專利名稱：一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于實驗室開放管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
高校實驗室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的重要基地，實驗室對學(xué)生開放是教育教學(xué)改革的基本內(nèi)容之一。學(xué)生做實驗所涉及內(nèi)容涵蓋了教學(xué)計劃內(nèi)的課程實驗和教學(xué)計劃外的課外實驗。實驗室開放面臨的難點首先體現(xiàn)在時間安排上的不確定性，通常由教師或?qū)W生選擇合適的時間進行實驗；其次，存在著實驗項目多樣性、實驗內(nèi)容多變性、實驗對象多層次和多專業(yè)等要求?，F(xiàn)有的開放實驗室管理辦法采用預(yù)約登記，并在規(guī)定時間內(nèi)向教師和學(xué)生開放，由實驗室管理員人工干預(yù)的方法進行管理?，F(xiàn)有的開放實驗室管理流程為教師或?qū)W生根據(jù)教學(xué)或科研的需求向?qū)嶒炇夜芾韱T進行實驗室使用的預(yù)約(部分實驗室的預(yù)約已通過軟件實現(xiàn))一實驗室管理者審核通過后安排實驗時間一在規(guī)定的實驗時間內(nèi)由實驗室管理員采用人工干預(yù)的方法進行管理，如實驗室開門、關(guān)門，實驗儀器設(shè)備的準備、通電，實驗過程的監(jiān)控管理，實驗結(jié)束后儀器設(shè)備的驗查。由于整個實驗開放依賴于實驗室管理者人工干預(yù)的管理方法，因此，在實驗室開放管理方面存在以下問題1、實驗室實行開放，意味著無論是教學(xué)計劃內(nèi)的實驗，還是教學(xué)計劃外的實驗均在時間、空間上實施開放，這將會使實驗管理者的工作量急劇上升，無形中加重了實驗室管理者和技術(shù)人員的工作壓力，導(dǎo)致每人每天同時管理幾個實驗室，管理幾臺、甚至幾十臺儀器設(shè)備，疲于應(yīng)付使用，造成管理效率低下，儀器設(shè)備損壞率增加；2、原有的人工干預(yù)管理模式很難實現(xiàn)真正意義上的“時間開放”，因為“時間開放” 是指實驗室除了在工作時間內(nèi)向教師、學(xué)生開放，還要在非工作時間段開放實驗室，盡可能地提高實驗室的利用率。目前，要在實驗室管理人員工作時間段外要實現(xiàn)實驗室對師生開放，必須增加實驗室工作人員的工作量或者增加人手，但實際實施起來尚有很大困難。3、在原有的人工干預(yù)管理模式下實施“空間開放”將會帶來安全隱患。所謂“空間開放”就是指將一個或者若干個實驗室開放給教師、學(xué)生使用，讓實驗室儀器設(shè)備等公共資源提供給教師學(xué)生的教學(xué)科研共享。通常，每個實驗室房間都放置十幾臺甚至幾十臺儀器設(shè)備，學(xué)生進去意味整間實驗室儀器設(shè)備都交給了學(xué)生，尤其是在非工作時間段對學(xué)生開放，僅靠學(xué)生的自覺來規(guī)范使用實驗室儀器設(shè)備，并沒有從機制上保障學(xué)生和儀器設(shè)備的安全，實驗室的開放就會變得不可控制，造成無序現(xiàn)象。這些問題將會使得實驗室在實施開放后，造成管理效益的低下、管理過程的無序和資源的浪費，還會帶來不安全的隱患。目前，尚無針對以上問題的規(guī)范化管理方法和有效措施。現(xiàn)有的一些實驗室管理系統(tǒng)軟件可以對實驗進行預(yù)約登記，但對實驗室的管理還是采用人工干預(yù)的管理方法，尚缺乏操作方便、智能化程度高的開放實驗管理系統(tǒng)和方法，無法實現(xiàn)管理規(guī)范、安全可靠的真正意義上的實驗室開放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)和方法，以克服依賴于傳統(tǒng)的實驗室管理者使用人工干預(yù)的管理方法所帶來的管理效益低下、管理過程無序和資源浪費的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器和客戶端，所述的服務(wù)器和若干個客戶端構(gòu)成全校級別的實驗室開放智能管理系統(tǒng)；所述的服務(wù)器包括一個校級平臺節(jié)點服務(wù)器和若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器； 