一种实验室危化品闭环管理系统和方法与流程

本发明涉及一种环境管理系统，尤其涉及实验室环境的管理。

背景技术：

高校、研究院所的实验室是一个非常复杂的环境，管理难度很大，尤其体现在危险化学品的管理上。传统的危化品管理模式主要依靠制定相应的规章制度建立台帐、危化品柜上锁、人工盘点等，依靠实验室管理员进行监督管理，这样的管理效率低、监管不全面、对管理人员危害较大，而且危化品种类多样，导致管理步骤复杂，且每一个环节相对孤立，没有整体性，出现问题不能及时得到反馈，管理员间的差异，对工作的熟练程度也会影响管理的效率，因经验不足造成的实验室安全事故也屡次发生。

技术实现要素：

本发明提供的实验室危化品闭环定位管理系统采用智能定位硬件和智能摄像装置对危化品进行监控，同时搭配合理的采购及出入库管理流程，可以最大限度的给实验室管理者及使用者带来便利，保障实验室的安全运行、资源节约、高效管理。以解决现有实验室管理中存在的管理效率低、监管不全面、人为因素影响大、安全隐患、资源浪费等问题。

本发明提供了一种实验室危化品闭环管理系统，所述系统包括：

智能定位系统，所述智能定位系统包括智能定位标签、智能标签发卡器、智能标签识别装置以及智能标签手持识别装置；

智能摄像采集系统，所述智能摄像采集系统包括摄像装置，存储器，以及存储于所述存储器上的计算机程序，

所述计算机程序用于实时监测实验室位置开关门信号，触发所述摄像装置拍照或录像，并实时将采集的信号发送至服务器。

根据本发明的一实施例，所述智能定位系统的智能定位标签用于通过智能标签发卡器给标签写入唯一编号，并将其固定在危化品上；

当智能标签读写器扫描标签时，实时获取和追踪危化品的位置。

根据本发明的一实施例，所述智能定位系统的智智能标签发卡器用于将危化品信息写入标签，所述写入是并发批量写入。

根据本发明的一实施例，所述智能定位系统的智能标签识别装置用于实时扫描标签，检测危化品的入库、使用、废弃全生命周期的位置，实现实验室闭环安全管理。

根据本发明的一实施例，所述智能定位系统的智能标签手持识别装置用于定期盘点库存。

根据本发明的一实施例，所述智能摄像采集系统采集的位置开关门信号包括位于实验室房间门、药品柜门或气瓶柜门位置的开关门信号。

根据本发明的一实施例，所述智能摄像采集系统的摄像装置安装于实验室或药品室门口或药品柜，由所述智能摄像采集系统触发开关信号，采集和记录摄像位置的实时图像信息。

本发明还提出了一种实验室危化品闭环管理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)实验人员在用户终端提交危化品信息，实验室危化品闭环管理系统记录所述危化品信息；

(2)当危化品进入实验室时，将智能标签固定于危化品，并在所述实验室危化品闭环管理系统中记录标签与危化品的关联信息；

(3)当实验人员需要领用危化品时，所述实验室危化品闭环管理系统记录申请信息，当所述实验室危化品闭环管理系统确认可以领用时，触发智能摄像采集系统记录领用场景，并且所述实验室危化品闭环管理系统自动设定所领用危化品在标签识别区消失的时间，若超过预设时间，则触发报警；

(4)智能标签手持识别装置根据危化品的位置信息，对危化品存放区域进行扫描，核对库存信息。

根据本发明的一实施例，所述方法进一步包括：

当实验室危化品闭环管理系统判断申请信息错误、申请信息不予批准、危化品数量减少或者智能标签消失时间超过预设值时，触发报警系统，并将报警信息推送给管理员。

根据本发明的一实施例，所述方法进一步包括：

存放于实验室标签识别区的危化品，通过固定于危化品上的智能标签，利用近场通信、wifi或蓝牙通信主动发送位置信息给实验室危化品闭环管理系统。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明的实验室危化品闭环定位管理系统逻辑示意图；

图2是本发明的实验室危化品闭环定位管理系统结构示意图；

图3是本发明的智能定位系统的结构示意图；

图4是本发明的智能摄像系统结构示意图；

图5是本发明的实验室危化品闭环管理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实验室环境管理系统和方法进行说明。

图1示出了实验室危化品闭环定位管理系统逻辑示意图，该系统不仅是一个控制、整合实验室资源的计算机应用系统软件，而且可以运用蕴涵在其中的深邃思想和处理问题的手段，以及它先进的管理思想，合理的管理手段提高实验室的办公效率、降低实验室的运营成本。

实验室中最大特点就是流水作业，而流水作业的最大特点就是一环紧扣一环，如果中间某一个环节出了问题，不但会影响后面的环节，也会影响前面的环节；同时流水线还体现着工序的最优化方案。lims项目是个系统工程，可以有机的衔接部门与部门之间、检验员与检验员之间的工作，做到井然有序。

