一种化学危险品智能管理系统及使用方法

1.本发明涉及一种化学危险品管理系统，特别涉及一种实验室用试剂智能管理系统及使用方法。


背景技术：

2.在化工领域的教学和科研工作中，需要用到大量化学试剂，且实验室、研究室等所用试剂种类繁多，试剂瓶外观相似，不易快速查找；试剂入实验室后,由于管理不太规范，经过一段时间后曾经使用过的人不明、现有库存不明等问题不断出现，不同类的大量试剂瓶放在一起，使用时寻找目标试剂需要查找大量试剂瓶；特别是存放多品种小批量化学试剂时，查找工作量更大，实验人员经常需浪费大量时间寻找目标试剂；工作量大，效率低,容易出错。管理人员无法方便快速、及时了解试剂的库存情况，由于对化学试剂库存余量缺乏了解，当急需化学试剂时才发现库存量不足，严重影响工作效率。因此，急需要一种对化学危险品的高效安全的智能管理系统。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供一种智能化学危险品智能管理系统及使用方法。
4.本发明的技术方案具体如下：一种化学危险品智能管理系统，包括柜体，柜体上安装有柜门，柜体内设有支撑托盘，柜体上设有温湿度液晶显示屏和智能控制器，智能控制器通过显示面板显示化学危险品试剂的信息数据；柜体内部设有温湿度传感器，用于柜体内温湿度的测量，温湿度液晶显示屏显示柜体内部的实时温湿度；智能控制器上方设有人脸识别系统，以控制管理员打开或关闭柜门；试剂取用信息与危险化学品系统平台进行对接，实现信息共享。
5.优选的，所述信息数据包括试剂代码、种类、危险等级、性质和试剂重量；这些信息数据对应生成每个试剂独立的二维码；二维码电子标签将化学试剂信息固化到试剂瓶瓶壁和瓶底上，通过扫描枪扫码与危险化学品系统平台数据对接。
6.优选的，所述支撑托盘上设有压力称重传感器，在压力称重传感器上对应每个试剂瓶位置设有rfid阅读器，用以确定化学试剂位置和测量试剂重量。
7.优选的，柜体内设置通风和报警装置，柜体内设有温湿度传感器，当柜体内的温湿度传感器检测到实际温湿度超过设定警戒值时，柜体外的报警指示灯闪烁进行报警，同时系统自动启动柜体外排风扇，调节柜体温湿度，当柜体内温湿度恢复正常时停止报警；若启动排风扇超过10分钟柜体内温湿度仍未达到要求，则柜体外报警指示灯闪烁并启动声音报警，同时系统发送报警信息到管理员手机或电子邮箱，提醒管理员处理。
8.优选的，所述人脸识别系统通过柜体上的人脸识别摄像头采集管理员的脸部特征信息，并上传到危险化学品系统平台数据库，通过智能管理系统识别管理员打开或关闭柜门的权限。
9.优选的，所述的化学危险品智能管理系统的使用方法，包括以下步骤：
①
系统设置和信息采集在智能控制器显示面板上输入每个试剂的信息数据，包括试剂代码、试剂种类、危险等级的信息数据；每个试剂瓶的瓶壁和瓶底贴有相应的二维码电子标签，通过扫描枪扫二维码，查询每个化学试剂的信息数据，并与危险化学品系统平台中的信息数据对接；通过人脸识别摄像头采集管理员的脸部特征信息，并上传到危险化学品系统平台数据库，通过智能管理系统识别管理员打开或关闭柜门的权限；
②
试剂入柜各类试剂按照规定的位置和顺序放入柜体，并将试剂名称、试剂代码、生产日期、重量和位置编号的基本信息上传至危险化学品系统平台数据库；
③
柜体内的温湿度智能检测在智能控制器上设置温湿度报警阈值，当温湿度超过警戒线时，柜体外的报警红色指示灯闪烁进行报警，同时系统自动启动柜体排风扇，调节柜体温湿度，柜体温湿度恢复正常时停止报警；若排风扇启动超过10分钟，柜体内的温湿度仍不能达到要求，柜体外报警红色指示灯闪烁，并启动声音报警，同时系统发送报警信息到管理员手机或电子邮箱，提醒管理员进行处理；
④