所述的校級平臺節(jié)點服務(wù)器通過數(shù)據(jù)溝通、同步模塊與校共享數(shù)據(jù)庫間進行數(shù)據(jù)溝通，通過數(shù)據(jù)溝通模塊與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器進行數(shù)據(jù)溝通；所述的若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器通過單點登錄模塊與校統(tǒng)一身份認證服務(wù)器溝通；所述的客戶端在校內(nèi)通過校園網(wǎng)、在校外通過INTERNET網(wǎng)與服務(wù)器連接；所述的客戶端包括實驗室管理控制系統(tǒng)和智能實驗室管理系統(tǒng)；所述的實驗室管理控制系統(tǒng)包括門禁模塊、監(jiān)控模塊、智能電源模塊和語音提示及通訊模塊；所述的智能實驗室管理系統(tǒng)包括由單點登錄模塊、數(shù)據(jù)溝通模塊、機構(gòu)設(shè)置和數(shù)據(jù)字典設(shè)置所組成的數(shù)據(jù)設(shè)置子系統(tǒng)；用于用戶信息管理、權(quán)限管理和個人界面制定的用戶管理子系統(tǒng)；用于實驗室信息管理、實驗項目管理、實驗隊伍管理、實驗儀器設(shè)備管理和實驗室房間管理的資源管理子系統(tǒng)；用于實驗排課管理、開放實驗預(yù)約、儀器預(yù)約、實驗室預(yù)約、會議室預(yù)約、易損儀器賠償和工作日志管理的實驗室開放管理子系統(tǒng)；用于與實驗室管理控制系統(tǒng)相配合的包含門禁管理模塊、監(jiān)控管理模塊、智能電源管理模塊和語音提示及通訊管理模塊的物聯(lián)管理子系統(tǒng)。所述的服務(wù)器采用學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器；所述的學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器與若干個客戶端組成一個學(xué)院級獨立的實驗室開放智能管理系統(tǒng)；所述的學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊和數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊與校共享數(shù)據(jù)庫間進行數(shù)據(jù)溝通。所述的門禁系統(tǒng)模塊為門禁系統(tǒng)和電子鎖的硬件接口，所述的電子鎖裝在每個實驗室門上，所述的門禁系統(tǒng)中的刷卡器安裝在每個實驗室門外。 所述的監(jiān)控模塊由前硬盤錄像機和硬件接口組成，所述的監(jiān)控模塊與軟件平臺的監(jiān)控管理模塊、監(jiān)控設(shè)備聯(lián)動實現(xiàn)視頻監(jiān)控。所述的智能電源控制模塊為智能電源控制器的硬件接口，由學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器控制。所述的語音提示和通訊模塊由語音提示器和通訊電話構(gòu)成語音通訊裝置。本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃中規(guī)定的實驗或?qū)嶒炚n程，所述的方法包括以下流程(I)由教師提出實驗預(yù)約，預(yù)約實驗房間和時間，系統(tǒng)判斷是否分批實驗，如果不是分批實驗，則直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；如果是分批實驗，則先由學(xué)生預(yù)約實驗時間，再直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；(II)審批通過后學(xué)生刷卡進入實驗室，系統(tǒng)通過智能電源控制器自動打開預(yù)約設(shè)備，學(xué)生進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話；(III)下課后學(xué)生刷卡離開實驗室，完成實驗報告后遞交實驗報告，再由教師批改實驗報告后，學(xué)生查詢自己的成績。
