智慧环境监测实验室建设方式.docx

智慧环境监测实验室建设方式 【摘要】近年来，随着科研要求和分析任务量的迅速提升，现有实验室功能已逐渐无法满足实际工作需要，构建一个具有智能感知，信息数据整合与分析，科学自主决策，多业务综合集成的环境监测实验室已迫在眉睫。文章围绕着加强环境监测能力建设的宗旨，结合目前主流的实验室现代化信息技术和先进的技术检测设备，借用数据分析和物联网的平台，将传统的实验室进行创新，以供参考。 【关键词】智能环境监测；实验室建设；研究 1智能实验室平台 智慧实验室平台主要分为六个板块，分别是安全管理，环境管理，能源管理，资源管理，智能设备管理以及数据分析中控。 1.1安全管理 1.1.1人员管理进出实验室大楼的工作人员需进行身份智能识别，记录进出实验室的时间，信息，可以采用闸机或人脸识别等技术，非工作人员进出时需要取得管理员同意或是申请临时出入卡，对临时出入卡的发放系统也作详细的记录。进出具体某个实验室房间的工作人员也由智能人脸识别的方式进行管理，记录进出房间的详细信息。工作人员的信息可以自建数据库或是对接来自于LIMS系统的信息。其中，管理者可以根据实际工作需要，在系统中规定工作人员的权限，并与实验室房间进行关联，达到精细化管理的目的。1.1.2规范管理智慧环境监测实验室系统可以对进出实验室的人员进行扫描识别，如服装是否符合实验规范要求，通常实验室人员进行实验时都会换上白色的大褂以保证洁净性，如果没有达到规范，则进行安全预警。实验室人员在更衣过程中，系统提供一个智能的储衣柜，只需人脸扫码即可，方便工作人员的同时，也能减少衣物被乱放或是弄丢的风险。1.1.3监控管理建立实验室的全程无死角的监控系统，对异常行为进行捕捉并预警，通知相关的责任人，如实验室夜间有人活动，将活动的人脸捕捉并发送。1.1.4预警管理系统内置了许多规则，当实验室的某些情况触发到规则的阈值时，系统会将触发条件的原因预警展示并推送到相关人员进行处理或自动触发相应的装置进行预处理。例如：对实验环境有要求的温度、湿度预警，对实验室雨水进行报警；对出现某种危险气体进行预警；对实验室通电断电进行管理。系统自动处理的行为例如自动开启空气净化措施，自动打开消防相关联动设备。系统自动处理或是人为处理的信息都可以记录在系统日志中。1.1.5应急通知当发生重大事故时，智慧实验室有应急呼叫功能和求救功能以通知实验室的人员快速撤离，或为在实验室的人员提供应急呼叫功能。 1.2环境管理 对实验室环境的管理包含了排水，照明，空调，通风和净化，隔声等，此处是对物联网技术运用得最多的地方，涉及到了各类传感器，例如雨水传感器，火警传感器，声传感器，温湿度传感器，气体传感器，红外传感器等。传感器的数据进行实时上传，可以用大数据的手段进行分析；传感器除了报警外，也可与已建成的LIMS系统结合，当工作人员在做实验分析时，也可通过传感器将当前的湿度和温度数据自动代入LIMS系统。1.2.1能源管理实验室的能源管理包含了供电，供水和供气，能在智慧实验室平台控制水的开和关，电的开和关，配气室里气体的开和关。尤其是在供气的时候，当气瓶室里的气体不够时能自动的切换气瓶，并触发某个气瓶气体不足的警告信息给仓管人员。水、电、气能源皆能进行可视化的管理，掌握实验室楼宇中用水，用电，用气情况。1.2.2资源管理资源管理包括实验室及其设备，耗材，易制毒，易制爆等物品。1）实验室房间管理每个人员有对应房间的访问权限，进出入房间时有人脸识别。每个房间的每台设备都有操作规范和对应分析的项目。所以在每个房间的人脸识别屏上，管理人员在得到了权限许可后可以非常轻松的在物联网终端查看如房间的设备数量、房间的环境参数情况（温湿度，气体等）、房间的设备对应分析方法、分析方法对应的文档、房间及设备的使用章程和实验室内部质量管理要求、房间的进出入记录；这样对管理人员有管理规定，对操作人员有督促和提醒的作用。2）设备管理在设备硬件条件满足的情况下，智慧实验室系统可以与设备进行对接，通过系统提供的自动控制设备控制设备的启停，也可以设置需要权限的分析人员才能进行启用和停用。系统可以记录设备的情况，操作记录，可以对室内外的设备进行智能追踪和定位，可以将数据传给LIMS系统或其他系统，以便其他系统用作分析和评判。可以管理设备的运行状态，使用功率。在设备运行过程中，智慧设备管理功能用大数据收集设备自身的情况与当前的数据情况进行比对，以确保设备运行在一个稳定的区间内，当有异常时，会提醒相关的人员或是紧急情况下自动断电。出现设备故障时，可以进行联动预警，并形成相应的系统日志。3）耗材管理可以登记耗材，管理耗材的出入库记录，库存记录，智能提醒耗材不足，使管理和维护更为直观。4）易制毒，易制爆管理可以登记易制毒、易制爆的信息，出入库记录，库存记录，智能提醒不足。对此类资源，系统