实验室管理系统的制作方法

本发明涉及实验室管理以及电子通信技术领域，具体涉及一种实验室管理系统。

背景技术：

随着国家教育改革的进一步深化，对当代大学生及研究生动手操作能力提出了更高要求。实验室既是对学生进行实践教学的重要场所，也是教师及研究人员从事科学研究的关键基地，是否具备一个良好的实验室管理系统将直接影响教学质量和科研水平。

在现阶段的实验管理中还存在一些不足：(1)进入实验室需要钥匙或校园卡更甚者两者需同时具备。采用钥匙时，容易出现钥匙遗失，或出现私配钥匙情况造成管理漏洞。采用校园卡时，若校园卡遗失则需要花费一定时间补办校园卡，影响了试验的正常开展。同时采用两者，则操作程序更加复杂繁琐。(2)一般实验室的使用需提前申请，一方面，申请手续繁琐复杂，另一方面，高校学生众多，学生流动性大，管理难度增加，易出现学生无法顺利完成试验而被迫延期。(3)目前，越来越多的大型仪器及先进设备陆续进入实验室，这类昂贵的设备大多危险系数高以及使用成本大。因此，对此类设备的使用以及收费需要加强管理。(4)学生可能对于试验项目注意事项以及仪器设备的使用细则不够全面了解，因而影响实验操作也容易带来潜在安全隐患。此外，学生通过自己摸索出来的试验经验无法有效保留给下一批学生。(5)某些试验项目对实验室的环境因素要求严格，为保证实验试样的可重复性，应对实验室的室内环境进行实时监测。试样制备过程高度一致，试验环境基本相仿是保证开展相关试验重复性的最基本条件。针对于试验过程中的重大发现，都需要进行重复性试验。(6)面对实验的突发事故如火灾、漫水、有毒气体泄漏等，若管理者不在现场，则事故处理和人员救助将出现明显的滞后。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种实验室管理系统。

本发明提供了一种实验室管理系统，具有这样的特征，包括：至少一个用户终端，被用户持有；以及云端服务器，与用户终端进行通信连接，其中，用户终端包含有：画面存储部、输入显示部以及用户侧通信部，云端服务器包含有：用户信息存储部、预约信息存储部、试验信息存储部、计费数据存储部、计费部、搜索获取部、判断部、控制存储部以及云端通信部，用户信息存储部存储有所有用户的预定用户识别信息和验证信息，预约信息存储部存储有预定预约信息，试验信息存储部存储有预定试验信息，计费数据存储部至少存储有计费标准数据，画面存储部至少存储有用户信息输入画面、预约申请画面、试验信息画面以及实验计费画面，输入显示部显示用户信息输入画面让用户输入对应的当前用户识别信息和验证信息，用户侧通信部发送当前用户识别信息和验证信息至云端服务器，云端通信部接收当前用户识别信息和验证信息，搜索获取部获取预定用户识别信息和验证信息，判断部判断当前用户识别信息和验证信息与预定用户识别信息和验证信息是否一致，当判断结果为是时，搜索获取部获取预定预约信息，云端通信部发送预定预约信息至用户终端，用户侧通信部接收预定预约信息，输入显示部显示预约申请画面让用户查看预定预约信息以及输入当前预约信息，用户侧通信部发送当前预约信息至云端服务器，云端通信部接收当前预约信息，控制存储部将当前预约信息存储为预定预约信息，云端通信部发送预定试验信息至用户终端，用户侧通信部接收预定试验信息，输入显示部显示试验信息画面让用户查看预定试验信息以及输入当前试验信息，用户侧通信部发送当前试验信息至云端服务器，控制存储部控制试验信息存储部将当前试验信息存储为预定试验信息，计费部基于当前预约信息，根据计费标准数据计算得到应付费用数据，控制存储部控制计费数据存储部对应付费用数据进行存储，云端通信部发送应付费用数据至用户终端，用户侧通信部接收应付费用数据，输入显示部显示实验计费画面让用户查看应付费用数据并进行相应的费用支付。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，用户信息输入画面包含用户注册画面、用户识别信息输入画面以及验证信息输入画面。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，验证信息输入画面为密码输入画面、指纹输入画面或人脸识别输入画面。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，预定试验信息包含试验项目、与该试验项目对应的安全教育资料以及用户上传的试验经验和心得体会。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，计费标准数据包含有与实验室场地、预定仪器设备以及预定药品相对应的计费标准数据。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，画面存储部还存储有余额显示画面，输入显示部，与第三方支付界面链接，显示余额显示画面让用户查看当前余额信息以及进行充值或提现。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，云端服务器还包含有解锁部，设置在实验室门禁以及预定仪器设备处，用户输入验证信息进行相应的解锁。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，云端服务器还包含有：监测数据存储部、试验环境监测部、警报信息生成部以及云端警报提示部，用户终端还包含有用户侧警报提示部，监测数据存储部至少存储有预定监测数据范围，试验环境监测部用于实时监测试验环境，生成实时监测数据，控制存储部控制监测数据存储部对实时监测数据进行存储，搜索获取部获取预定监测数据范围，判断部判断实时监测数据是否处于预定监测数据范围内，当判断结果为否时，警报信息生成部生成警报信息，云端警报提示部，设置在实验室内，根据警报信息进行相应的警报提示，云端通信部发送警报信息至用户终端，用户侧通信部接收警报信息，用户侧警报提示部根据警报信息进行相应的警报提示。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，试验环境监测部设置在实验室内，包含：温度监测单元，采集温度数据；湿度监测单元，采集湿度数据；烟雾监测单元，采集烟雾数据，气体压力监测单元；设置在储气罐上，采集储气罐内气体压力数据；电压监测单元，设置在预定药品的存储处，采集电压传感数据；摄像监测单元，采集实验室监控图像数据。

