一種基于實驗場景的實驗室管理系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于實驗場景的實驗室管理系統，包括用于記錄或仿真實驗過程的若干子系統，子系統并聯后串聯有管理系統，管理系統信號連接有門鎖系統，管理系統和子系統均安裝于實驗室內，門鎖系統安裝于實驗室外，管理系統包括電性連接的實驗前管理單元、實驗時管理單元、實驗后管理單元、存儲器、顯示屏、報警單元和服務器。本方案采用并聯的子系統再與管理系統串聯，用于記錄或仿真實驗過程的子系統相互獨立，可同時進行或中間操作停止時，先進行后續操作，避免了串聯系統中一個實驗操作停止影響整個實驗的進度，提高了實驗效率。提高了實驗效率。提高了實驗效率。

【技術實現步驟摘要】
一種基于實驗場景的實驗室管理系統


[0001]本專利技術屬于互聯網
，具體是一種基于實驗場景的實驗室管理系統。

技術介紹

[0002]隨著時代的進步，工業互聯網的快速發展，基于時代背景的科研需求日益激增，原
[0003]來實驗室內傳統的人工管理模式及離散的實驗數據報告，已經無法滿足大數據時代持續的科研需求。在現有實驗室管理系統中，針對各個場景有對應的單一系統，缺乏一條主線，并且在實驗前無法根據實驗內容演示實驗視頻、仿真數據及查閱實驗文檔，無法了解先關實驗的歷史實驗數據、實驗成果、實驗參與人。針對完成的實驗過程，建立體系化的實驗管理平臺成為了迫切需要。
[0004]例如中國專利，公布號為CN111598751A的專利公開了一種基于實驗場景的實驗室管理系統，以實驗的時間順序為基礎，以實驗者的行為操作為主線，通過將實驗管理的子系統進行串聯，構建的針對實驗過程的實驗室管理系統；所述實驗室管理系統包括基礎服務支撐層、管理層和展示層。
[0005]該專利通過以實驗的時間順序為基礎，以實驗者的行為操作為主線，通過將實驗管理的子系統進行串聯，但是部分實驗中部分行為操作可同時進行或中間操作停止時，可先進行后續操作，采用串聯的管理系統無法對同時進行的實驗操作或因中間操作停止時而進行的后續操作進行管理記錄，影響實驗結果，因此，我們提出了一種基于實驗場景的實驗室管理系統。