本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃外的開放實驗或設(shè)備使用預(yù)約，所述的方法包括以下流程(I)由實驗室公布開放的實驗室、設(shè)備、實驗項目，學(xué)生根據(jù)公布的信息或者項目研究的需要進行預(yù)約，由指導(dǎo)教師或?qū)熯M行審批；(II)審批通過后上傳給實驗室進行審批，審核通過后預(yù)約者刷卡開門、系統(tǒng)通過智能電源控制器自動打開預(yù)約設(shè)備，預(yù)約者進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話，實驗結(jié)束后預(yù)約者刷卡離開實驗室。有益效果本發(fā)明提出一種基于互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的實驗室開放的智能管理系統(tǒng)和方法，它使現(xiàn)有的依賴于實驗室管理者的人工干預(yù)的管理方法帶來的局限性得以克服，極大地提高實驗室管理人員的工作效率，使得開放實驗室的規(guī)范性和安全性在技術(shù)上得到保證，可實現(xiàn)實驗室的全天候開放。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點1、改變了高校實驗室管理理念和模式，建立一套圍繞實驗室開放智能管理系統(tǒng)展開工作的新模式。2、通過智能管理系統(tǒng)，減輕實驗室專職隊伍的工作負荷，把實驗室管理人員從拿著鑰匙開門，操作儀器設(shè)備等繁瑣的勞動中解放出來，讓實驗室管理人員成為儀器設(shè)備正常使用的培訓(xùn)員、保障員，實驗室安全的巡視員，解放了生產(chǎn)力。在智能系統(tǒng)環(huán)境下運行的實驗室開放管理，更加合理、規(guī)范，更符合實際和具有科學(xué)性。3、通過中心門戶網(wǎng)站公示設(shè)備特性、當(dāng)前狀態(tài)(運行、保養(yǎng)、維修、報廢)，所有預(yù)約或排隊情況，了解當(dāng)前儀器設(shè)備誰在使用，哪些時間段還有空余，方便用戶查看并預(yù)約。 做到實驗室開放的公正性、透明性，避免隨意性和人情交易。4、通過網(wǎng)絡(luò)電源控制器加強對有源儀器設(shè)備監(jiān)管，與預(yù)約、門禁刷卡連用進行身份識別，做到“有約可用，未約禁用”，保證實驗室開放的有序性，維護了預(yù)約人員的權(quán)利，落實了使用人員的責(zé)任。而且管理員無需到場，系統(tǒng)通過審批授權(quán)刷卡識別，實驗用戶可以直接進入實驗室使用權(quán)限內(nèi)的儀器設(shè)備，真正做到時間、空間開放。5、通過高清晰視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理員甚至可以在異地了解非工作時間段實驗室開放使用情況，對幾間甚至幾十間實驗室操作和超越預(yù)約范圍的實驗可以通過電源管理系統(tǒng)即時終止實驗，或通過通訊系統(tǒng)加以提醒和指導(dǎo)，保證了開放實驗的安全性。視頻有自動錄像功能，對實驗室的異常情況和儀器損壞做到有據(jù)可查，完善了原來賠償制度。6、依托智能管理系統(tǒng)，可提供給實的實驗情況和儀器使用情況進行實時監(jiān)督，即時地掌握實驗情況，對違反驗室領(lǐng)導(dǎo)者、決策者大量真實可靠的數(shù)據(jù)信息，對人力、物力、財力等資源做到最佳配置，更好統(tǒng)籌實驗室規(guī)劃，減少盲目重復(fù)投資，提高資源利用率。


圖1為實驗室開放智能管理系統(tǒng)校院兩級系統(tǒng)硬件平臺的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為基于信息控制技術(shù)的實驗室管理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實驗室開放智能管理系統(tǒng)的學(xué)院級獨立系統(tǒng)硬件平臺的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為實驗室開放智能管理系統(tǒng)的管理軟件平臺示意圖。圖5為教學(xué)計劃中規(guī)定的課程實驗開放管理方法流程圖。
