一种智慧实验室生态系统的制作方法

本发明涉及技术服务互联网技术领域，尤其涉及一种智慧实验室生态系统。

背景技术：

现有技术的实验室管理过程当中，即使是在比较完善的实验室管理体系下，也是通过“人”以“法”来管理监控“机”、“料”、“环”，处于一个各个管理环节的数据流未能统一贯通的情况，如：信息管理系统lims注重实验环节的各类数据管理，预约管理系统larms则主要针对实验室设备使用、人员确认等场景，而实验室的安保门禁、环境控制、危化品及废弃物管理等日常管理产生的数据流基本没有纳入到实验室整体数据的联动体系当中，这就难免会造成关键信息流通不畅、数据丢失或延迟，从而导致实验室管理的效率、体验甚至安全性得不到最大范围和程度的保障。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是如何使实验室管理的效率、体验甚至安全性得到最大范围和程度的保障。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种智慧实验室生态系统，包括管理系统、云平台、物联系统及中间载体，所述物联系统通过所述中间载体与所述管理系统进行数据交互，所述管理系统与所述云平台进行数据交互并通过所述云平台对所述物联系统进行控制实现对实验室进行智慧管理目的。

所述管理系统，包括信息管理系统lims、预约管理系统larms、效能评价系统lees，所述信息管理系统lims、预约管理系统larms相互之间进行数据交互交分别向所述效能评价系统lees进行数据交互；

所述信息管理系统lims，负责整个智慧实验室的大数据处理及流通，具有查询、追溯及报表统计功能，包括服务器及“人”、“机”、“料”、“法”、“环”模块，所述服务器分别和所述“人”、“机”、“料”、“法”、“环”模块进行数据交互，对“人”、“机”、“料”、“法”、“环”的每一次更新的数据进行储存和管理；其中：所述“人”，包括人员管理、客户管理，所述人员管理包括基本信息、培训记录、检验员证书上、个人简历；所述客户管理包括基本信息、业务需求、历史记录、客户分类；所述“机”，包括设备管理，所述设备管理包括基本信息、零部件信息、安装验收记录、维修维护记录、检定记录、使用记录；所述“料”，包括材料管理、采购管理、领用管理及库存报警，所述材料管理包括试剂、耗材及标志物管理；所述“法”，包括文件标准、原始记录、科研管理，所述文件标准包括技术文档、质量标准、检验标准；所述原始记录包括电子表单、分析处理；所述科研管理包括科研立项、数据管理、资料管理；所述“环”，包括环境管理，所述环境管理包括温湿度控制、入员出入、安全管理。

所述预约管理系统larms，包括服务器及仪器管理、预约管理、消息中心、财务对接、系统设置功能模块，所述仪器管理、预约管理、消息中心、财务对接、系统设置功能模块与所述服务器进行数据交互，具有查询、追溯及报表统计功能，在实现仪器预约及管理基础功能的同时，还与生态系统内各系统的各功能模块进行数据、信息共享，提升实验室仪器管理体验及管理覆盖范围：其中：

所述仪器管理，包括仪器资源配置、仪器维护计划、操作培训、使用统计、共享物联；所述仪器资源配置，通过实时的电子化预约表单实现实验室可预约仪器设备进行智能化管理，同时以仪器配置信息作为系统核心节点，实现预约人员管理、在线学习、仪器维修保养、使用统计及仪器共享各项功能；所述仪器维护计划，通过预约仪器的使用时限、频次、维修保养记录，结合数据接口仪器猫的实时动态监控数据实现对仪器的智能化管理，包括运行预警、保养预警、维护时间表推送；所述操作培训，通过预约管理系统larms系统内建的仪器操作规程及丰富的仪器学习资料，实现实验室安全准入管理，预约者学习仪器相关的操作、应用、维护技术并通过在线考核获取各类仪器的操作资质，管理者可以通过设置考核内容界定预约者的操作权限，保证仪器操作、预约者人身及实验室管理的安全；所述使用统计，结合门禁安防系统采集仪器的实时使用记录和登录信息，对仪器使用进行后台记录。超级管理员在后台提取用户在实验室的上机时间，上机行为监控并生成统计报表，可以便捷地实现实验室数据信息的汇总统计以及数据上报；所述共享物联，指数据接口仪器猫的电控管理模块在超级管理员授权的前提下将仪器的激活信息导入到聚变师仪器共享平台，从而使预约管理系统larms外的仪器使用需求者可以看到可预约设备的信息，并通过外部移动端接口接入预约管理系统larms并进行完整地预约流程，实现实验室仪器共享。