柜体开启与试剂取用管理员站在柜体人脸识别摄像头识别区域，通过人脸识别系统开启柜体，在智能控制器显示面板上输入试剂代码，柜体内的转盘自动旋转到柜门设定位置，方便取用；并把取用人的信息、开关柜时间、姓名、工号和取用的试剂名称，试剂所在位置编号信息上传至危险化学品系统平台的数据库中；
⑤
试剂归位管理员通过人脸识别摄像头开启柜体，把使用后的试剂放入柜体内的指定位置，系统自动称重后计算出取用后的剩余重量，系统把取用人的开关柜时间、姓名、工号、取用试剂名称、试剂所在位置编号、取用重量上传到危险化学品系统平台数据库中；管理员如果把试剂放入柜体位置错误，rfid阅读器扫码检测到试剂瓶瓶底二维码与系统设置不符时，柜体会报警音提示位置放置错误，需重新核对位置信息。
10.优选的，所述的柜体具体结构如下：柜体上设有温湿度液晶显示屏和智能控制显示面板，柜体的侧面通过合页铰接有与其匹配且侧向开合的柜门，在柜体内部固定有竖直的中心转轴，中心转轴的两端分别固定在柜体的底部和定部，在中心转轴上通过转动副同轴固定有n块圆盘状的支撑托盘，其中n≥2，在支撑托盘的上表面围绕其中心设有m个等分布置的扇形状安装槽，其中m≥3，每个安装槽内均放置有轮廓形状与其匹配的定位板，在定位板上设有若干个定位孔，定位板的下表面设有若干个等高且支撑在安装槽底面上的垫块；在柜体的左侧壁内设有k个相互独立且密封的进气空心夹层，其中k=n，进气空心夹层与支撑托盘一一对应，且每个进气空心夹层位于相邻的两个支撑托盘或者支撑托盘与柜体顶部之间的横向空间内，在进气空心夹层上设有若干个与柜体内部连通的进气孔，在进气空心夹层上还设有与外界连通的空气净化器，在柜体的右侧壁内设有l个相互独立且密封的排气空心夹层，其中l=k，排气空心夹层的位置与进气空心夹层的位置一一对应，在排气空心夹层上设有若干个与柜体内部连通的排气孔，在排气空心夹层上还设有与外界连
通的排风管，在排风管内设有向外界抽风的排风扇。
11.优选的，所述的中心转轴的两端均通过轴承座固定在柜体上，两个轴承座分别固定在柜体顶部的外表面和柜体底部的内表面；所述的支撑托盘的中心固定有内径与中心转轴直径相同的转动套管，支撑托盘通过转动套管同轴套装在中心转轴上，且支撑托盘的边沿支撑在柜体两侧内壁上的滑槽内。
12.优选的，所述柜门的内表面设有一周连续的且与柜体匹配的密封条，柜门上还设有把手；所述柜体的底部固定有至少四个呈矩阵分布的万向轮。
13.优选的，所述的定位板上的定位孔为圆形、长方形、三角形或者梯形；所述的排风管的内端口铰接有完全覆盖该端口且自然下垂的轻质逆风挡板；所述的柜门上设有透明材质的观察窗。
14.本发明的有益效果：1.本发明的化学危险品智能管理系统，设置多层自由转动的圆盘状的支撑托盘，支撑托盘上设有扇形状的定位板，通过定位板上的定位孔放置试剂瓶。
15.2.本发明的柜体上设有人脸识别系统，并通过智能控制器的显示屏显示试剂性质和种类，智能控制器同时记录取用者的信息，便于记录和管理，与危险化学品平台进行对接，实现信息共享。采用人脸识别系统，相比于目前的密码锁、钥匙锁、指纹锁等开门方式，人脸识别系统采用无接触柜体方式，安全便捷，更能精准试剂取用者信息。
16.3.本发明的柜体内设置自动调节通风系统和报警装置，智能调节柜体内温湿度到设定值，柜体内设有温湿度传感器，柜体外液晶显示屏可随时显示柜体内温湿度；自动调节通风系统无法调节到设定温湿度值，超过阀值通过警示音、短信和邮箱报警警示，方便管理人员及时处理。
17.4.本发明将试剂柜与危化品管理平台信息同步化，减少了试剂纸质登记，平台消减等信息填报；信息同步上传能精准把握试剂库次数量，避免人为称重和登记错误。