圖6為教學(xué)計劃外的實驗項目、設(shè)備預(yù)約開放管理方法流程圖。圖7為本發(fā)明實施例1圖。圖8為本發(fā)明實施例2圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1本發(fā)明應(yīng)用于整個學(xué)校一級的實驗管理平臺，該平臺負責(zé)管理四個學(xué)院機械學(xué)院、紡織學(xué)院、信息學(xué)院、管理學(xué)院的實驗中心。本發(fā)明提供一種實驗室開放的智能管理系統(tǒng)，由校級平臺節(jié)點服務(wù)器1、四個但不限于四個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7、若干個客戶端組成，如圖1所示。校級平臺節(jié)點服務(wù)器 1通過校園網(wǎng)與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器7連接，校內(nèi)客戶端通過校園網(wǎng)、校外客戶端通過 INTERNET網(wǎng)與智能管理系統(tǒng)連接，以此構(gòu)成全校一級的實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其中校級實驗平臺節(jié)點服務(wù)器1通過數(shù)據(jù)溝通、同步模塊4與校共享數(shù)據(jù)庫5間進行數(shù)據(jù)溝通，通過數(shù)據(jù)溝通模塊6與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器7進行數(shù)據(jù)溝通，共享學(xué)校有關(guān)師資信息、學(xué)生信息、實驗室房間和設(shè)備信息、課程信息等資源，校級平臺節(jié)點服務(wù)器1存放生成校級報表原始所需的數(shù)據(jù)，各學(xué)院的數(shù)據(jù)存放學(xué)院平臺節(jié)點服務(wù)器7，所述的若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7通過單點登錄模塊2與校統(tǒng)一身份認證服務(wù)器3溝通，所述的客戶端包括實驗室管理控制系統(tǒng)12和智能實驗室管理系統(tǒng)43。所述的智能實驗室管理系統(tǒng)43為管理軟件平臺，該軟件平臺是用java語言編寫的能夠?qū)崿F(xiàn)一種實驗室開放的智能管理方法，如圖4所示，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也能夠用其他網(wǎng)絡(luò)編程語言java，asp, jsp, php實現(xiàn)該方法，所述的智能實驗室管理系統(tǒng)43包括a)用戶管理子系45，主要功能為用戶信息管理53，用戶權(quán)限管理M和個人界面定制陽，用于設(shè)置不同的用戶角色、管理權(quán)限和用戶界面；b)數(shù)據(jù)設(shè)置子系統(tǒng)44，數(shù)據(jù)溝通模塊50主要功能為實現(xiàn)校級平臺服務(wù)器1與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器7、學(xué)校共享庫5之間的數(shù)據(jù)交換，共享組織機構(gòu)、教職工信息、學(xué)生信息、導(dǎo)師信息、學(xué)校設(shè)備信息、學(xué)校公用房信息、開課信息、選課信息等數(shù)據(jù)；單點登錄模塊49校統(tǒng)一身份認證服務(wù)器3實現(xiàn)單點登錄、統(tǒng)一認證；機構(gòu)設(shè)置51負責(zé)設(shè)置校、院各級管理機構(gòu)；數(shù)據(jù)字典設(shè)置52建立用戶可以訪問的記錄數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序元數(shù)據(jù)的目錄；c)資源管理子系統(tǒng)46，主要功能為實驗室信息管理56，包括管理機構(gòu)、規(guī)章制度、 獲獎信息、實驗教學(xué)信息等；實驗項目管理57，包括實驗體系、實驗分類、實驗項目等；實驗隊伍管理58，包括人員基本信息、工作量統(tǒng)計、崗位職責(zé)、年終績效考核等；實驗儀器設(shè)備管理59，包括分類統(tǒng)計、日常管理、設(shè)備帳、大型儀器設(shè)備管理等；實驗室房間管理60，包括實驗室用房平面圖、房屋功能劃分信息；d)實驗室開放管理子系統(tǒng)47，主要功能為實驗排課管理61，主要安排教學(xué)計劃內(nèi)開設(shè)的實驗；開放實驗預(yù)約62，實現(xiàn)開放實驗排隊站位、預(yù)約審批；儀器預(yù)約63，可針對某一儀器設(shè)備的使用進行預(yù)約，如圖7所示；實驗室預(yù)約64，可針對某一實驗室的使用進行預(yù)約；會議室預(yù)約65 ；易損儀器賠償66，實現(xiàn)收費及賠償管理、用戶信譽積分管理；實驗室工作日志67，各級實驗室工作人員的日志管理和展示；e)物聯(lián)管理子系統(tǒng)48，主要功能為實現(xiàn)與實驗室管理控制系統(tǒng)12的硬件接口，門禁管理模塊68、監(jiān)控管理模塊69、智能電源管理模塊70、語音提示及通訊管理模塊71負責(zé)發(fā)送控制信號，實現(xiàn)預(yù)約審批后預(yù)約者刷卡開門、為預(yù)約實驗儀器配置電源、儀器設(shè)備運行使用、啟動監(jiān)控設(shè)備、語音提示實驗者各類信息的功能。所述的實驗室管理控制系統(tǒng)，如圖2所示，包括a)門禁控制模塊19，為門禁系統(tǒng)23、電子鎖27 四的硬件接口，在實驗室門上裝有電子鎖27，實現(xiàn)授權(quán)刷卡開門、密碼開門、分配座位、預(yù)習(xí)報警、與電源控制聯(lián)動控制等功能；門禁系統(tǒng)23中的刷卡器安裝在每個實驗室門外，當(dāng)實驗預(yù)約者在預(yù)約時間內(nèi)刷卡，學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7經(jīng)過驗證后發(fā)出指令，實現(xiàn)開門功能；刷卡器也可安裝在每個層樓實驗室的通道兩邊，由學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7判明實驗預(yù)約者身份和預(yù)約房間信息后， 發(fā)出指令打開相應(yīng)的實驗室房間。b)智能電源控制模塊21，為智能電源控制器的硬件接口，由學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7控制，實現(xiàn)電流監(jiān)控、過流保護、遠程開關(guān)、開關(guān)監(jiān)控、與門禁系統(tǒng)23聯(lián)動控制電源開關(guān)等功能；當(dāng)實驗預(yù)約者刷卡開門時，學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器7同步發(fā)出指令，為被批準使用的儀器設(shè)備分配電源，同時啟動計時和監(jiān)控功能，實驗室管理者可以通過校園網(wǎng)或 INTERNET網(wǎng)發(fā)出指令控制電源的開關(guān)。c)視頻監(jiān)控模塊20，由前硬盤錄像機和硬件接口組成，與軟件平臺的監(jiān)控管理模塊69、監(jiān)控設(shè)備M聯(lián)動實現(xiàn)遠程監(jiān)督、遠程指導(dǎo)、在線聽課、在線培訓(xùn)、實驗回顧等功能。d)實驗室語音提示和通訊模塊22，為語音通訊設(shè)備的接口電路，當(dāng)實驗預(yù)約者刷卡開門時，語音通訊設(shè)備26發(fā)出提示信息，提醒實驗人員有關(guān)注意事項；當(dāng)預(yù)約時間將滿時，語音通訊設(shè)備沈發(fā)出提示信息，提醒實驗人員作好結(jié)束實驗的準備工作，或者繼續(xù)辦理申請延長實驗時間的相關(guān)手續(xù)，通訊設(shè)備沈可以使實驗室管理者與實驗者進行遠程通話。本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃中規(guī)定的實驗或?qū)嶒炚n程，所述的方法包括以下流程(I)由教師提出實驗預(yù)約，預(yù)約實驗房間和時間，系統(tǒng)判斷是否分批實驗，如果不是分批實驗，則直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；如果是分批實驗，則先由學(xué)生預(yù)約實驗時間，再直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；(II)審批通過后學(xué)生刷卡進入實驗室，系統(tǒng)通過智能電源控制器25自動打開預(yù)約設(shè)備，學(xué)生進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話；(III)下課后學(xué)生刷卡離開實驗室，完成實驗報告后遞交實驗報告，再由教師批改實驗報告后，學(xué)生查詢自己的成績。本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃外的開放實驗或設(shè)備使用預(yù)約，所述的方法包括以下流程
