CN202584171U - 一种基于物联网的实验室仪器智能管理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，包括管理中心计算机、实验室仪器识别单元、实验室仪器使用权限识别单元和实验室仪器使用提醒单元，实验室仪器识别单元包括手持式RFID识别器和与手持式RFID识别器进行通信的多个电子标签，手持式RFID识别器通过无线通信***与管理中心计算机相接；实验室仪器使用权限识别单元包括多张IC卡和与多张IC卡进行通信的IC卡读写器，IC卡读写器与管理中心计算机相接；实验室仪器使用提醒单元包括多个手机和与多个手机进行通信的短信收发模块，短信收发模块式与管理中心计算机相接。本实用新型设计合理，智能化程度高，使用操作便捷，功能完备，实用性强，便于推广使用。

Description

一种基于物联网的实验室仪器智能管理***

技术领域

本实用新型涉及物联网***技术领域，尤其是涉及一种基于物联网的实验室仪器智能管理***。

背景技术

高校实验室是培养学生创新精神与实践能力的重要基地。在教学中加强实践环节，充分发挥学生的创造性思维，提高其创新精神，对工程类人才培养具有重要的意义。为充分发挥实验室的资源优势,提高实验室的使用效率,促进实验教学改革,提高实验教学质量，实验室对学生开放成为了教育教学改革的基本内容之一。但是，现有技术中的实验室管理及实验室仪器管理还是采用人工干预的管理方法，是一种静态的、信息滞后的、并依靠人员自律来实现的管理，尚缺乏操作方便、智能化程度高的实验室开放智能管理***和实验室仪器智能管理***，实验室对学生开放还存在着一系列问题，例如，实验室开放加重了实验室管理者和技术人员的工作压力，导致每人每天同时管理几个实验室，管理几台、甚至几十台仪器设备，疲于应付使用，造成了管理效率低下，仪器设备损坏率增加；而要在实验室管理人员非工作时间段开放实验室，尽可能地提高实验室的利用率，还需要增加实验室工作人员的工作量或增加人手，实施起来尚有很大困难，如果仅靠学生的自觉来规范实用实施室仪器，并没有从机制上保障学生和仪器的安全，实验室的开放就会变得不可控制，造成无序现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其设计新颖合理，实现方便且实现成本低，智能化程度高，使用操作便捷，功能完备，可扩展性强，有助于真正实现实验室开放，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括管理中心计算机以及与管理中心计算机相接的实验室仪器识别单元、实验室仪器使用权限识别单元和实验室仪器使用提醒单元，所述实验室仪器识别单元包括手持式RFID识别器和与手持式RFID识别器进行双向通信的多个电子标签，所述手持式RFID识别器通过无线通信***与管理中心计算机无线连接并进行双向通信，多个所述电子标签分别对应贴附在多个实验室仪器上；所述实验室仪器使用权限识别单元包括多张存储有身份权限信息的IC卡和与多张IC卡进行双向通信的IC卡读写器，所述IC卡读写器通过有线或无线方式与管理中心计算机相接并进行双向通信；所述实验室仪器使用提醒单元包括多个手机和与多个手机进行双向通信的短信收发模块，所述短信收发模块通过有线或无线方式与管理中心计算机相接并进行双向通信。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括用于拍摄实验室仪器使用视频的摄像头和与摄像头相接并用于对摄像头所输出的视频进行采集处理的视频采集卡，所述视频采集卡通过有线或无线方式与管理中心计算机相接并进行双向通信。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括与管理中心计算机通过Internet网络相接的管理中心服务器和与管理中心计算机输出端相接的打印机。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述实验室仪器使用权限识别单元还包括与IC卡读写器相接的门禁控制器，所述门禁控制器的输入端接有出门按钮，所述门禁控制器的输出端接有用于打开或关闭实验室门的电子锁。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述手持式RFID识别器的数量为一个或多个。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述无线通信***包括与管理中心计算机相接的Zigbee协调器节点模块和与手持式RFID识别器相接的Zigbee终端节点模块，所述Zigbee协调器节点模块和Zigbee终端节点模块通过Zigbee无线通信网络无线连接并通信。

上述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述Zigbee终端节点模块集成在所述手持式RFID识别器内部。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型根据物联网技术原理，采用了管理中心计算机、实验室仪器识别单元、实验室仪器使用权限识别单元和实验室仪器使用提醒单元，实现了对实验室仪器的智能管理，设计新颖合理，是一种方便且智能化程度高的实验室仪器管理***。