技術實現思路

[0006]為了解決現有技術中采用串聯的管理系統無法對同時進行的實驗操作或因中間操作停止時而進行的后續操作進行管理記錄的問題，本專利技術的目的是提供一種基于實驗場景的實驗室管理系統。
[0007]為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種基于實驗場景的實驗室管理系統，包括用于記錄或仿真實驗過程的若干子系統，子系統并聯后串聯有管理系統，管理系統信號連接有門鎖系統，管理系統和子系統均安裝于實驗室內，門鎖系統安裝于實驗室外，管理系統包括電性連接的實驗前管理單元、實驗時管理單元、實驗后管理單元、存儲器、顯示屏、報警單元和服務器；
[0008]門鎖系統包括身份驗證模塊和鎖止機構，鎖止機構包括一體成型的鎖管和鎖塊，鎖管同軸開有鎖芯孔，鎖塊中部開有撥頭槽，撥頭槽內轉動連接有撥頭，撥頭兩側均設有鎖芯，鎖芯靠近撥頭的一側開有卡槽，撥頭兩端與卡槽內側壁相抵，且鎖芯與鎖芯孔轉動配合，撥頭兩端均與鎖芯同軸開有鑰匙孔，鎖塊內設有與鎖芯配合的彈子組件，卡槽下方開有限制槽，鎖塊頂部固定連接有支撐柱，支撐柱側壁轉動連接有電機，電機的輸出端同軸固定連接有轉動軸，轉動軸上套設有連接桿和扭簧，扭簧遠離轉動軸的一端與鎖塊頂部鉸接，連接桿遠離轉動軸的一端固定連接有擋片，擋片能夠在限制槽內滑動，電機與身份驗證模塊
和服務器之間分別串聯有常開型電源電路，且門鎖系統的初始狀態為電源斷開，擋片卡在朝向實驗室外的限制槽內；
[0009]服務器對門鎖系統的邏輯判斷包括：
[0010]當實驗人員進入實驗室前，通過身份驗證模塊驗證身份，驗證成功則門鎖系統電源連通，電機帶動擋片轉動，打開限制槽，實驗人員使用鑰匙打開門鎖進入實驗室；
[0011]當實驗人員進入實驗室后，電機與身份驗證模塊之間的電源斷開，擋片回位至朝向實驗室外的限制槽內，實驗人員可通過連通服務器與電機之間的電源，使電機帶動擋片轉動，打開限制槽；
[0012]當實驗人員離開實驗室時，電機與身份驗證模塊和服務器之間的電源均斷開，擋片卡在朝向實驗室外的限制槽內。
[0013]采用上述方案后實現了以下有益效果：
[0014]1.相較于現有技術，本方案采用并聯的子系統再與管理系統串聯，用于記錄或仿真實驗過程的子系統相互獨立，可同時進行或中間操作停止時，先進行后續操作，避免了串聯系統中一個實驗操作停止影響整個實驗的進度，提高了實驗效率；
[0015]2.本方案設置了門鎖系統，門鎖系統的初始狀態為電源斷開，擋片卡在朝向實驗室外的限制槽內，實驗人員身份識別成功方可連通電源使電機轉動，帶動擋片打開限制槽，門關閉后，電源斷開，扭簧蓄積的能量帶動轉動軸及擋片轉回限制槽，實驗室外的人無法進入實驗室，僅實驗室內的人員可通過鑰匙打開門，避免了實驗過程受到人為干擾，且實驗室的人員可通過連通服務器與電機之間的電源，使電機帶動擋片撥離限制槽，保持鎖芯不受限制，便于進出，實驗結束后，只需切斷電源，擋片回位至限制槽內，非身份驗證成功的人員無法強制打開門鎖，保證了實驗室實驗成果的安全；
[0016]3.本方案設置實驗前管理單元、實驗時管理單元和實驗后管理單元，使實驗管理分工明確，提高了管理效率，且更易對出錯的問題追根溯源。
[0017]進一步，管理系統的預設程序包括基于實驗過程的時間順序管理子系統。
[0018]有益效果：管理系統基于實驗過程的時間順序管理子系統，能夠有序的使子系統相互獨立工作，提高實驗效率和管理水平。
[0019]進一步，實驗前管理單元包括身份識別模塊、實驗預約與審批模塊、實驗設備預檢模；
[0020]其中身份識別模塊用于實驗學生、實驗老師及實驗室管理者的身份驗證；
[0021]實驗預約與審批模塊用于實驗學生及實驗老師預約實驗，實驗室管理者根據實驗項目及實驗室排班時間進行審核；
[0022]實驗設備預檢模塊用于實驗開始前對實驗設備的完整性進行檢查。
[0023]有益效果：實驗前管理單元包括身份識別模塊、實驗預約與審批模塊、實驗設備預檢模，便于實驗室管理者對實驗前進行全面審核。
[0024]進一步，實驗時管理單元包括數據采集模塊、安全檢測模塊；
[0025]其中數據采集模塊用于實驗時實驗數據的收集匯總，安全檢測模塊用于實驗時實驗室安全環境的實時監測，若發生安全問題則傳遞警報信號至報警單元。
[0026]有益效果：實驗時管理單元包括數據采集模塊、安全檢測模塊，便于實驗過程中實時采集實驗數據，同時避免實驗過程中出現安全事故。
[0027]進一步，實驗后管理單元包括數據分析模塊、實驗成果管理模塊和實驗設備驗收模塊；
[0028]其中數據分析模塊用于對數據采集模塊收集匯總的實驗數據進行分析；
[0029]實驗成果管理模塊用于對數據分析模塊分析得出的數據進行歸類管理；
[0030]實驗設備驗收模塊用于實驗結束后，實驗學生及實驗老師對實驗設備歸還狀態的管理。
[0031]有益效果：實驗后管理單元包括數據分析模塊、實驗成果管理模塊和實驗設備驗收模塊，便于實驗結束后對實驗數據的歸類整理，為后續同類實驗提供參考數據。
[0032]進一步，連接桿的的內側壁與鎖塊及鎖管的外側壁貼合，且擋片呈逗號形。
[0033]有益效果：連接桿的的內側壁與鎖塊及鎖管的外側壁貼合，便于電機轉動時帶動連接桿及擋片順利轉入限制槽。
[0034]進一步，服務器的預設程序包括對實驗學生、實驗老師和實驗室管理者對應設置有A、B、C三種等級權限，且A、B、C三種等級的權限依次增大。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于實驗場景的實驗室管理系統，其特征在于：包括用于記錄或仿真實驗過程的若干子系統，子系統并聯后串聯有管理系統，管理系統信號連接有門鎖系統，管理系統和子系統均安裝于實驗室內，門鎖系統安裝于實驗室外，管理系統包括電性連接的實驗前管理單元、實驗時管理單元、實驗后管理單元、存儲器、顯示屏、報警單元和服務器；門鎖系統包括身份驗證模塊和鎖止機構，鎖止機構包括一體成型的鎖管和鎖塊，鎖管同軸開有鎖芯孔，鎖塊中部開有撥頭槽，撥頭槽內轉動連接有撥頭，撥頭兩側均設有鎖芯，鎖芯靠近撥頭的一側開有卡槽，撥頭兩端與卡槽內側壁相抵，且鎖芯與鎖芯孔轉動配合，撥頭兩端均與鎖芯同軸開有鑰匙孔，鎖塊內設有與鎖芯配合的彈子組件，卡槽下方開有限制槽，鎖塊頂部固定連接有支撐柱，支撐柱側壁轉動連接有電機，電機的輸出端同軸固定連接有轉動軸，轉動軸上套設有連接桿和扭簧，扭簧遠離轉動軸的一端與鎖塊頂部鉸接，連接桿遠離轉動軸的一端固定連接有擋片，擋片能夠在限制槽內滑動，電機與身份驗證模塊和服務器之間分別串聯有常開型電源電路，且門鎖系統的初始狀態為電源斷開，擋片卡在朝向實驗室外的限制槽內；服務器對門鎖系統的邏輯判斷包括：當實驗人員進入實驗室前，通過身份驗證模塊驗證身份，驗證成功則門鎖系統電源連通，電機帶動擋片轉動，打開限制槽，實驗人員使用鑰匙打開門鎖進入實驗室；當實驗人員進入實驗室后，電機與身份驗證模塊之間的電源斷開，擋片回位至朝向實驗室外的限制槽內，實驗人員可通過連通服務器與電機之間的電源，使電機帶動擋片轉動，打開限制槽；當實驗人員離開實驗室時，電機與身份驗證模塊和服務器之間的電源均斷開，擋片卡在朝向實驗室外的限制槽內。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：樂騰，喬潔，常曉靜，劉煒，龐林，
申請(專利權)人：河北地質大學，
類型：發明
國別省市：