(I)由實驗室公布開放的實驗室、設(shè)備、實驗項目，學(xué)生根據(jù)公布的信息或者項目研究的需要進行預(yù)約，由指導(dǎo)教師或?qū)熯M行審批；(II)審批通過后上傳給實驗室進行審批，審核通過后預(yù)約者刷卡開門、系統(tǒng)通過智能電源控制器25自動打開預(yù)約設(shè)備，預(yù)約者進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話，實驗結(jié)束后預(yù)約者刷卡離開實驗室。實施例2.本發(fā)明應(yīng)用于材料學(xué)院實驗中心，旨在運用計算機軟件技術(shù)、智能卡技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，實現(xiàn)對實驗室開放使用的全過程管理，提高工作效率和對外服務(wù)水平，保證教學(xué)科研實驗的正常進行。如圖3所示，實驗室開放的智能管理系統(tǒng)由學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器17和若干個客戶端組成一個學(xué)院級獨立的實驗室開放智能管理系統(tǒng)；所述的學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器7通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊30和數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊31與校共享數(shù)據(jù)庫5間進行數(shù)據(jù)溝通，所述的客戶端包括實驗室管理控制系統(tǒng)12和智能實驗室管理系統(tǒng)43。所述的智能實驗室管理系統(tǒng)43為管理軟件平臺，采用用ASP. NET技術(shù)編程，采用 B/S和C/S結(jié)合的模式，后臺使用微軟SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，所述的智能實驗室管理系統(tǒng)43包括用戶管理子系統(tǒng)45、資源管理子系統(tǒng)46、數(shù)據(jù)設(shè)置子系統(tǒng)44、實驗室開放管理子系統(tǒng)47和物聯(lián)管理子系統(tǒng)48，如圖4所示a)用戶管理子系統(tǒng)45主要功能為用戶信息管理，用戶權(quán)限管理和個人界面定制；b)數(shù)據(jù)設(shè)置子系統(tǒng)45，主要功能為輸入或?qū)雽嶒炇业慕M織結(jié)構(gòu)、教職工信息、 學(xué)生信息、導(dǎo)師信息、學(xué)院實驗室設(shè)備信息、學(xué)院實驗室用房信息、課程信息，數(shù)據(jù)字典；系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊30和數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊31，可以接入校園一卡通信息、管理部門已有的數(shù)據(jù)庫，可以相互同步共享學(xué)生、教職工信息、排課信息，學(xué)生選課、儀器設(shè)備信息等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)間信息互通，避免了新系統(tǒng)大量人工輸入數(shù)據(jù)；c)資源管理子系統(tǒng)46，主要功能為實驗室信息管理，包括實驗項目管理57實驗任務(wù)安排、實驗項目分批，實驗隊伍管理58工作日志管理、崗位職責(zé)管理、評教管理，實驗儀器設(shè)備管理59，{儀器設(shè)備分類管理入庫、退庫管理、維修保養(yǎng)管理、儀器設(shè)備借用管理}、低值易耗品管理出入庫管理、領(lǐng)用歸還管理、定額定量管理、購置計劃管理，實驗室房間管理60 ；d)實驗室開放管理子系統(tǒng)47，主要功能為開放實驗排隊站位、預(yù)約審批，儀器預(yù)約審批，實驗室預(yù)約審批，會議室預(yù)約審批，易損儀器賠償，收費及資金管理、培訓(xùn)管理、用戶信譽積分；學(xué)生在預(yù)約前首先必須參加培訓(xùn)，只有在取得培訓(xùn)合格證書后才有資格進行預(yù)約。