所述预约管理，包括课题组/组群管理、个人预约管理、预约计划及订单设置；所述课题组/组群管理，指设置课题组/组群信息，进行预约仪器的分配、监控及统计功能，形成以课题组/组群为节点管理链条及数据包，管理员及预约方都能及时方便地查询、追溯、统计及分析相关数据，管理者可根据所述相关数据进行信用评级及资金管理，预约方及时评估实验成本；所述个人预约管理，指设置课预约人信息，进行预约仪器的分配、监控及统计功能，形成以预约人为节点管理链条及数据包，管理员及预约方都查询、追溯、统计及分析相关数据，管理者根据这些数据进行信用评级及资金管理，同时预约方也能及时评估实验成本，方便后续实验方案的制定；所述预约计划，指根据预约情况制定预约计划及动态仪器预约时间表，高效管理及调配仪器资源，管理者及预约者双方能实时了解目前的仪器使用状态，保证预约的有效性；所述订单设置，指形成预约订单信息，详实的订单信息能帮助管理者及预约者双方精准了解仪器类型、配置、状态、预约时长、操作资质情况，让管理者及预约者双方能作出调整及修正，保证预约效率。

所述消息中心，包括预约信息、培训计划信息、系统警示信息、云平台信息，所述预约信息，指预约信息的实时交互输出，支持移动端、可视化门禁系统或者其它信息管理系统的led显示屏、电视实时显示每个实验室仪器使用安排、整体预约时间表、实验室信息、实验时长、预约人数、指导/管理者信息、实验项目情况；所述培训计划信息，指预约仪器的使用培训内容可由预约者自主定制，也可以由指导/管理者强制设定必学内容，并通过系统内置的考核模块确认操作资质，实现对实验室安全规范、仪器操作规程、应用项目监控、危化品使用安全规范等实验室进入必要课程的全面管理和监控；所述系统警示信息，指通过与门禁安保系统、环控系统、数据接口仪器猫实验室智能电控系统、废液管理系统的数据互联，通过pc端及移动端推送实时警示信息，方便管理者及预约者双方及时了解实验室及仪器状态；所述云平台信息，通过与系统外围云平台的数据互联，获取海量的仪器技术信息了解仪器性能或应用背景，实现文档、ppt、课件资源共享，互动降低使用风险，提升仪器使用效能。

所述财务对接，包括支付流程、财务审批、充值中心、信用服务，所述支付流程，指预约管理系统larms可根据不同的客户单位系统定制专属的支付流程，实现支付流程电子化，与预约订单数据的互联可以方便地查询、统计相关支付数据，所有数据可为不同单位的审计流程提供数据支持；所述财务审批，指预约管理系统larms可以根据不同的客户单位系统定制审批流程，流程电子化，一站式在线申请及审批，支持移动端审批及电子签名；所述充值中心，指课题组/组群及个人均可以在充值中心进行各种定制化的充值模式，可以根据资金情况设置实验方案，控制实验成本；所述信用服务，指管理者可以界定预约客户的信用等级，制定信用促销或制约程序，进行信用管理，预约者可以查询自己在系统内的信用等级，选择信用服务，控制信用风险。

所述系统设置，包括权限设置、安全设置、消息设置，所述权限设置，指管理者可设置各类身份权限，结合门禁安保系统实现身份智能动态实时识别验证，既保证预约管理系统larms使用，也防止重要信息泄露，保证系统数据及实验室整体安全；所述安全设置，指预约管理系统larms结合门禁安保系统、智能环控系统、信息管理系统lims及废液处理系统对开放实验室的整体安全进行不同等级的数据安全设置；所述消息设置，指根据管理者权限的不同接受不同范畴不同内容的消息推送，保证使用者能接收到精准的信息，同时不会错过最重要的信息。

所述效能评价系统lees，指包括实验数据、仪器数据、科研人员数据、场地数据利用实验室通行的两大数据内核信息管理系统lims及预约管理系统larms，结合生态系统内的数据接口仪器猫物联，共享实验室运行过程中产生的大量数据并进行联动，运用完备的统计模型及评价因子来对教学及科研实验室运行效能进行客观、准确的评估。

