一种新材料智能实验反应控制系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及实验控制系统技术领域，具体为一种新材料智能实验反应控制系统及其使用方法。


背景技术：

2.实验室作为实践教学中的重要手段，在学习的教学中扮演了重要的角色。正式认识到了实验室教学的重要性，各个学校的实验室也是鳞次栉比的落成。实验室的仪器、耗材、低值品等的需求也越来越大，古老的登记管理方式已经渐渐显得力不从心，面对日益增多的实验教学需求，古老的人工管理方式和人工预约方式受到了强烈的冲击，更加简便、清晰、规范的实验室管理系统也应运而生，通过使用实验室管理系统实现高校实验室、实验仪器与实验耗材管理的规范化、信息化；提高实验教学特别是开放实验教学的管理水平与服务水平；为实验室评估、实验室建设及实验教学质量管理等决策提供数据支持；智能生成每学年教育部数据报表，协助高校轻而易举完成数据上报工作。运用计算机技术，特别是现代网络技术，为实验室管理、实验教学管理、仪器设备管理、低值品与耗材管理、实验室建设与设备采购、实验室评估与评教、实践管理、数据与报表等相关事务进行网络化的规范管理。
3.但是，现有的材料实验过程中需要针对不同材料的性质进行测试记录，从而实现多种材料之间的混合，但传统的实验室控制系统的人机交互能力较弱，所以往往需要投入较多人力来进行数据的收集；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种新材料智能实验反应控制系统及其使用方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新材料智能实验反应控制系统及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的材料实验过程中需要针对不同材料的性质进行测试记录，从而实现多种材料之间的混合，但传统的实验室控制系统的人机交互能力较弱，所以往往需要投入较多人力来进行数据的收集的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新材料智能实验反应控制系统，包括实验室中央控制器，所述实验室中央控制器的输出端与实验室环境模块、实验室电源模块和实验室数据模块的输入端连接，且实验室电源模块的输出端与实验室环境模块和实验室数据模块的输入端连接。
6.优选的，所述实验室环境模块包括室内温湿调控单元、室内换气单元、门禁控制模块和视频监控单元。
7.优选的，所述室内温湿调控单元与室内换气单元双向连接，且室内换气单元的输入端与气体监测预警单元的输出端连接，所述门禁控制模块的输入端与气体监测预警单元和杀菌消毒甬道的输出端。
8.优选的，所述实验室电源模块包括主线路供给单元和备用电池电源，且实验室电源模块的输出端与备用电池电源和稳压调控单元的输入端连接。
9.优选的，所述备用电池电源的输入端与变电感应开关和发动机供给单元的输出端连接，且备用电池电源和稳压调控单元的输出端与单路紧急应变开关的输入端连接。
10.优选的，所述实验室数据模块包括实验室分端主机，所述实验室分端主机的输出端与智能化编录模块的输入端连接，且智能化编录模块的输入端与器械工作记忆单元的输出端连接，所述智能化编录模块的输出端与实验日志单元的输入端连接，所述实验日志单元的输出端与中央云数据单元的输入端连接，且中央云数据单元的输出端与数据读取单元和数据整合单元的输入端连接。
11.优选的，所述数据整合单元的输出端与中央身份信息库的输入端连接，且中央身份信息库的输出端与权限控制单元的输入端连接，所述权限控制单元的输出端与身份识别单元的输入端连接，且身份识别单元的输出端与实验室分端主机输入端连接。
12.一种新材料智能实验反应控制系统的使用方法，包括如下步骤：
13.步骤一：实验人员需要使用门禁卡通过实验室外部的门禁控制模块才可以进入到实验室的内部，在进入实验室前还需要在杀菌消毒甬道内部进行防护服的穿戴；