在本发明提供的实验室管理系统中，还可以具有这样的特征：其中，管理终端，被管理者持有，与云端服务器进行通信连接，包含有:用户信息管理部、预约信息管理部、试验信息管理部、计费数据管理部、监测数据管理部、管理侧警报提示部以及管理侧通信部，云端通信部发送预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息至管理终端，管理侧通信部接收预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息，用户信息管理部对预定用户识别信息和验证信息进行管理，管理侧通信部将管理后的预定用户识别信息和验证信息发送至云端服务器，预约信息管理部对预定预约信息进行管理，管理侧通信部将管理后的预定预约信息发送至云端服务器，试验信息管理部对预定试验信息进行管理，管理侧通信部将管理后的预定试验信息发送至云端服务器，计费数据管理部对计费标准数据和应付费用数据进行管理，管理侧通信部将管理后的计费标准数据和应付费用数据发送至云端服务器，监测数据管理部对预定监测数据范围和实时监测数据进行管理，管理侧通信部将管理后的预定监测数据范围发送至云端服务器，管理侧警报提示部根据警报信息进行相应的警报提示。

发明的作用与效果

本发明涉及一种实验室管理系统用于对用户信息、预约信息、试验信息、计费数据、监测数据进行管理，实现了对用户的注册、登录账号、进入实验室以及使用仪器设备等的安全管理；实现了有序、高效、科学的预约信息管理，便于用户合理安排试验；实现了试验中的安全教育以及便于分享用户的试验经验；实现了科学合理的收费管理，改善浪费滥用实验资源的情况；实现了对试验环境的全天候监控，便于查询试验环境数据，利于试验的重复性操作；实现了对突发状况的监控，及时通知有关人员处理事故。

附图说明

图1是本发明的实施例中实验室管理系统的框图；

图2是本发明的实施例中用户终端的框图；

图3是本发明的实施例中云端服务器的框图；

图4是本发明的实施例中管理终端的框图；

图5是本发明的实施例中用户信息存储部中存储的用户信息表格；

图6是本发明的实施例中画面存储部中存储的各类画面；

图7是本发明的实施例中的实验室管理系统中用户终端与云端服务器的流程图；以及

图8是本发明的实施例中的实验室管理系统中管理终端与云端服务器的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的实验室管理系统作具体阐述。