2、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，智能化程度高，实现方便且实现成本低。

3、本实用新型使用操作便捷，功能完备，能够对实验仪器进行实时跟踪管理，能够减轻实验室专职管理人员的工作负荷，把实验室管理人员从拿着钥匙开门、操作仪器设备、监管实验人员等繁琐的劳动中解放出来，能让实验室管理人员成为仪器正常使用的培训员、保障员，实验室安全的巡视员，能够有效地提高实验室管理人员的劳动价值。

4、本实用新型有助于真正实现实验室开放，能够充分发挥实验室的资源优势,提高实验室的使用效率,促进实验教学改革,提高实验教学质量。

5、本实用新型管理中心计算机的设计灵活性强，可以适应不同实验室对仪器管理的需求，灵活性强，可扩展性强。

6、本实用新型中的摄像头和视频采集卡能够将实验室仪器的使用过程拍摄并处理后输出给管理中心计算机进行记录，当有实验仪器恶意损坏的现象发生时，通过调取记录在管理中心计算机中的视频，就能直接找到实验仪器损害着，要求其承担相应的责任，有助于完善实验室仪器赔偿制度。

7、本实用新型的工作可靠性高，能使原本复杂、烦琐的管理工作变得轻松、简单，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，实现方便且实现成本低，智能化程度高，使用操作便捷，功能完备，可扩展性强，有助于真正实现实验室开放，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电路原理框图。

图2为本实用新型实施例2的电路原理框图。

附图标记说明:

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型包括管理中心计算机1以及与管理中心计算机1相接的实验室仪器识别单元、实验室仪器使用权限识别单元和实验室仪器使用提醒单元，所述实验室仪器识别单元包括手持式RFID识别器2-1和与手持式RFID识别器2-1进行双向通信的多个电子标签2-2，所述手持式RFID识别器2-1通过无线通信***与管理中心计算机1无线连接并进行双向通信，多个所述电子标签2-2分别对应贴附在多个实验室仪器上；所述实验室仪器使用权限识别单元包括多张存储有身份权限信息的IC卡3-1和与多张IC卡3-1进行双向通信的IC卡读写器3-2，所述IC卡读写器3-2通过有线或无线方式与管理中心计算机1相接并进行双向通信；所述实验室仪器使用提醒单元包括多个手机4-1和与多个手机4-1进行双向通信的短信收发模块4-2，所述短信收发模块4-2通过有线或无线方式与管理中心计算机1相接并进行双向通信。

本实施例中，本实用新型还包括用于拍摄实验室仪器使用视频的摄像头6和与摄像头6相接并用于对摄像头6所输出的视频进行采集处理的视频采集卡7，所述视频采集卡7通过有线或无线方式与管理中心计算机1相接并进行双向通信。所述手持式RFID识别器2-1的数量为一个。所述无线通信***包括与管理中心计算机1相接的Zigbee协调器节点模块5-1和与手持式RFID识别器2-1相接的Zigbee终端节点模块5-2，所述Zigbee协调器节点模块5-1和Zigbee终端节点模块5-2通过Zigbee无线通信网络无线连接并通信。所述Zigbee终端节点模块5-2集成在所述手持式RFID识别器2-1内部。

例如利用本实用新型对电工电子实验室中的实验仪器进行管理，实验室仪器包括电源、万用表、数字示波器、模拟示波器、电桥、逻辑分析仪、功率计、毫伏表、频谱分析仪等等。贴附在不同实验室仪器上的每个电子标签2-2都具有唯一的电子编码，每张IC卡3-1中都存储有唯一的身份权限信息。当持有IC卡3-1的实验人员需要进入实验室中并使用实验仪器时，将IC卡3-1取出并靠近IC卡读写器3-2，IC卡读写器3-2读取存储在IC卡3-1中的信息并将读取到的信息自动记录到管理中心计算机1中，然后，实验人员手持手持式RFID识别器2-1并靠近需要使用的实验仪器，RFID识别器2-1读取该实验仪器上贴附的电子标签2-2中的信息并将其读取到的信息通过无线通信***传输给管理中心计算机1进行记录，这样，管理中心计算机1就记录下了实验人员的身份信息（其中包括手机号码信息）、实验人员进入实验室的时间和他所使用的实验仪器的信息，并开始对实验人员操作实验仪器的时间进行记录，当实验人员操作实验仪器的时间快到时，管理中心计算机1通过短信收发模块4-2向该实验人员持有的手机4-1发送提醒短信，提醒实验人员本次操作时间快到了，提前做好准备。另外，由于设置有摄像头6和视频采集卡7，因此，当实验人员操作实验仪器时，摄像头6能够实时拍摄实验室仪器使用视频并输出给视频采集卡7进行分析处理后，再输出给管理中心计算机1进行记录。这样，当有实验仪器恶意损坏的现象发生时，通过调取记录在管理中心计算机1中的视频，就能直接找到实验仪器损害着，要求其承担相应的责任。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1不同的是，本实用新型还包括与管理中心计算机1通过Internet网络相接的管理中心服务器8和与管理中心计算机1输出端相接的打印机9。所述实验室仪器使用权限识别单元还包括与IC卡读写器3-2相接的门禁控制器3-3，所述门禁控制器3-3的输入端接有出门按钮3-4，所述门禁控制器3-3的输出端接有用于打开或关闭实验室门的电子锁3-5。所述手持式RFID识别器2-1的数量为多个。其余结构均与实施例1相同。

