一种智慧实验室生态系统

1.一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，其特
征在于：
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；
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；
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。
2.根据权利要求1所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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；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。
3.根据权利要求1所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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；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。
4.根据权利要求3所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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。
5.根据权利要求3所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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。
6.根据权利要求3所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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。
7.根据权利要求3所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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。
8.根据权利要求1所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：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。
9.根据权利要求1所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：
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。
10.根据权利要求1所述的智慧实验室生态系统，其特征在于：
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。

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