所述云平台，包括聚变师仪器共享平台、在线学习平台、采购租赁平台、维修平台；其中：

所述聚变师仪器共享平台是一个集仪器共享、预约使用、委托检验于一体的互联网平台，包括云端和客户端，均配置移动端和pc端，在实验地点或者soho场景下，随时随地完成仪器的预约或样品的委托，从而成为预约管理系统外的实验室共享需求解决方案，平台内的仪问模块提供行业技术咨询功能，使用者遇到技术问题可以在仪问模块寻求技术帮助，采用在线问答方式，由平台内专业人士进行解答，同时采取积分奖励方式使回答方获得更多平台权益，为专业领域技术难题的解决提供高效途径，同时还是专业社交平台，通过严格的实名认证和同行推荐，致力打造成为科研工作者的社交空间并提供一个精准的沟通合作平台；

所述在线学习平台，是以仪器为核心的实验室学习平台，可为实验人提供包括仪器操作、维护、实验室安全、行业标准、法律法规一些列专业内容，不仅有图文资料，还有各类原创的音视频内容，而且还配备全实验室行业最完备的网址导航功能，解决实验室过程当中出现的实验技术学习的需要；

所述采购租赁平台，负责对实验人的实验需求产生响应，包括仪器生产商、仪器服务商、金融机构、耗材采购平台、仪器服务平台、物流平台，构建仪器配置及仪器服务的生态环境，降低仪器用户配置及使用门槛，节约仪器购置时间，提升售前售后服务质量；

所述维修平台，负责对实验过程中产生的仪器维修需求产生响应，本地维修工程师接收信息管理系统发来的维修请求并提供上门现场维修服务；

所述物联系统包括安防物联系统、环控物联系统、仪器物联系统、危化品物联系统、废液物联系统、火灾爆炸预警系统，其中：

所述安防物联系统，由门禁系统和视频监控系统组成，具体结构组成如图所示，负责实现人员数据的记录和追溯，所有数据流都与预约管理系统larms及信息管理系统lims产生联动，确保进入实验室安全区域；

所述门禁系统包括出门按钮、电锁、虹膜仪、报警器、摄像机、中间载体、交换机、预约管理系统、虹膜注册仪，所述出门按钮、电锁、虹膜仪、报警器、摄像机分别和数据接口仪器猫网线连接，并由所述数据接口仪器猫依次和所述交换机、预约管理系统、虹膜注册仪网线连接，所述预约管理系统通过对所述虹膜仪、出门按钮、摄像机经所述中间载体、交换机传送来的数据信息及所述虹膜注册仪传来的数据信息进行分析及处理实现对实验室门进行电锁及报警控制管理。

所述环控物联系统，负责监控实验室温度、湿度、噪声、光度、尘埃粒子、有害气体、放射源、通风测控指标，提供实时环境数据的检测及对环境参数进行远程调控，所有数据流都与预约管理系统larms及信息管理系统lims产生联动进行数据追溯记录；

所述环控物联系统包括监控系统、动力电监控系统、ups系统、空调系统、新风系统、监控中心、预约管理系统larms、移动端及pc端，所述移动端及pc端对所述预约管理系统larms发出指令，所述监控系统将测得的监控数据分别向所述监控中心、预约管理系统larms传送，所述预约管理系统larms对传来的监控数据进行分析处理并与预选设定的参数进行比对后对所述监控中心发出监控命令，再由所述监控中心对所述动力电监控系统、ups系统、空调系统、新风系统发出控制动作命令实现系统智能管理目的。

所述仪器物联系统，是以数据接口仪器猫为核心的仪器网络控制系统，可根据内置的各类仪器正常工作电流电压谱图与仪器实时工作电流电压谱图进行比对，对超出比对点限值的，将提前进行仪器异常运行状态报警并实时进行pc端及移动端的报警信息推送，提供远程开关仪器的功能及定位并实时监控仪器的运行状态成为实验室生态系统的仪器与软控端数据交换的中间载体，为仪器管理者提供仪器运行风险管理手段，提高风控效率，提升仪器使用价值。

所述危化品物联系统，负责实验室研制的易制毒、易制爆等危险化学品的管理，通过专业订制、符合监管法规的软硬件协同工作，数据与信息管理系统lims实现实时联动，提供既安全便捷的危化品存储、使用体验，让实验人告别身心俱毒的工作环境，同时取用信息真正实现可管可控；

所述废液物联系统，负责对实验室危险废液的专业存储及转运进行管理，通过传感器集成系统，实现废液收集自动报警，一键预约回收，系统产生的废液处理相关信息与信息管理系统lims产生数据联动并为废液管理提供记录及数据追溯；