本实施例中加入了管理中心服务器8，管理中心计算机1能够将其采集到的数据传输到管理中心服务器8，便于存储更多的数据，而且便于扩展实现多个实验室的远程管理。打印机9能够打印一些实验室仪器操作信息表格等，方便管理人员存档。

另外，本实施例还将IC卡读写器3-2与门禁控制器3-3结合了起来，通过将IC卡读写器3-2和门禁控制器3-3均安装在实验室进门出，当实验人员进门时就将IC卡3-1取出并靠近IC卡读写器3-2，IC卡读写器3-2读取存储在IC卡3-1中的信息并输出给门禁控制器3-3，根据实验人员的身份信息判断是否能够开门，如果能够开门，门禁控制器3-3就控制电子锁3-5打开，实验人员顺利进入到实验室中，否则，电子锁3-5继续处于关闭状态；当实验人员出门时，按下出门按钮3-4，门禁控制器3-3就控制电子锁3-5打开，实验人员走出到实验室外；其余工作过程同实施例1。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括管理中心计算机（1）以及与管理中心计算机（1）相接的实验室仪器识别单元、实验室仪器使用权限识别单元和实验室仪器使用提醒单元，所述实验室仪器识别单元包括手持式RFID识别器（2-1）和与手持式RFID识别器（2-1）进行双向通信的多个电子标签（2-2），所述手持式RFID识别器（2-1）通过无线通信***与管理中心计算机（1）无线连接并进行双向通信，多个所述电子标签（2-2）分别对应贴附在多个实验室仪器上；所述实验室仪器使用权限识别单元包括多张存储有身份权限信息的IC卡（3-1）和与多张IC卡（3-1）进行双向通信的IC卡读写器（3-2），所述IC卡读写器（3-2）通过有线或无线方式与管理中心计算机（1）相接并进行双向通信；所述实验室仪器使用提醒单元包括多个手机（4-1）和与多个手机（4-1）进行双向通信的短信收发模块（4-2），所述短信收发模块（4-2）通过有线或无线方式与管理中心计算机（1）相接并进行双向通信。

2.按照权利要求1所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括用于拍摄实验室仪器使用视频的摄像头（6）和与摄像头（6）相接并用于对摄像头（6）所输出的视频进行采集处理的视频采集卡（7），所述视频采集卡（7）通过有线或无线方式与管理中心计算机（1）相接并进行双向通信。

3.按照权利要求1所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：包括与管理中心计算机（1）通过Internet网络相接的管理中心服务器（8）和与管理中心计算机（1）输出端相接的打印机（9）。

4.按照权利要求1、2或3所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述实验室仪器使用权限识别单元包括与IC卡读写器（3-2）相接的门禁控制器（3-3），所述门禁控制器（3-3）的输入端接有出门按钮（3-4），所述门禁控制器（3-3）的输出端接有用于打开或关闭实验室门的电子锁（3-5）。

5.按照权利要求1、2或3所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述手持式RFID识别器（2-1）的数量为一个或多个。

6.按照权利要求1、2或3所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述无线通信***包括与管理中心计算机（1）相接的Zigbee协调器节点模块（5-1）和与手持式RFID识别器（2-1）相接的Zigbee终端节点模块（5-2），所述Zigbee协调器节点模块（5-1）和Zigbee终端节点模块（5-2）通过Zigbee无线通信网络无线连接并通信。

7.按照权利要求6所述的一种基于物联网的实验室仪器智能管理***，其特征在于：所述Zigbee终端节点模块（5-2）集成在所述手持式RFID识别器（2-1）内部。

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