一种智能的实验室管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及实验室管理技术领域，尤其涉及一种用于智能管理实验室的实验室管理系统。
【背景技术】
[0002]近年来，高职院校更加注重学生的实际能力和创新能力，实验室是培养学生实际应用能力的重要场所，因此实验室的有效管理至关重要。但是目前高职院校实验室主要由专职实验室管理员管理，实验室上课前管理员把要上课的实验室门打开，下课后再一个个锁上，管理员因故迟到时导致很多学生在实验室外等待。实验室设备由管理员录入EXCEL表格登记设备信息，给每个设备分配一个校编号贴在设备上，在查找某个设备时要一台台查校编号，非常麻烦，同时很多情况下，校编号由于时间过久老化脱落，或者被学生给撕掉，而无法通过校编号查找对应的设备。上课老师无法及时查看现有的低值易耗品，出现多次重复申报，使一些低值易耗品越积越多。由于实验室管理员的时间和精力有限，无法实现实验室的开放管理，导致实验室和设备利用率水平不高。另外一个管理员要管理多个实验室，在多个实验室同时上课时，由于人员流动大，无法避免设备丢失。实验室排课有各个老师自己排课，不知道其他老师在该实验室的排课情况，导致多个班级实验课冲突现象。老师调课时不能及时通知学生和管理员，出现学生来老师没来的情况。在做实验时，老师要在实验登记本上登记实验信息和设备使用情况，很多老师经常漏填甚至怕麻烦不填，导致一些设备已经损坏而管理员却一无所知，影响学生下次实验。有此可见当前的实验室管理体制无法满足高职院校学生的培养要求，同时实验室管理员工作费时费力，工作繁重但效率不高，这就迫切需要用计算机来进行辅助管理，以简化实验室的管理工作。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是实现一种智能化的实验室管理系统，利用RFID标签、RFID门禁系统、各种传感器、摄像头等通过WiFi无线传感网与互联网实现实验室的人、事、物的智能化管理，使实验室管理员可以随时随地掌握实验室中设备和人员的情况，大大提高实验室管理的智能化程度，降低实验室管理的人力投入，大大提高老师的工作效率。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种智能的实验室管理系统，其特征在于:所述的硬件管理系统采用实验中心服务器、各实验室控制终端和最底层由各种传感器组成的WIFI无线传感网三层结构实现；所述的WIFI无线传感网包括由环境监测报警模块、RFID门禁模块、智能电源模块、RFID设备检测模块、RFID设备防盗报警模块、无线视频监控模块、语音提示模块，上述各模块采集的数据信息通过WIFI无线传感网传送到各实验室控制终端，各实验室控制终端采用TCP协议将个数据信息上传至实验中心服务器，同时接收来自实验中心服务器的控制信息。上述的环境监测报警模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、火光传感器，当上述各传感器的数据信息大于设定的信息时发出报警信号，实验室管理员界面弹出危险提示框，进而紧急处理。上述的智能电源模块通过热释电传感器、环境检测信号和实验时间定时信号控制。当环境检测信号发出报警时不管其他信号如何立即控制继电器切断电源；环境检测正常情况下，由热释电传感器检测到有人来时，发出信号使继电器闭合给实验室供电，热释电传感器检测没有人时，继电器打开切断电源；环境检测正常时，当实验时间已到时也自动切断电源。上述的无线视频监控模块包括摄像头。
[0005]本实用新型的有益效果:通过本实用新型实验室管理员可以随时随地掌握实验室中设备和人员的情况，大大提高实验室管理的智能化程度，降低实验室管理的人力投入；师生通过实验室管理平台对实验室和设备预约，通过RFID门禁模块实现实验室的完全开放，大大提高实验室和设备的利用率；通过管理员的时间设置、环境监测模块、热释电传感器模块实现各实验室电源的智能化通断；通过环境监测模块实时监测实验室环境，发生险情时发出报警，实行紧急处理，保证实验室的安全；通过实验室管理系统平台，学生可随时了解实验课表、实验室信息、设备信息、实验项目内容和自己的实验成绩等，大大提高学生的实验效率；老师可以通过平台合理安排自己的实验课表及实验内容，上传实验资料，在线批改学生实验，查看学生考勤等，大大提高老师的工作效率。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的硬件结构图。
[0007]图2为本实用新型的信息系统平台。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，一种智能的实验室管理系统，包括硬件管理系统和管理信息系统平台，硬件管理系统采用实验中心服务器1、各实验室控制终端2和最底层由各种传感器组成的WIFI无线传感网3三层结构实现；WIFI无线传感网3包括由环境监测报警模块4、RFID门禁监测模块5、智能电源模块6、RFID设备检测模块7、RFID设备防盗报警模块8、无线视频监控模块9、语音提示模块10，上述各模块采集的数据信息通过WIFI无线传感网3传送到各实验室控制终端2，各实验室控制终端2采用TCP协议将个数据信息上传至实验中心服务器1，同时接收来自实验中心服务器I的控制信息。环境监测报警模块4包括温湿度传感器12、烟雾传感器11、火光传感器13，当上述各传感器的数据信息大于设定的信息时发出报警信号，实验室管理员界面弹出危险提示框，进而紧急处理。智能电源模块6通过热释电传感器14、环境检测信号15和实验时间定时信号控制，当环境检测信号15发出报警时不管其他信号如何立即控制继电器切断电源；环境检测信号15正常情况下，由热释电传感器14检测到有人来时，发出信号使继电器闭合给实验室供电，热释电传感器14检测没有人时，继电器打开切断电源；环境检测信号15正常时，当实验时间已到时也自动切断电源。无线视频监控模块9包括摄像头16。