[0018] 5.本发明使用利用身份识别对化学试剂管理者或领用人加以身份识别；利用二维码将化学试剂本身的信息固化到试剂瓶上便于查看各种信息；能实现试剂的有效监管，降低使用风险，利于提高化学危险品的管理水平。
[0019]
6. 支撑托盘上设有压力称重传感器，可准确称量每个化学试剂的重量，在压力称重传感器上对应每个试剂瓶位置设有rfid阅读器， 可读取化学试剂瓶底的电子标签，能确定化学试剂位置，方便取放和平台化学试剂的信息更新。
[0020]
7.本发明中的试剂存储柜，设置多层自由转动的圆盘状支撑托盘，支撑托盘上设有扇形状的定位板，通过定位板上不同形状的定位孔定位放置对应形状的试剂瓶，位置准确且稳定可靠，定位板单独设置且可拆除，方便清洁和维护，同时便于试剂瓶的分类和管理；每个支撑托盘可以自由转动，存取试剂瓶更加方便、快速，不会对其他试剂瓶形成干扰，避免发生不必要的磕碰；每层支撑托盘上试剂瓶的存放空间内均设有横向对应的进气孔和排气孔，使每一层的空气流动均是水平单独进行，挥发试剂不会在竖向交叉混合且能够被及时排出柜体外，避免不同试剂之间相互影响，延长保存期限。
附图说明
[0021]
图1为一种实验室用试剂存储柜（柜门关闭）的立体结构示意图；
图2为一种实验室用试剂存储柜（柜门打开）的立体结构示意图；图3为一种实验室用试剂存储柜去除柜门后的主视图；图4为图3中a
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a方向的剖视图；图5为图4中b
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b方向的剖视图；图6为图5中c的放大示意图；图7为定位板安装在支撑托盘上的立体结构示意图；图8为支撑托盘的立体结构示意图；图9为定位板的立体结构示意图；图10为支撑托盘加有rfid阅读器、压力称重传感器和定位板的结构示意图；图11为支撑托盘加有rfid阅读器和压力称重传感器的结构示意图；图中：11.柜体、12.万向轮、13.空气净化器、14.轴承座、15.柜门、16.把手、17.观察窗、181. 温湿度液晶显示屏、182.人脸识别摄像头、183.智能控制器、19.合页、20.密封条、21.排风管、22.滑槽、23.中心转轴、24.定位板、25.支撑托盘、26.进气孔、27.排气孔、28.进气空心夹层、29.排气空心夹层、30.轻质逆风挡板、31.定位孔、32.排风管的内端口、33.转动套管、34.安装槽、35.垫块、36.排风扇、37.rfid阅读器、38.压力称重传感器。
具体实施方式
[0022]
实施例一 参考图1
‑
9，一种化学危险品智能管理系统，包括柜体，柜体上安装有柜门，柜体内设有支撑托盘，所述柜体上设有温湿度液晶显示屏和智能控制器，智能控制器通过显示面板显示化学危险品试剂的信息数据，所述信息数据包括试剂代码、种类、危险等级、性质和试剂重量；温湿度液晶显示屏显示柜体内部温湿度，设有温湿度传感器，用于柜体内温湿度的测量。
[0023]
智能控制器上方设有人脸识别系统，通过柜体上的人脸识别摄像头采集管理员的脸部特征信息，并上传到危险化学品系统平台数据库，通过智能管理系统识别管理员打开或关闭柜门的权限。管理员站在柜体摄像头前，系统对输入的人脸图像或者视频流进行判断其是否存在人脸，如果存在人脸，则进一步给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息，并依据这些信息，进一步提取人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与系统面像数据库存储的人脸信息进行对比，从而验证管理员身份，控制柜门的开闭。所述危险化学品系统平台输入的试剂信息数据，包括试剂代码、试剂种类、危险等级的信息，这些信息数据对应生成每个试剂独立的二维码；在每个试剂瓶贴上相应的二维码，通过扫描枪扫该二维码，能方便查询每个试剂的信息数据，并与危险化学品系统平台中的信息数据对接，实现信息共享。