所述火灾爆炸预警系统，通过对供电线路剩余电流及实验室粉尘参数的探测，直观、全面地监测整个建筑供电线路的剩余电流数据、剩余电流报警、供电线路失电状态及粉尘爆炸危险因子等信息，及早发现电气老化、潮湿等原因引起的电气及实验室粉尘爆炸危险因子，降低灾害发生风险。系统采用了嵌入技术、智能探测技术、现场总线技术、网络技术，先进smt贴装工艺和在线传感器监测手段，系统的设备配置与选型符合火灾/粉爆报警、计算机技术和网络通信技术的发展趋势。

所述中间载体，包括数据接口仪器猫物联网系统，可根据内置的各类仪器正常工作电流电压谱图，与仪器实时工作电流电压谱图进行比对，超出比对点限值的，仪器猫物联系统将提前进行仪器异常运行状态报警，并实时进行pc端及移动端的报警信息推送，为仪器管理者提供仪器运行风险管理手段，提高风控效率，提升仪器使用价值，包括分别与ac电源输入电相连的板载电源和继电器，输入电流依次通过所述板载电源和蓄电池模块、gsm+gps模块，同时输入电流亦依次通过所述继电器和电流检测模块、主控单元，穿过所述蓄电池模块电流同时有部分流至所述主控单元，所述主控单元电信号传递至所述继电器，所述电流检测模块再将电信号传递至用户设备，所述gsm+gps模块与云平台的服务器进行数据交互。

与现有技术相比，本发明为实验室提供一站式数据、技术及采购服务，实现从进入实验室、实验室内环境设定、实验准备、实验过程中技术及采购需求、实验危化品及废液管控、废旧仪器处置及短期仪器租用需求到实验室火灾爆炸预警及实验室运行区间的效能评价等都提供了完整的服务链条，形成了极具生态活力的应用闭环。同时，因为整体由数据及智能硬件驱动，具有强大的自学习能力及功能拓展性，能灵活及个性化地满足实验室日益增长的应用需求。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为信息管理系统结构示意图；

图3为门禁系统结构示意图；

图4为环控物联系统结构示意图；

图5为数据接口仪器猫物联网系统结构示意图；

图6为本发明系统中各系统之间关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

图1示出了一种智慧实验室生态系统，包括管理系统10、云平台20、物联系统30及中间载体40，物联系统30通过中间载体40与管理系统10进行数据交互，管理系统10与云平台20进行数据交互并通过云平台20对物联系统30进行控制实现对实验室进行智慧管理目的。

管理系统，包括信息管理系统lims、预约管理系统larms、效能评价系统lees，信息管理系统lims、预约管理系统larms相互之间进行数据交互交分别向效能评价系统lees进行数据交互；

信息管理系统lims，负责整个智慧实验室的大数据处理及流通，具有查询、追溯及报表统计功能，包括服务器及“人”、“机”、“料”、“法”、“环”模块，如图2所示，服务器分别和“人”、“机”、“料”、“法”、“环”模块进行数据交互，对“人”、“机”、“料”、“法”、“环”的每一次更新的数据进行储存和管理；其中：

“人”，包括人员管理、客户管理，人员管理包括基本信息、培训记录、检验员证书上、个人简历；客户管理包括基本信息、业务需求、历史记录、客户分类；

“机”，包括设备管理，设备管理包括基本信息、零部件信息、安装验收记录、维修维护记录、检定记录、使用记录；

“料”，包括材料管理、采购管理、领用管理及库存报警，材料管理包括试剂、耗材及标志物管理；

“法”，包括文件标准、原始记录、科研管理，文件标准包括技术文档、质量标准、检验标准；原始记录包括电子表单、分析处理；科研管理包括科研立项、数据管理、资料管理；

“环”，包括环境管理，环境管理包括温湿度控制、入员出入、安全管理。

预约管理系统larms，包括服务器及仪器管理、预约管理、消息中心、财务对接、系统设置功能模块，仪器管理、预约管理、消息中心、财务对接、系统设置功能模块与服务器进行数据交互，具有查询、追溯及报表统计功能，在实现仪器预约及管理基础功能的同时，还与生态系统内各系统的各功能模块进行数据、信息共享，提升实验室仪器管理体验及管理覆盖范围：