學(xué)院中心門戶網(wǎng)站公示設(shè)備特性、當(dāng)前狀態(tài)運行、保養(yǎng)、維修、報廢，所有預(yù)約或排隊情況，可了解當(dāng)前儀器設(shè)備誰在使用，哪些時間段還有空余，方便用戶查看并預(yù)約。預(yù)約時學(xué)生填寫系統(tǒng)自動預(yù)約單，確認后系統(tǒng)會發(fā)送一封郵件給導(dǎo)師，具體描述學(xué)生情況、預(yù)約情況、設(shè)備情況、實驗內(nèi)容等詳細信息，導(dǎo)師可以直接在郵件中審批或修改實驗條件，返回后再由管理員審批，經(jīng)過2級審批后，在管理員界面會自動生成工作表，每天下班前就可安排好第二天的實驗工作，使工作更有序。e)物聯(lián)管理子系統(tǒng)48，主要功能為該模塊與實驗室管理控制系統(tǒng)相配合，實現(xiàn)預(yù)約審批后預(yù)約者刷卡開門、為預(yù)約實驗儀器配置電源、儀器設(shè)備運行使用、啟動監(jiān)控設(shè)備。如圖3所示，所述的實驗室管理控制系統(tǒng)12包括門禁模塊19、監(jiān)控模塊20、智能電源模塊21 a)門禁模塊32和智能電源模塊21 每間實驗室均裝有電子鎖27和刷卡器、智能電源控制器25，與物聯(lián)管理子系統(tǒng)48聯(lián)動使用可以做到身份識別，授權(quán)刷卡開門，為授權(quán)的儀器設(shè)備分配電源，實驗用戶可以直接進入實驗室使用權(quán)限內(nèi)的儀器設(shè)備，無需實驗室管理員在場，做到“有約可用，未約禁用”，真正做到時間、空間開放。實驗結(jié)束后，實驗者將儀器設(shè)備關(guān)閉，出門刷卡，實驗室管理控制系統(tǒng)再發(fā)出信號斷電；如果沒關(guān)儀器設(shè)備電源， 出門刷卡會報警提示。管理者有權(quán)根據(jù)實驗者的操作情況，如惡意延長實驗時間，而且影響他人實驗的，管理員有權(quán)系統(tǒng)設(shè)置手工斷電，遠程控制電源的開關(guān)，如圖8所示；b)監(jiān)控模塊20 每個對外開放的實驗室房間均裝有視頻監(jiān)控器，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理員即時的掌握實驗情況，對違反操作規(guī)程和超越預(yù)約范圍的實驗可以通過電源管理系統(tǒng)即時終止實驗；視頻有自動錄像功能，對實驗室的異常情況和儀器損壞做到有據(jù)可查，完善了原來賠償制度。使各級部門領(lǐng)導(dǎo)通過系統(tǒng)在線了解詳實的各實驗室基本信息，通過視頻監(jiān)控各實驗室的運行情況或查詢儀器設(shè)備的總體使用情況。高清晰視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以讓導(dǎo)師在異地查看學(xué)生實驗情況、遠程指導(dǎo)學(xué)生實驗。本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃中規(guī)定的實驗或?qū)嶒炚n程，所述的方法包括以下流程(I)由教師提出實驗預(yù)約，預(yù)約實驗房間和時間，系統(tǒng)判斷是否分批實驗，如果不是分批實驗，則直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；如果是分批實驗，則先由學(xué)生預(yù)約實驗時間，再直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；(II)審批通過后學(xué)生刷卡進入實驗室，系統(tǒng)通過智能電源控制器25自動打開預(yù)約設(shè)備，學(xué)生進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話；(III)下課后學(xué)生刷卡離開實驗室，完成實驗報告后遞交實驗報告，再由教師批改實驗報告后，學(xué)生查詢自己的成績。本發(fā)明提供一種使用實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，對于教學(xué)計劃外的開放實驗或設(shè)備使用預(yù)約，所述的方法包括以下流程(I)由實驗室公布開放的實驗室、設(shè)備、實驗項目，學(xué)生根據(jù)公布的信息或者項目研究的需要進行預(yù)約，由指導(dǎo)教師或?qū)熯M行審批；(II)審批通過后上傳給實驗室進行審批，審核通過后預(yù)約者刷卡開門、系統(tǒng)通過智能電源控制器25自動打開預(yù)約設(shè)備，預(yù)約者進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話，實驗結(jié)束后預(yù)約者刷卡離開實驗室。