14.步骤二：随后通过指纹以及密码信息启动登录到实验室分端主机上，这时实验人员便可以进行新材料的实验操作；
15.步骤三：在进行实验操作前，可以通过主机电脑对实验室的内部的环境数值进行设定，这样在实验的过程中室内的温湿调控单元和换气单元会根据实验项目来进行自动化的调控；
16.步骤四：室内换气单元上还设计有一组气体监测预警单元，可以对进入到通风管道内部的气体数值进行检测分析，当出现有害气体或者气体数值超标时就会进行蜂鸣预警，提示实验人员撤离；
17.步骤五：而在进行实验的过程中，所有的电子实验器材的使用时长以及各项使用数据都会被器械工作记忆单元进行记录，并传输到分端主机中，之后由主机内部的智能化编录模块对其进行整理规划；
18.步骤六：在实验结束后，由实验人员对智能化编录模块处理后的实验流程进行个人操作的补充修改，最后将编写好的实验流程录入到实验日志单元中；
19.步骤七：实验日志单元会将整个流程上传至中央云数据中进行保密存储，并将其与实验者的身份信息进行关联，使该项实验流程享有实验者的身份权限；
20.步骤八：在后续的实验操作中，实验者可以通过自身的权限来将导入自己的实验流程数据进行使用。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、本发明所有的电子实验器材的使用时长以及各项使用数据都会被器械工作记忆单元进行记录，并传输到分端主机中，之后由主机内部的智能化编录模块对其进行整理规划，在实验结束后，由实验人员对智能化编录模块处理后的实验流程进行个人操作的补充修改，最后将编写好的实验流程录入到实验日志单元中，实验日志单元会将整个流程上传至中央云数据中进行保密存储，并将其与实验者的身份信息进行关联，使该项实验流程享有实验者的身份权限，在后续的实验操作中，实验者可以通过自身的权限来将导入自己的实验流程数据进行使用；
23.2、本发明的实验室电源模块包括主线路供给单元和备用电池电源，在正常情况下
实验室内部的所有电子器件所使用的电源都由主线路供给单元进行提供，当发生特殊情况是则由备用电池电源在短时间内续接上主电路的供电系统，而且备用电池电源在不使用的情况下都是由主线路供给单元来进行电源的补充，当期处于使用状态下时，发动机供给单元会不断的进行电源的后续供给，维持电压的稳定性。
附图说明
24.图1为本发明的整体控制流程图；
25.图2为本发明的实验室环境模块结构示意图；
26.图3为本发明的实验室电源模块结构示意图；
27.图4为本发明的实验室数据模块结构示意图。
具体实施方式
28.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。
29.请参阅图1
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4，本发明提供的一种实施例：一种新材料智能实验反应控制系统，包括实验室中央控制器，实验室中央控制器的输出端与实验室环境模块、实验室电源模块和实验室数据模块的输入端连接，且实验室电源模块的输出端与实验室环境模块和实验室数据模块的输入端连接。
30.进一步，实验室环境模块包括室内温湿调控单元、室内换气单元、门禁控制模块和视频监控单元。
31.进一步，室内温湿调控单元与室内换气单元双向连接，室内温湿调控单元与室内换气单元之间可以相互关联控制，且室内换气单元的输入端与气体监测预警单元的输出端连接，在实验的过程中有时会利用到一些气体材料，为避免这些气体材料出现泄漏的情况，需要借助气体监测预警单元来对室内的空气情况进行实时的检测，门禁控制模块的输入端与气体监测预警单元和杀菌消毒甬道的输出端。
32.进一步，实验室电源模块包括主线路供给单元和备用电池电源，在正常情况下实验室内部的所有电子器件所使用的电源都由主线路供给单元进行提供，当发生特殊情况是则由备用电池电源在短时间内续接上主电路的供电系统，且实验室电源模块的输出端与备用电池电源和稳压调控单元的输入端连接，稳压调控单元可以保障输出电流的稳定性。