仪器管理，包括仪器资源配置、仪器维护计划、操作培训、使用统计、共享物联；仪器资源配置，通过实时的电子化预约表单实现实验室可预约仪器设备进行智能化管理，同时以仪器配置信息作为系统核心节点，实现预约人员管理、在线学习、仪器维修保养、使用统计及仪器共享各项功能；仪器维护计划，通过预约仪器的使用时限、频次、维修保养记录，结合数据接口仪器猫的实时动态监控数据实现对仪器的智能化管理，包括运行预警、保养预警、维护时间表推送；操作培训，通过预约管理系统larms系统内建的仪器操作规程及丰富的仪器学习资料，实现实验室安全准入管理，预约者学习仪器相关的操作、应用、维护技术并通过在线考核获取各类仪器的操作资质，管理者可以通过设置考核内容界定预约者的操作权限，保证仪器操作、预约者人身及实验室管理的安全；使用统计，结合门禁安防系统采集仪器的实时使用记录和登录信息，对仪器使用进行后台记录。超级管理员在后台提取用户在实验室的上机时间，上机行为监控并生成统计报表，可以便捷地实现实验室数据信息的汇总统计以及数据上报；共享物联，指数据接口仪器猫的电控管理模块在超级管理员授权的前提下将仪器的激活信息导入到聚变师仪器共享平台，从而使预约管理系统larms外的仪器使用需求者可以看到可预约设备的信息，并通过外部移动端接口接入预约管理系统larms并进行完整地预约流程，实现实验室仪器共享。

预约管理，包括课题组/组群管理、个人预约管理、预约计划及订单设置；课题组/组群管理，指设置课题组/组群信息，进行预约仪器的分配、监控及统计功能，形成以课题组/组群为节点管理链条及数据包，管理员及预约方都能及时方便地查询、追溯、统计及分析相关数据，管理者可根据相关数据进行信用评级及资金管理，预约方及时评估实验成本；个人预约管理，指设置课预约人信息，进行预约仪器的分配、监控及统计功能，形成以预约人为节点管理链条及数据包，管理员及预约方都查询、追溯、统计及分析相关数据，管理者根据这些数据进行信用评级及资金管理，同时预约方也能及时评估实验成本，方便后续实验方案的制定；预约计划，指根据预约情况制定预约计划及动态仪器预约时间表，高效管理及调配仪器资源，管理者及预约者双方能实时了解目前的仪器使用状态，保证预约的有效性；订单设置，指形成预约订单信息，详实的订单信息能帮助管理者及预约者双方精准了解仪器类型、配置、状态、预约时长、操作资质情况，让管理者及预约者双方能作出调整及修正，保证预约效率。

消息中心，包括预约信息、培训计划信息、系统警示信息、云平台信息，预约信息，指预约信息的实时交互输出，支持移动端、可视化门禁系统或者其它信息管理系统的led显示屏、电视实时显示每个实验室仪器使用安排、整体预约时间表、实验室信息、实验时长、预约人数、指导/管理者信息、实验项目情况；培训计划信息，指预约仪器的使用培训内容可由预约者自主定制，也可以由指导/管理者强制设定必学内容，并通过系统内置的考核模块确认操作资质，实现对实验室安全规范、仪器操作规程、应用项目监控、危化品使用安全规范等实验室进入必要课程的全面管理和监控；系统警示信息，指通过与门禁安保系统、环控系统、数据接口仪器猫实验室智能电控系统、废液管理系统的数据互联，通过pc端及移动端推送实时警示信息，方便管理者及预约者双方及时了解实验室及仪器状态；云平台信息，通过与系统外围云平台的数据互联，获取海量的仪器技术信息了解仪器性能或应用背景，实现文档、ppt、课件资源共享，互动降低使用风险，提升仪器使用效能。

财务对接，包括支付流程、财务审批、充值中心、信用服务，支付流程，指预约管理系统larms可根据不同的客户单位系统定制专属的支付流程，实现支付流程电子化，与预约订单数据的互联可以方便地查询、统计相关支付数据，所有数据可为不同单位的审计流程提供数据支持；财务审批，指预约管理系统larms可以根据不同的客户单位系统定制审批流程，流程电子化，一站式在线申请及审批，支持移动端审批及电子签名；充值中心，指课题组/组群及个人均可以在充值中心进行各种定制化的充值模式，可以根据资金情况设置实验方案，控制实验成本；信用服务，指管理者可以界定预约客户的信用等级，制定信用促销或制约程序，进行信用管理，预约者可以查询自己在系统内的信用等级，选择信用服务，控制信用风险。

