验室工作人员室内外间断定位。
4.根据权利要求3所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述超高频RFID电子标签采用了补偿算法匹配佩戴者行为方式和习惯，提高了定位精度和实时性。它还支持人脸识别、指纹识别等多重安全确认，保障用户的身份信息和数据安全，同时实验室工作人员下班时，将超高频RFID电子标签放置统一摆放区域，使用者人脸识别下班打卡，并将超高频RFID电子标签摆放至无线充电区域对超高频RFID电子标签内部充电。
5.根据权利要求1所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述在步骤3中，实验室工作人员的超高频RFID电子标签与实验室门禁上安装扫描识别单元进行对比，当识别为同一生物特征时，识别设备将开门信号发至电子锁，否则识别设备发出识别错误的信息，并将识别错误的信息发送至实验室管理人员，提醒管理人员识别失败实验室位置。
6.根据权利要求4所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：分析单元读取未来一段时间内的实验安排，根据所述实验室中人员的位置、当前实验安排以及预设的规则，判定实验室是否出现异常情况，计算实验室中人员的位置的异常度，所述人员的位置的异常度用以表征实验室中人员出现在异常区域的异常程度，可由第一公式计算得到，所述第一公式为：
7.根据权利要求6所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述超高频RFID电子标签其中，A为人员的位置的异常度，D为异常区域的异常度，为预设值，j为当前所进行的实验所共有的异常区域，B为预设的大于1的正实数，表示对人员在异常区域超过预设时长的包容程度，t为人员在异常区域的时长，T0为预设的时间参数，表示人员在异常区域的时长在T0内时，对人员的位置的异常度的影响较小；当人员的位置的异常度大于预设的警戒值时，判定为实验室出现异常情况。
8.根据权利要求1所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述在步骤1中，超高频RFID电子标签内的芯片通过SMT贴片连接在电路层基材上，超高频RFID电子芯片为1024bits或2048bits或512bits；所述超高频RFID天线为择抗金属天线或普通天线或兼容金属和非金属特性天线。
9.根据权利要求1所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述在步骤6中，系统会收集这些超高频RFID电子标签都经过了哪些门，从而绘制出人员的行动轨迹；如果有的员在非自已的房间门口长时间逗留，系统会提示屏障管理人员介入，防止客户的信息泄漏，同时在路口交叉处的显示屏会以图案的方式告知人员应该向哪个方向走才是自已要去的房间。
10.根据权利要求1所述的一种用于实验动物共享实验室工作人员精准定位算法，其特征在于：所述在步骤7中，超高频RFID电子标签支持一键呼救，当用户遇到紧急情况时，只需按下该按键，就可以向监控中心发送求救信号，并时时呈现求救位置，同时超高频RFID电子标签内的蜂鸣器发出提示音，帮助工作人员疏散逃离。
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