目前，实验室数据比以往更需要进行严格审查，成为严格的实验室规范要求的管理重点，选择优秀的实验室环境管理系统并成功实施，是提升实验室管理的必经之路。本发明提供的系统针对实验室的整体环境而设计，实现对人(人员)、机(仪器)、料(样品、实验材料)、法(方法)、环(环境、通信)等资源管理的应用系统，是一套完整的实验室综合管理和产品质量监控体系，保证实验室分析数据的严格管理和控制。它显著提高实验室的工作效率与生产率，提高质量控制水平。

智慧实验室环境管理系统是根据实验室管理的特点和相关的技术需求进行设计，以分布式架构提供实验室环境管理的解决方案，主要包括如下内容：

1、构建实验室内部的局域网，安装专用管理系统和实验室专用数据库，根据各实验室管理体系和具体要求，建立实现集检测仪器联网数据自动采集、检测业务处理自动化、管理自动化为一体的实验室信息管理系统平台。保证实验室内部业务运营的安全、稳定、快速和良好的数据挖掘和数据分析。

2、建设中心数据库，与行业专网互联，中心数据库存储实验室共享的数据信息，运用系统基于xml的webservice平台，实现实验任务的下达和接收、检测数据准确及时地汇总上报和分析、相关检测技术和检测结果等信息的交流与共享，全面及时地掌握实验室中的数据信息和阶段工作情况。

3、实验室的专用管理系统将共享信息无误的上传至中心数据库中，并从中心数据库中获取下载。根据需要，可以设置本地实验室用户、监测中心其他部门用户和外部客户对本地数据库和中心数据库的访问权限，也可以设置访问本地数据库和中心数据库的应用程序方式或web方式。

实验室为花瓶闭环定位管理系统平台的设计以b/s模式为基础，以mvc为模型采用三层架构进行开发完成。

1)表示层

表示层位于整个系统的最外围部分，是直接面向用户的部分。负责与用户的界面交互，并通过http协议向服务器地址发送数据请求，服务器响应到浏览器的请求后，将逻辑和数据结果返回到浏览器呈现给用户。

2)业务逻辑层

业务逻辑层位于表示层和数据层之间，主要实现系统的业务逻辑功能，并控制逻辑的判断与数据的传递。按功能不同，可将逻辑层分为页面容器层、业务对象层、基础服务层以及数据库访问层四部分。分别负责处理页面的导航，以及页面生成与页面的交互响应，系统基本业务对象的定义及业务逻辑功能的实现，向业务对象层提供系统基础服务，为业务对象层以及基础服务层提供数据库访问服务的功能。

3)数据库层

数据库层由数据库管理系统构成，实现对系统数据的存储与管理。

图2是本发明的实验室危化品闭环管理系统结构示意图，包括：

1、智能定位系统硬件

传统管理模式为：将危化品放置在固定区域，如药品柜，气瓶室，在醒目的地方张贴管理要求，并由实验室管理员定期进行检查.这种方式的采购，出入库及数量盘点等环节相对孤立，而且可能由多个角色来完成，每个环节或者每个角色经手后便不再进行关注，管理员不能了解到危化品的实时状态及最终去向.这样的方法在危化品数量较庞大的实验室效率很低，而且大量占用人员精力。

图3是智能定位系统的结构示意图。实验室危化品闭环定位管理系统：(1)智能定位标签:通过发卡器给每一个标签写入唯一的编号，通过粘贴或吸附或捆绑等方式固定在危化品的包装上，因此每种危化品可以具有自己独特的编号及信息，方便查询，同时使用智能标签读写器扫描标签，可以实时获取危化品的位置，不管是在仓库，实验室还是废品区都可以追踪到；(2)智能标签发卡器:每个标签所代表的化学品信息通过发卡器写入，发卡器每次可写入一个标签的信息，同时可以进行批量发卡，大幅度简化危化品的入库流程；(3)智能标签识别装置:布置于药品库、实验室、走廊、废品区、气瓶区等，可实时扫描标签，检测危化品的入库、试用、废弃等全生命周期的位置，做到闭环安全管理实验室的目的；(4)智能标签手持识别装置：用于库存的定期盘点，跟以往的人工盘点相比，大大的提高了效率与准确率。

2、智能摄像采集系统硬件

传统的管理模式为：管理员定时定期进行排查或者盘点，时效性差，效率低。

实验室危化品闭环定位管理系统：(1)将一种可输出信号的开关，布置于房间门、药品柜门、气瓶柜门等位置，实时检测上述位置的开关门信号，可上传实时信息至后台服务器，也可触发摄像装置拍照或录像；(2)摄像装置安装于实验室或药品室门口、药品柜上方等位置，可由系统或开关信号触发，采集和记录上述位置的实时图像信息或开门时的图像信息。

3、实验室危化品闭环定位管理系统软件

传统的管理软件：只能起到管理信息的作用，所有信息需要靠管理员手动录入，并进行更新，有事甚至需要同时存在纸质版和电子版，这种软件不具有时效性，效率低，难以实现复杂的统计工作，而且常常由于操作人员的失误造成统计混乱，严重的甚至造成一定的经济损失。