系统设置，包括权限设置、安全设置、消息设置，权限设置，指管理者可设置各类身份权限，结合门禁安保系统实现身份智能动态实时识别验证，既保证预约管理系统larms使用，也防止重要信息泄露，保证系统数据及实验室整体安全；安全设置，指预约管理系统larms结合门禁安保系统、智能环控系统、信息管理系统lims及废液处理系统对开放实验室的整体安全进行不同等级的数据安全设置；消息设置，指根据管理者权限的不同接受不同范畴不同内容的消息推送，保证使用者能接收到精准的信息，同时不会错过最重要的信息。

效能评价系统lees，指包括实验数据、仪器数据、科研人员数据、场地数据利用实验室通行的两大数据内核信息管理系统lims及预约管理系统larms，结合生态系统内的数据接口仪器猫物联，共享实验室运行过程中产生的大量数据并进行联动，运用完备的统计模型及评价因子来对教学及科研实验室运行效能进行客观、准确的评估。

云平台，包括聚变师仪器共享平台、在线学习平台、采购租赁平台、维修平台；

聚变师仪器共享平台是一个集仪器共享、预约使用、委托检验于一体的互联网平台，包括云端和客户端，均配置移动端和pc端，在实验地点或者soho场景下，随时随地完成仪器的预约或样品的委托，从而成为预约管理系统外的实验室共享需求解决方案，平台内的仪问模块提供行业技术咨询功能，使用者遇到技术问题可以在仪问模块寻求技术帮助，采用在线问答方式，由平台内专业人士进行解答，同时采取积分奖励方式使回答方获得更多平台权益，为专业领域技术难题的解决提供高效途径，同时还是专业社交平台，通过严格的实名认证和同行推荐，致力打造成为科研工作者的社交空间并提供一个精准的沟通合作平台；

在线学习平台，是以仪器为核心的实验室学习平台，可为实验人提供包括仪器操作、维护、实验室安全、行业标准、法律法规一些列专业内容，不仅有图文资料，还有各类原创的音视频内容，而且还配备全实验室行业最完备的网址导航功能，解决实验室过程当中出现的实验技术学习的需要；

采购租赁平台，负责对实验人的实验需求产生响应，包括仪器生产商、仪器服务商、金融机构、耗材采购平台、仪器服务平台、物流平台，构建仪器配置及仪器服务的生态环境，降低仪器用户配置及使用门槛，节约仪器购置时间，提升售前售后服务质量；

维修平台，负责对实验过程中产生的仪器维修需求产生响应，本地维修工程师接收信息管理系统发来的维修请求并提供上门现场维修服务；

物联系统包括安防物联系统、环控物联系统、仪器物联系统、危化品物联系统、废液物联系统、火灾爆炸预警系统，其中：

安防物联系统，由门禁系统和视频监控系统组成，具体结构组成如图所示，负责实现人员数据的记录和追溯，所有数据流都与预约管理系统larms及信息管理系统lims产生联动，确保进入实验室安全区域；

门禁系统，如图3所示，包括出门按钮、电锁、虹膜仪、报警器、摄像机、中间载体、交换机、预约管理系统、虹膜注册仪，出门按钮、电锁、虹膜仪、报警器、摄像机分别和数据接口仪器猫网线连接，并由数据接口仪器猫依次和交换机、预约管理系统、虹膜注册仪网线连接，预约管理系统通过对虹膜仪、出门按钮、摄像机经中间载体、交换机传送来的数据信息及虹膜注册仪传来的数据信息进行分析及处理实现对实验室门进行电锁及报警控制管理。

环控物联系统，负责监控实验室温度、湿度、噪声、光度、尘埃粒子、有害气体、放射源、通风测控指标，提供实时环境数据的检测及对环境参数进行远程调控，所有数据流都与预约管理系统larms及信息管理系统lims产生联动进行数据追溯记录；

环控物联系统，如图4所示，包括监控系统、动力电监控系统、ups系统、空调系统、新风系统、监控中心、预约管理系统larms、移动端及pc端，移动端及pc端对预约管理系统larms发出指令，监控系统将测得的监控数据分别向监控中心、预约管理系统larms传送，预约管理系统larms对传来的监控数据进行分析处理并与预选设定的参数进行比对后对监控中心发出监控命令，再由监控中心对动力电监控系统、ups系统、空调系统、新风系统发出控制动作命令实现系统智能管理目的。