33.进一步，备用电池电源的输入端与变电感应开关和发动机供给单元的输出端连接，且备用电池电源和稳压调控单元的输出端与单路紧急应变开关的输入端连接，备用电池电源在不使用的情况下都是由主线路供给单元来进行电源的补充，当期处于使用状态下时，发动机供给单元会不断的进行电源的后续供给，维持电压的稳定性。
34.进一步，实验室数据模块包括实验室分端主机，实验室分端主机的输出端与智能化编录模块的输入端连接，且智能化编录模块的输入端与器械工作记忆单元的输出端连接，智能化编录模块的输出端与实验日志单元的输入端连接，实验日志单元的输出端与中央云数据单元的输入端连接，且中央云数据单元的输出端与数据读取单元和数据整合单元的输入端连接。
35.进一步，数据整合单元的输出端与中央身份信息库的输入端连接，且中央身份信
息库的输出端与权限控制单元的输入端连接，权限控制单元的输出端与身份识别单元的输入端连接，且身份识别单元的输出端与实验室分端主机输入端连接。
36.一种新材料智能实验反应控制系统的使用方法，包括如下步骤：
37.步骤一：实验人员需要使用门禁卡通过实验室外部的门禁控制模块才可以进入到实验室的内部，在进入实验室前还需要在杀菌消毒甬道内部进行防护服的穿戴；
38.步骤二：随后通过指纹以及密码信息启动登录到实验室分端主机上，这时实验人员便可以进行新材料的实验操作；
39.步骤三：在进行实验操作前，可以通过主机电脑对实验室的内部的环境数值进行设定，这样在实验的过程中室内的温湿调控单元和换气单元会根据实验项目来进行自动化的调控；
40.步骤四：室内换气单元上还设计有一组气体监测预警单元，可以对进入到通风管道内部的气体数值进行检测分析，当出现有害气体或者气体数值超标时就会进行蜂鸣预警，提示实验人员撤离；
41.步骤五：而在进行实验的过程中，所有的电子实验器材的使用时长以及各项使用数据都会被器械工作记忆单元进行记录，并传输到分端主机中，之后由主机内部的智能化编录模块对其进行整理规划；
42.步骤六：在实验结束后，由实验人员对智能化编录模块处理后的实验流程进行个人操作的补充修改，最后将编写好的实验流程录入到实验日志单元中；
43.步骤七：实验日志单元会将整个流程上传至中央云数据中进行保密存储，并将其与实验者的身份信息进行关联，使该项实验流程享有实验者的身份权限；
44.步骤八：在后续的实验操作中，实验者可以通过自身的权限来将导入自己的实验流程数据进行使用。
45.工作原理：使用时，实验人员需要使用门禁卡通过实验室外部的门禁控制模块才可以进入到实验室的内部，在进入实验室前还需要在杀菌消毒甬道内部进行防护服的穿戴，随后通过指纹以及密码信息启动登录到实验室分端主机上，这时实验人员便可以进行新材料的实验操作，在进行实验操作前，可以通过主机电脑对实验室的内部的环境数值进行设定，这样在实验的过程中室内的温湿调控单元和换气单元会根据实验项目来进行自动化的调控，室内换气单元上还设计有一组气体监测预警单元，可以对进入到通风管道内部的气体数值进行检测分析，当出现有害气体或者气体数值超标时就会进行蜂鸣预警，提示实验人员撤离，而在进行实验的过程中，所有的电子实验器材的使用时长以及各项使用数据都会被器械工作记忆单元进行记录，并传输到分端主机中，之后由主机内部的智能化编录模块对其进行整理规划，在实验结束后，由实验人员对智能化编录模块处理后的实验流程进行个人操作的补充修改，最后将编写好的实验流程录入到实验日志单元中，实验日志单元会将整个流程上传至中央云数据中进行保密存储，并将其与实验者的身份信息进行关联，使该项实验流程享有实验者的身份权限，在后续的实验操作中，实验者可以通过自身的权限来将导入自己的实验流程数据进行使用。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。