图1是本发明的实施例中实验室管理系统的框图。

如图1所示，本发明的实验室管理系统10包括：多个用户终端100被多个用户持有；管理终端200被管理者持有；以及云端服务器300与用户终端100和管理终端200通过通信网络400进行通信连接。

在本实施例中，多个用户终端100结构相同，在此仅对一个用户终端100进行阐述。

图2是本发明的实施例中用户终端的框图。

如图2所示，用户终端100包含有：画面存储部101、输入显示部102、用户侧警报提示部103、用户侧通信部104以及控制上述各部的用户侧控制部105。

图3是本发明的实施例中云端服务器的框图。

如图3所示，云端服务器200包含有：用户信息存储部201、预约信息存储部202、试验信息存储部203、计费数据存储部204、计费部205、监测数据存储部206、试验环境监测部207、搜索获取部208、判断部209、控制存储部210、警报信息生成部211、云端警报提示部212、解锁部213、云端通信部214以及控制上述各部的云端控制部215。

图4是本发明的实施例中管理终端的框图。

如图4所示，管理终端300包含有:用户信息管理部301、预约信息管理部302、试验信息管理部303、计费数据管理部304、监测数据管理部305、管理侧警报提示部306、管理侧通信部307以及控制上述各部的管理侧控制部308。

<用户终端与云端服务器的互动如下>

图5是本发明的实施例中用户信息存储部中存储的用户信息表格。

如图5所示，用户信息存储部201存储有所有用户的预定用户识别信息和验证信息。其中，用户识别信息包含姓名、学号、专业等用户识别信息；验证信息输入画面为密码、指纹信息或人脸识别信息，图5中以指纹为例示出。

预约信息存储部202存储有预定预约信息。预约信息存储部202存储有对应的预定预约信息表格，与图5中表格形式类似，此处省略表格图。

试验信息存储部203存储有预定试验信息。该预定试验信息包含试验项目、与该试验项目对应的安全教育资料(例如：该项目的注意事项和相关仪器设备仪器的使用事项等)以及用户上传的试验经验和心得体会。试验信息存储部203存储有对应的预定试验信息表格，与图5中表格形式类似，此处省略表格图。

计费数据存储部204至少存储有计费标准数据。该计费标准数据包含有与实验室场地、预定仪器设备以及预定药品相对应的计费标准数据。其中，预定仪器设备为昂贵的大型仪器设备，预定药品为昂贵的药品和危险药品。计费数据存储部204存储有对应的计费标准数据表格，与图5中表格形式类似，此处省略表格图。

监测数据存储部206至少存储有预定监测数据范围。计费数据存储部204存储有对应的预定监测数据范围表格，与图5中表格形式类似，此处省略表格图。

图6是本发明的实施例中画面存储部中存储的各类画面。

如图6所示，画面存储部101至少存储有用户信息输入画面101a、预约申请画面101b、试验信息画面101c、实验计费画面101d、余额显示画面101e和监测数据画面101f。

用户信息输入画面101a包含用户注册画面、用户识别信息输入画面以及验证信息输入画面。其中，用户识别信息输入画面包含姓名、学号、专业等用户识别信息；验证信息输入画面为密码输入画面、指纹输入画面或人脸识别输入画面。