实施例：新风系统监控

预约管理系统larms可选择定制的控制内容有：新风/送风温度、湿度监测；新风机运行状态、手/自动状态、故障报警及开关控制；根据室外温度来改变送风温度设定值，以求节约能源；防冻开关，防止因冬季室外新风温度过低而冻管；ddc控制器对送风温度、湿度进行pid控制。通过调节冷冻水电动阀的开度，使送风温度、湿度保持在设定值范围内。当新风机停止时，冷水电动阀将会关闭；压差开关将会监察新风机过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网；风机运行状态与风阀联锁，所以当风机停止时，风阀便完全关上；还可根据上下班时间制订时间控制程序。

实施例：送/排风机运行监控

预约管理系统larms可选择定制的控制内容有：送/排风机运行状态、手/自动状态，故障报警及开关控制；送/排风机平时根据地下室的co浓度、co2(具体监测气体种类及浓度浓度可个性化定制)浓度进行间歇排风；发生火灾时，完全由消防报警系统控制；还可根据上下班时间制订时间控制程序。

仪器物联系统，是以数据接口仪器猫为核心的仪器网络控制系统，可根据内置的各类仪器正常工作电流电压谱图与仪器实时工作电流电压谱图进行比对，对超出比对点限值的，将提前进行仪器异常运行状态报警并实时进行pc端及移动端的报警信息推送，提供远程开关仪器的功能及定位并实时监控仪器的运行状态成为实验室生态系统的仪器与软控端数据交换的中间载体，为仪器管理者提供仪器运行风险管理手段，提高风控效率，提升仪器使用价值。

危化品物联系统，负责实验室研制的易制毒、易制爆等危险化学品的管理，通过专业订制、符合监管法规的软硬件协同工作，数据与信息管理系统lims实现实时联动，提供既安全便捷的危化品存储、使用体验，让实验人告别身心俱毒的工作环境，同时取用信息真正实现可管可控；

实施例：气体报警系统监控

气体报警控制器是气体报警系统的二次仪表，可接收各类气体探测器的信号，实时显示测量值，当测量值达到设定的报警值时，控制主机发出声，光报警，同时输出控制信号(开关量接点输出、4－20ma标准电流)，提示操作人员及时采取安全处理措施。

气体报警控制器安装在安全场所室内，与气体探测器构成一套气体报警系统，探测器(一次仪表)安装在可能有气体泄漏的实验室场所，其核心元件为各类气敏传感器(氦、氩、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、酒精、氢气、氧气、乙炔、甲烷、voc等)。当空气中有可燃气体或可燃有毒性气体挥发的蒸汽时，探测器检测信号通过电缆立即传送到报警控制单元，控制器显示出气体浓度，当超过设定的报警浓度值时，报警控制器即发出声、光报警信号并输出联动控制信号至larms或环控系统监控界面。

废液物联系统，负责对实验室危险废液的专业存储及转运进行管理，通过传感器集成系统，实现废液收集自动报警，一键预约回收，系统产生的废液处理相关信息与信息管理系统lims产生数据联动并为废液管理提供记录及数据追溯；

火灾爆炸预警系统，通过对供电线路剩余电流及实验室粉尘参数的探测，直观、全面地监测整个建筑供电线路的剩余电流数据、剩余电流报警、供电线路失电状态及粉尘爆炸危险因子等信息，及早发现电气老化、潮湿等原因引起的电气及实验室粉尘爆炸危险因子，降低灾害发生风险。系统采用了嵌入技术、智能探测技术、现场总线技术、网络技术，先进smt贴装工艺和在线传感器监测手段，系统的设备配置与选型符合火灾/粉爆报警、计算机技术和网络通信技术的发展趋势。

中间载体，包括数据接口仪器猫物联网系统，可根据内置的各类仪器正常工作电流电压谱图，与仪器实时工作电流电压谱图进行比对，超出比对点限值的，仪器猫物联系统将提前进行仪器异常运行状态报警，并实时进行pc端及移动端的报警信息推送，为仪器管理者提供仪器运行风险管理手段，提高风控效率，提升仪器使用价值，如图5所示，包括分别与ac电源输入电相连的板载电源和继电器，输入电流依次通过板载电源和蓄电池模块、gsm+gps模块，同时输入电流亦依次通过继电器和电流检测模块、主控单元，穿过蓄电池模块电流同时有部分流至主控单元，主控单元电信号传递至继电器，电流检测模块再将电信号传递至用户设备，gsm+gps模块与云平台的服务器进行数据交互。