[0024]
柜体温湿度液晶显示屏显示柜体内的实时温湿度；柜体内设置通风和报警装置，柜体内设有温湿度传感器，当柜体内的温湿度传感器检测到实际温湿度超过设定警戒值时，柜体外的报警指示灯闪烁进行报警，同时系统自动启动柜体外排风扇，调节柜体温湿度，当柜体内温湿度恢复正常时停止报警；若启动排风扇超过10分钟柜体内温湿度仍未达到要求，则柜体外报警指示灯闪烁并启动声音报警，同时系统发送报警信息到管理员手机或电子邮箱，提醒管理员处理。
[0025]
实施例二 参考图1
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11，和实施例一略有不同，在实施例一的基础上：支撑托盘上
设有压力称重传感器，可准确称量每个化学试剂的重量，在压力称重传感器上对应每个试剂瓶位置设有rfid阅读器， 可读取化学试剂瓶底的电子标签，能确定化学试剂位置，每个试剂瓶的瓶壁和瓶底都贴有相应的二维码电子标签，也通过扫描枪扫描二维码，查询每个化学试剂的信息数据，包括在柜体内的托盘位置信息。
[0026]
实施例三 本发明的化学危险品智能管理系统的使用方法，包括以下步骤：
①
系统设置和信息采集在智能控制器显示面板上输入每个试剂的信息数据，包括试剂代码、试剂种类、危险等级的信息数据，并生成二维码；每个试剂瓶贴上相应的二维码，通过扫描枪扫二维码，与危险化学品系统平台中的信息数据对接，查询每个化学试剂的信息数据；通过柜体人脸识别摄像头采集管理员的脸部特征信息，并上传到危险化学品系统平台数据库，通过智能管理系统识别管理员打开或关闭柜门的权限；
②
试剂入柜各类试剂按照规定的位置和顺序放入柜体，并将试剂名称、试剂代码、生产日期、重量和位置编号的基本信息上传至危险化学品系统平台数据库；
③
柜体内的温湿度智能检测柜体智能控制器上设置温湿度报警阈值，当温湿度超过警戒线时，柜体外的报警红色指示灯闪烁进行报警，同时系统自动启动柜体排风扇，调节柜体温湿度，柜体温湿度恢复正常时停止报警；若排风扇启动超过10分钟（可通过操作面板设置报警时间），柜体内的温湿度仍不能达到要求，柜体外报警红色指示灯闪烁，并启动声音报警，同时系统发送报警信息到管理员手机或电子邮箱，提醒管理员进行处理；
④
柜体开启与试剂取用管理员站在柜体人脸识别摄像头识别区域，通过人脸识别系统开启柜体，在智能控制器显示屏上输入试剂代码，柜体内的转盘自动旋转到柜门设定位置，方便取用；并把取用人的开关柜时间、姓名、工号和取用的试剂名称，试剂所在位置编号信息上传至危险化学品系统平台的数据库中；如果需要两人以上开启柜体，需要同时比对人脸信息与危险化学品系统平台采集的人脸信息一致时，才能开启柜体；
⑤
试剂归位管理员开启柜体，把使用后的试剂放入柜体系统提示的指定位置，柜体系统自动称重后，计算出取用后剩余重量，系统把取用人的开关柜时间、姓名、工号、取用试剂名称、试剂所在位置编号、取用重量上传到危险化学品系统平台数据库中。管理员如果把试剂放入柜体位置错误，rfid阅读器扫码检测到试剂瓶二维码与系统设置比对不符时，柜体会报警音提示位置错误，需重新核对放置。
[0027]
本发明的化学危险品智能管理系统与危险化学品系统平台是面向业务的全端数据基础平台，实时采集、存储、查询、展示数据，并搭载数据智能引擎，高效积累数据资产，实现智能化应用。
[0028]
化学危险品智能管理系统运行时，将试剂的各项参数完整采集并存储, 采集到的数据无缝对接上传到危险化学品系统指定数据库，能够记录完整的试剂数据加工过程，实现智能控制调节柜体环境，智能称重，实时记录试剂入柜、出柜各环节的操作流程信息，提高管理效率和水平，安全性更高。