输入显示部102显示用户信息输入画面101a让用户输入对应的当前用户识别信息和验证信息。

用户侧通信部104发送当前用户识别信息和验证信息至云端服务器200。

云端通信部214接收用户端100发送来的当前用户识别信息和验证信息。

搜索获取部208基于当前用户识别信息和验证信息获取对应的预定用户识别信息和验证信息。

判断部209判断当前用户识别信息和验证信息与预定用户识别信息和验证信息是否一致，当判断结果为是时，搜索获取部208获取预定预约信息。

云端通信部214发送预定预约信息至用户终端。

用户侧通信部104接收云端通信部200发送来的预定预约信息。

输入显示部102显示预约申请画面让用户查看预定预约信息以及输入当前预约信息。

用户侧通信部104发送当前预约信息至云端服务器200。

云端通信部214接收用户端100发送来的当前预约信息。

控制存储部210将当前预约信息存储为预定预约信息。

云端通信部214发送预定试验信息至用户终端。

用户侧通信部105接收云端通信部200发送来的预定试验信息。

输入显示部102显示试验信息画面让用户查看预定试验信息以及输入当前试验信息。

用户侧通信部104发送当前试验信息至云端服务器200。

控制存储部210控制试验信息存储部203将当前试验信息存储为预定试验信息。

计费部205基于当前预约信息，根据计费标准数据计算得到应付费用数据。

控制存储部210控制计费数据存储部204对应付费用数据进行存储。

云端通信部214发送应付费用数据至用户终端100。

用户侧通信部104接收云端200发送来的应付费用数据。

输入显示部102与第三方支付界面链接，显示实验计费画面让用户查看应付费用数据并进行相应的费用支付；显示余额显示画面让用户查看当前余额信息以及进行充值或提现。

解锁部213设置在实验室门禁以及预定仪器设备处，用户输入验证信息进行相应的解锁。

试验环境监测部207用于实时监测试验环境，生成实时监测数据。试验环境监测部207设置在实验室内，包含：温度监测单元，采集温度数据；湿度监测单元，采集湿度数据；烟雾监测单元，采集烟雾数据，以便实时监测火灾状况；气体压力监测单元，设置在储气罐上，采集储气罐内气体压力数据，以便实时监测气体是否发生泄漏；电压监测单元，设置在预定药品的存储处，采集电压传感数据，以便更好的管理昂贵的药品和危险药品；摄像监测单元，采集实验室监控图像数据，实时监测实验室的情况，以便在发生意外(如实验室漫水、试验人员晕倒等情况)时，能及时发现并处理。

控制存储部210控制监测数据存储部206对实时监测数据进行存储。

云端通信部214发送温度、湿度的实时监测数据至用户终端100。

用户侧通信部104接收云端通信部200发送来的温度、湿度的实时监测数据。

输入显示部102显示温度、湿度的实时监测数据让用户查看。

搜索获取部208基于实时监测数据获取对应的预定监测数据范围。

判断部209判断实时监测数据是否处于预定监测数据范围内，当判断结果为否时，警报信息生成部生成警报信息。

云端警报提示部212设置在实验室内，根据警报信息进行相应的警报提示。云端警报提示为蜂鸣器发出声音提示，同时指示灯进行亮灯提示。

云端通信部214发送警报信息至用户终端100。

用户侧通信部104接收云端通信部200发送来的警报信息。

用户侧警报提示部103根据警报信息进行相应的警报提示。用户侧的警报提示为用户持有的智能移动终端震动提示、声音提示或指示灯亮灯提示。

<管理终端与云端服务器的互动如下>

云端通信部200发送预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息至管理终端300。

管理侧通信部308接收云端通信部200发送来的预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息。

用户信息管理部301对预定用户识别信息和验证信息进行管理，管理侧通信部307将管理后的预定用户识别信息和验证信息发送至云端服务器200。用户信息管理部301侧的管理者可以根据学生退学、毕业、入学等实际情况对预定用户识别信息和验证信息进行增加、删除、修改等管理操作。

预约信息管理部302对预定预约信息进行管理，管理侧通信部307将管理后的预定预约信息发送至云端服务器200。用户信息管理部301侧的管理者可以根据实验室的实际情况对预定预约信息进行修改、调整等操作。