[0009]如图1所示，RFID门禁监测模块5，将采集到的学生RFID卡信息通过WIFI技术送给各实验室控制终端2，各实验室控制终端2通过互联网将学生RFID信息上传至实验中心服务器1，判断是否是允许进入的学生卡号，如果是，实验中心服务器I向各实验室控制终端2发送允许通过信息，各实验室控制终端2通过WIFI技术将允许信号发送至RFID门禁监测模块5，进而打开电子锁，学生进入。学生实验结束后，热释电传感器14检测没有人时，电子锁自动关闭。
[0010]如图1所示，RFID设备检测模块7，通过RFID读写器通过发射天线发送射频信号，接收天线接收RFID标签信息到RFID读写器，RFID读写器将RFID标签信息通过WIFI技术送到各实验室控制终端2，进而通过互联网送到实验中心服务器1，判断是否与要找的设备信息相符，如果一致，实验中心服务器I经各实验室控制终端2向RFID读写器发送设备已找到示警信号。
[0011]如图1所示，RFID设备防盗报警模块8，当设备即将被带出实验室时，由安装在门内的RFID设备防盗报警模块8中的RFID读写器可读出设备的RFID标签信息，由WIFI传输到各实验室控制终端2，继而通过互联网传到实验中心服务器1，判断该设备是不是处于允许外借状态，如果不是，由实验中心服务器I经各实验室控制终端2发送非法信号，控制RFID报警信号，同时在此状态下，电子锁瞬间自动关闭，保证实验设备安全防盗。
[0012]如图2所示，一种智能实验室管理信息系统平台，该平台通过JSP语言实现，数据库有Mysql实现。系统管理员建立学生信息数据库、老师信息数据库、实验室管理员信息数据库。利用RFID读写器将学生、老师、实验室管理员的信息写入RFID卡，设置各用户的口令及权限。学生通过该平台可随时了解实验课表、实验室信息、实验项目内容和自己的实验成绩，在线提交实验报告等，大大提高学生的实验效率。老师具有通过平台合理安排自己的实验课表及实验内容，上传实验资料，在线批改学生实验，查看学生考勤，通过查询库存低值易耗进而申报所需的低值易耗等权限，大大提高老师的工作效率。实验室管理员通过平台添加各设备信息到数据库，利用RFID读写器将设备信息写入RFID标签，当处理学生或老师预约实验室时，实验室管理员将学生或老师的RFID标签信息添加到门禁允许状态中，预约人员可以刷RFID卡通过RFID门禁系统，当处理学生或老师预约实验设备时，实验室管理员将要预约的设备RFID标签信息设定为允许外借状态，通过实验室RFID防盗系统时允许该设备带出实验室，否则报警，进而实现实验室的开放管理。实验室管理员通过各位老师上课时实验设备使用情况登记信息，可对各实验室存在故障的设备进行汇总，进而检测维修。通过各位老师上课时低值易耗使用登记信息对剩余低值易耗进行剩余库存汇总，方便老师的低值易耗的查询申报。
【主权项】
1.一种智能的实验室管理系统，其特征在于:包括硬件管理系统，采用实验中心服务器(1)、各实验室控制终端(2)和最底层由各种传感器组成的WIFI无线传感网(3)三层结构实现；所述的WIFI无线传感网(3)包括环境监测报警模块(4)、RFID门禁监测模块(5)、智能电源模块(6 )、RFID设备检测模块(7 )、RFID设备防盗报警模块(8 )、无线视频监控模块(9)和语音提示模块(10)，上述各模块采集的数据信息通过WIFI无线传感网(3)传送到各实验室控制终端(2)，各实验室控制终端(2)采用TCP协议将各数据信息上传至实验中心服务器(I )，同时接收来自实验中心服务器(I)的控制信息。
2.根据权利要求1所述的智能的实验室管理系统，其特征在于:所述的环境监测报警模块(4 )包括温湿度传感器(12 )、烟雾传感器(11)、火光传感器(13 )，当上述各传感器的数据信息值大于设定的信息值时发出报警信号，实验室管理员界面弹出危险提示框，进而紧急处理。
3.根据权利要求1所述的智能的实验室管理系统，其特征在于:所述的智能电源模块(6)通过热释电传感器(14)、环境检测信号(15)和实验时间定时信号控制。
4.根据权利要求1所述的智能的实验室管理系统，其特征在于:所述的无线视频监控丰旲块(9 )包括摄像头(16 )。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于智能管理实验室的实验室管理系统，管理系统采用实验中心服务器、各实验室控制终端和最底层由各种传感器组成的WIFI无线传感网三层结构实现；WIFI无线传感网包括由环境监测报警模块、RFID门禁模块、智能电源模块、RFID设备检测模块、RFID设备防盗报警模块、无线视频监控模块、语音提示模块；环境监测报警模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、火光传感器；智能电源模块通过热释电传感器、环境检测信号和实验时间定时信号控制；无线视频监控模块包括摄像头。本实用新型的有益效果：实验室管理员可以随时随地掌握实验室中设备和人员的情况，大大提高实验室管理的智能化程度，降低实验室管理的人力投入；大大提高老师的工作效率。
【IPC分类】G07C9-00, G06Q10-06
【公开号】CN204440514
【申请号】CN201520091402
【发明人】李红丽, 马耀锋, 雷刚, 时伟, 孙建延, 许春香, 宋海军
【申请人】中州大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年2月10日