实验室危化品闭环定位管理系统：通过分布的智能标签识别装置，实时显示采购及出入库信息，自行统计库存数量，精简步骤，方便管理。通过分配实验室人员角色及权限，规范操作流程，不管危化品是在仓库、实验室、废品区都可以准确获取其种类、数量、有效期、位置等信息，通过智能摄像采集系统，可准确记录实验室、药品室、药品柜开门时的图像信息。

图5是本发明提供的实验室危化品闭环定位管理方法的流程图。本发明提供的实验室危化品闭环管理方法具体包括如下步骤：

1、申请采购

实验人员在软件中提交采购危化品的申请，系统记录申请相关信息，审批通过后，系统生成订单，为待入库状态。

2、入库

采购人员完成危化品后进行入库操作，将智能标签固定于危化品外包装表面，并在系统中录入该危化品相关信息(品名、规格、品牌等)，并录入标签与危化品间的关联信息，然后将危化品置于药品库的标签识别区，完成入库。推送信息至申购人，申购物品到位。

3、领用

实验人员申请领用危化品，系统记录申请相关信息，审批通过后，实验人员可将危化品取出使用，触发智能摄像采集系统，记录领用场景，不触发报警。使用完毕，若药品未用尽，将危化品归还至药品库或放置于实验室标签识别区，若药品使用完毕，则应置于废品区标签识别区。自领用审批后，系统自动设定被领用物品在标签识别区消失的时间，若超过设置时间(可自定义设置)，则触发报警。

4、出库

管理员定期对废品区危化品包装进行处理，读取废品待处理的危化品包装的标签信息，确认无误后进行出库操作，将出库的危化品包装交给相关部门进行集中处理。

5、盘点

使用智能标签手持识别装置设备，根据危化品的位置信息，对相关区域进行扫描，核对库存数量。

6、报警

以下情况触发报警，系统推送报警信息至管理员：无申请信息或申请未批准的情况下，开关被触发或智能标签各识别区物品数量减少；申请批准后，标签消失时间超时等异常情况。

7、主动报送信息

存放于实验室标签识别区的危化品，通过固定于危化品上的智能标签，利用近场通信或蓝牙通信等无线通信技术主动发送位置信息给实验室危化品闭环管理系统，实现实验室危化品闭环管理系统的主动管理，无需其他被动触发条件，从而提高了管理效率。

结合本发明的实验室危化品闭环管理系统，本发明的实验室危化品闭环管理方法，包括如下步骤：

(1)实验人员在用户终端提交危化品信息，实验室危化品闭环管理系统记录所述危化品信息；所述危化品信息可以是危化品自身的信息，也可以是危化品的其他如位置、安全信息；

(2)当危化品进入实验室时，将智能标签固定于危化品，并在所述实验室危化品闭环管理系统中记录标签与危化品的关联信息；

(3)当实验人员需要领用危化品时，所述实验室危化品闭环管理系统记录申请信息，当所述实验室危化品闭环管理系统确认可以领用时，触发智能摄像采集系统记录领用场景，并且所述实验室危化品闭环管理系统自动设定所领用危化品在标签识别区消失的时间，若超过预设时间，则触发报警，由于危化品通常有危害时间，因此可以根据危化品的不同属性，设置不同的预警时间；

(4)智能标签手持识别装置根据危化品的位置信息，对危化品存放区域进行扫描，并根据扫描信息核对库存信息。

当实验室危化品闭环管理系统判断申请信息错误、申请信息不予批准、危化品数量减少或者智能标签消失时间超过预设值时，触发报警系统，并将报警信息推送给管理员。所述报警信息的传输可以是无线通信技术中的任一技术，如wifi、zigbee、近场通信或蓝牙通信技术。

存放于实验室标签识别区的危化品，通过固定于危化品上的智能标签，利用近场通信、wifi或蓝牙通信主动发送位置信息给实验室危化品闭环管理系统。这种主动发送信息，可以将安全管理从被动转化成主动管理，这种发送可以是周期发送，也可以是在某个时间段连续发送。如当危化品的存放温度高于某个值时，危化品上的智能标签能够连续不断的主动发送信息实验室危化品闭环管理系统，由其触发报警系统或发送给管理员。

本领域普通技术人员还应当明白，结合本申请所公开内容描述的各种示例性的模块、装置和步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上面对各种示例性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。

用于执行本申请所述功能的通用处理器(cpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合，可以用来实现或执行结合本申请所公开内容描述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与dsp内核的结合，或者任何其它此种结构。结合本申请所公开内容描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、cd-rom或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。可以将一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使该处理器能够从该存储介质读取信息，并且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

本申请接受各种修改和可替换的形式，具体的实施方式已经在附图中借助于实施例来显示并且已经在本申请详细描述。但是，本申请不意在受限于公开的特定形式。相反，本申请意在包括本申请范围内的所有修改形式、等价物、和可替换物，本申请的范围由所附权利要求及其法律等效物限定。