[0029]
实施例四，参考图1
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11，实施例一和实施例二中采用的试剂存储柜，包括柜体，柜体上设有温湿度液晶显示屏和智能控制器，柜体上安装有柜门，柜体内部设置有支撑托盘；所述柜体侧面通过合页铰接有与其匹配且侧向开合的柜门，柜门的内表面设有一周连续的且与柜体匹配的密封条，便于柜体的密封，在柜门上还设有把手，便于柜门的打开和锁定，保证安全，所述的柜门上设有透明材质的观察窗，在不打开柜门的情况下能够大概了解柜体内试剂的使用情况。
[0030]
在柜体的内部固定有竖直的中心转轴，中心转轴的两端分别固定在柜体的底部和定部，在中心转轴上通过转动副同轴固定有n块圆盘状的支撑托盘，其中n≥2，本实施例中支撑托盘的数量n=4，在支撑托盘的上表面围绕其中心设有m个等分布置的扇形状安装槽，其中m≥3，本实施例中安装槽的数量m=6，每个安装槽内均放置有轮廓形状与其匹配的定位板，在定位板上设有若干个定位孔，定位板的下表面设有若干个等高的且支撑在安装槽底面上的垫块；在柜体的左侧壁内设有k个相互独立且密封的进气空心夹层，其中k=n，本实施例中进气空心夹层的数量k=4，进气空心夹层与支撑托盘一一对应，且每个进气空心夹层位于相邻的两个支撑托盘或者支撑托盘与柜体顶部之间的横向空间内，在进气空心夹层上设有若干个与柜体内部连通的进气孔，在进气空心夹层上还设有与外界连通的空气净化器，在柜体的右侧壁内设有l个相互独立且密封的排气空心夹层，其中l=k，本实施例中排气空心夹层的数量l=4，排气空心夹层的位置与进气空心夹层的位置一一对应，在排气空心夹层上设有若干个与柜体内部连通的排气孔，在排气空心夹层上还设有与外界连通的排风管，在排风管内设有向外界抽风的排风扇。通过排风扇使每一层的空气流动均是水平单独主动进行的，挥发的试剂不会在竖向上交叉混合且能够被及时排出柜体外。
[0031]
所述的中心转轴的两端均通过轴承座固定在柜体上，两个轴承座分别固定在柜体顶部的外表面和柜体底部的内表面，方便安装。
[0032]
所述的支撑托盘的中心固定有内径与中心转轴直径相同的转动套管，支撑托盘通过转动套管同轴套装在中心转轴上，且支撑托盘的边沿支撑在柜体两侧内壁上的滑槽内。
[0033]
所述的柜体的底部固定有至少四个呈矩阵分布的万向轮。方便整个柜体的转移和搬运；定位孔为圆形、长方形、三角形或者梯形。根据试剂瓶形状的不同灵活选择不同形状定位孔的定位板，保证试剂瓶的定位更加准确稳定。
[0034]
所述的排风管的内端口铰接有完全覆盖该端口且自然下垂的轻质逆风挡板。在排风扇故障等不工作的情况下，防止外界空气进入柜体内。
[0035]
本试剂存储柜的使用过程：试剂存储柜可以根据需要设置支撑托盘的层数，支撑托盘上设有扇形状的定位板，通过定位板上不同形状、不同尺寸的定位孔定位放置对应形状的试剂瓶，比如，圆瓶用圆形定位孔的定位板，方瓶用方形定位孔的定位板，限制小适应性更好，使用更加灵活，对试剂瓶的位置限定更准确且稳定，定位板单独设置且可拆除，使用时间较长或者试剂被意外洒出时，更加方便清洁和维护，影响范围较小，便于试剂瓶的分类和管理；每个支撑托盘可以自由转动，存取试剂瓶时转动支撑托盘即可，使用方便、快速，不会对其他试剂瓶形成干扰，避免发生不必要的磕碰；每层支撑托盘上试剂瓶的存放空间内均设有横向对应的进气孔和排气孔，通过排风扇使每一层的空气流动均是水平单独主动进行的，挥发的试剂不
会在竖向上交叉混合且能够被及时排出柜体外，避免不同的试剂之间相互影响，延长保存期限。