试验信息管理部303对预定试验信息进行管理，管理侧通信部307将管理后的预定试验信息发送至云端服务器200。用户信息管理部301侧的管理者可以对预定试验信息进行修改、更新、审核等操作。

计费数据管理部304对计费标准数据和应付费用数据进行管理，管理侧通信部307将管理后的计费标准数据和应付费用数据发送至云端服务器200。用户信息管理部301侧的管理者可以对计费标准数据进行修改、删除、增添等操作；管理者还可以根据实际情况如实验过程中人为损坏仪器设备、超出使用时间等，对该用户的应付费用数据增加罚款项、赔偿项等管理操作。

监测数据管理部305对预定监测数据范围和实时监测数据进行管理，管理侧通信部307将管理后的预定监测数据范围发送至云端服务器200。用户信息管理部301侧的管理者可以对计费标准数据进行修改、删除、增添等操作。

管理侧警报提示部306根据警报信息进行相应的警报提示。

<本实施例的实验室管理系统的运作流程如下>

图7是本发明的实施例中的实验室管理系统中用户终端与云端服务器的流程图。

如图7所示，本实施例的实验室管理系统中用户终端100与云端服务器200的运作流程如下：

首先进入步骤sa1或进入步骤sb1。

步骤sa1：用户登录账户，然后进入步骤sa2。

步骤sa2：获取预定用户识别信息，然后进入步骤sa3。

步骤sa3：判断当前用户识别信息与预定用户识别信息是否一致，当判断结果为是时，进入步骤sa4；当判断结果为否时，返回步骤sa1。

步骤sa4：用户进行预约，然后进入步骤sa5。

步骤sa5：用户解锁实验室及仪器设备，然后进入步骤sa6。

步骤sa6：用户查阅预定试验信息和试验环境的实时监测数据，进行试验，然后进入步骤sa7。

步骤sa7：试验结束，上传本次试验经验和心得，然后进入步骤sa8。

步骤sa8：显示计费数据，支付费用，接着进入结束状态。

步骤sb1：监控试验环境，然后进入步骤sb2或进入步骤sb2’。

步骤sb2：判断实时监测数据是否处于预定监测数据范围内，当判断结果为否时，进入步骤sb3；当判断结果为是时，返回步骤sb1。

步骤sb2’：存储实时监测数据，然后进入步骤sb3。

步骤sb3：用户终端、云端服务器均进行警报提示，接着进入结束状态。

图8是本发明的实施例中的实验室管理系统中管理终端与云端服务器的流程图。

如图8所示，本实施例的实验室管理系统中管理终端100与云端服务器200的运作流程如下：

首先进入步骤s1或进入步骤s1’。

步骤s1：云端服务器发送预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息至管理终端，然后进入步骤s2。

步骤s2：管理侧通信部接收云端发送来的预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息。然后进入步骤s3。

步骤s3：管理终端的管理者对发送来的预定用户识别信息和验证信息、预定预约信息、预定试验信息、计费标准数据和应付费用数据、预定监测数据范围和实时监测数据以及警报信息。接着进入结束状态。

步骤s1’：监控试验环境，然后进入步骤s2’。

步骤s2’：判断实时监测数据是否处于预定监测数据范围内，当判断结果为否时，进入步骤s3’；当判断结果为是时，返回步骤s1’。

步骤s3’：用户终端、云端服务器均进行警报提示，接着进入结束状态。

实施例的作用与效果

本发明实施例的实验室管理系统用于对用户信息、预约信息、试验信息、计费数据、监测数据进行管理，实现了对用户的注册、登录账号、进入实验室以及使用仪器设备等的安全管理；实现了有序、高效、科学的预约信息管理，便于用户合理安排试验；实现了试验中的安全教育以及便于分享用户的试验经验；实现了科学合理的收费管理，改善浪费滥用实验资源的情况；实现了对试验环境的全天候监控，便于查询试验环境数据，利于试验的重复性操作；实现了对突发状况的监控，及时通知有关人员处理事故。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。