本发明系统中各系统之间关系如图6所示。

本发明系统工作过程如下：

实验室使用人员通过系统内pc端或云端的预约管理系统larms预约实验室的使用区域及时间，预约管理系统larms通过指定在线学习平台的在线学习及考试模块让预约者学习及考试，成绩合格后发送授权码，使用者凭授权码方可通过门禁安防系统在授权时间进入授权区域，此时预约管理系统larms将记录该人员进入信息并与信息管理系统lims数据互通，成为该实验员id在整个实验室活动的记录指针。

进入实验室后，通过与预约管理系统larms联动的智能环控系统，该该实验员id可以在授权区域及授权时间设置实验室内各环境参数，以期达到信息管理系统lims要求的实验室内部温湿度、照度、噪声、通风、气体粉尘安全等状态。同时实验室管理人员可以通过数据接口仪器猫物联系统及环控物联系统查看当前实验室授权区域环控参数及仪器使用状况。

开始实验活动前，实验员id可方便通过二维码识别及ai推送方式便捷地使用在线学习平台精准学习相关授权仪器的相关专业知识，获取足够的知识储备，方便顺利开展实验任务、降低精密仪器使用风险。

开始实验活动，信息管理系统lims将记录该实验员id在整个实验过程当中产生各项数据，形成原始记录，获得仪器分析数据，最后形成符合iec17025规范的各类实验室结果。在实验进行过程当中，如果实验员id遇到技术方面的各种问题，可以通过在线技术咨询平台获取有关应用技术难点的解答帮助；如果遇到仪器报警或故障可以通过维修平台快捷方便地获得的本地化的工程师维修维保服务；遇到标准品或其他实验耗材不足的情况，可以通过链接进采购租赁平台进行耗材补充。

在实验活动进行过程当中产生的危化品需求，预约管理系统larms/信息管理系统lims(具体数据监管中心可由用户指定)会产生授权码，实验员id的授权码必须和管理员id的授权码一起方能打开危化品管理柜(双人双锁)，取用及归还信息将由危化品管理柜与预约管理系统larms/信息管理系统lims联动记录并追溯，危化品管理柜还将智能管理自身的危化品存量，提醒管理者补充库存；实验结束产生的废液回收管理将由废液物联系统进行功能响应，该系统将实时监测废液存量，达到40％、60％、80％时分别发出绿色、黄色及红色预警，并将相关预警信息推送到管理者及废液回收机构呈现端(pc/移动设备)，提醒进行相关处置，增强废液管理效率提高环保风控因子。

整个实验室活动结束后，该实验员id将通过门禁、环控及预约管理系统larms记录离开信息，为下一个预约开启数据通道；同时，实验室使用或管理者可以通过采购租赁平台对实验室闲置废旧仪器进行转让处理，或者因为短期的实验任务寻求仪器租赁业务，实验室生态系统可以完整满足需求。

最后，通过预约管理系统larms及信息管理系统lims、环控物联系统、数据接口仪器猫、废液物联系统及危化品物联系统产生的大量实时数据，配合危险因子监控设备，仪器猫物联系统可根据内置的各类仪器正常工作电流电压谱图与仪器实时工作电流电压谱图进行比对，对超出比对点限值的，仪器猫物联系统将提前进行仪器异常运行状态报警并实时进行pc端及移动端的报警信息推送；灾爆炸预警系统可以通过对实验室火灾爆炸因子进行多维度多因子的分析统计，计算实验室火灾爆炸风险模型，为实验室安全管理者提供风控决策数据，同时高层管理者还可以通过数据报表宏观监控各个实验室的危险分级，从而做出最适合处置方案。

在实验室较长的运行区间当中，实验室高级管理者可以通过实验室效能评价体系lees从实验数据、仪器数据、科研人员数据、场地数据等多个维度，利用目前实验室通行的两大数据内核信息管理系统lims及预约管理系统larms，结合生态系统内的数据接口仪器猫进行物联，共享实验室运行过程中产生的大量数据联动，运用完备的统计模型及评价因子来对教学及科研实验室运行效能进行高效、客观、准确的评估。

与现有技术相比，本发明为实验室提供一站式数据、技术及采购服务，实现从进入实验室、实验室内环境设定、实验准备、实验过程中技术及采购需求、实验危化品及废液管控、废旧仪器处置及短期仪器租用需求到实验室火灾爆炸预警及实验室运行区间的效能评价等都提供了完整的服务链条，形成了极具生态活力的应用闭环。同时，因为整体由数据及智能硬件驱动，具有强大的自学习能力及功能拓展性，能灵活及个性化地满足实验室日益增长的应用需求。

以上结合附图及实施例对本发明的实施方式做出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。