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權(quán)利要求
1.一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器和客戶端，其特征在于，所述的服務(wù)器和若干個客戶端構(gòu)成全校級別的實驗室開放智能管理系統(tǒng)；所述的服務(wù)器包括一個校級平臺節(jié)點服務(wù)器(1)和若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器(7)；所述的校級平臺節(jié)點服務(wù)器(1)通過數(shù)據(jù)溝通、同步模塊(4)與校共享數(shù)據(jù)庫( 間進行數(shù)據(jù)溝通，通過數(shù)據(jù)溝通模塊(6)與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器(7)進行數(shù)據(jù)溝通；所述的若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器(7)通過單點登錄模塊( 與校統(tǒng)一身份認證服務(wù)器C3)溝通；所述的客戶端在校內(nèi)通過校園網(wǎng)、 在校外通過INTERNET網(wǎng)與服務(wù)器連接；所述的客戶端包括實驗室管理控制系統(tǒng)(1 和智能實驗室管理系統(tǒng)G3)；所述的實驗室管理控制系統(tǒng)(12)包括門禁模塊(19)、監(jiān)控模塊 (20)、智能電源模塊和語音提示及通訊模塊02)；所述的智能實驗室管理系統(tǒng)包括由單點登錄模塊(49)、數(shù)據(jù)溝通模塊(50)、機構(gòu)設(shè)置(51)和數(shù)據(jù)字典設(shè)置所組成的數(shù)據(jù)設(shè)置子系統(tǒng)G4)；用于用戶信息管理(53)、權(quán)限管理(54)和個人界面制定的用戶管理子系統(tǒng) (45)；用于實驗室信息管理(56)、實驗項目管理(57)、實驗隊伍管理(58)、實驗儀器設(shè)備管理(58)和實驗室房間管理(60)的資源管理子系統(tǒng)G6)；用于實驗排課管理(61)、開放實驗預(yù)約(62)、儀器預(yù)約(63)、實驗室預(yù)約(64)、會議室預(yù)約(65)、易損儀器賠償(66)和工作日志管理(67)的實驗室開放管理子系統(tǒng)G7)；用于與實驗室管理控制系統(tǒng)(12)相配合的包含門禁管理模塊(68)、監(jiān)控管理模塊(69)、智能電源管理模塊(70)和語音提示及通訊管理模塊(71)的物聯(lián)管理子系統(tǒng)08)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的服務(wù)器采用學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器(17)；所述的學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器(17)與若干個客戶端組成一個學(xué)院級獨立的實驗室開放智能管理系統(tǒng)；所述的學(xué)院級獨立節(jié)點服務(wù)器(17)通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊(30)和數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊(31)與校共享數(shù)據(jù)庫(5)間進行數(shù)據(jù)溝通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的門禁系統(tǒng)模塊(19)為門禁系統(tǒng)03)和電子鎖(XT)的硬件接口，所述的電子鎖(XT)裝在每個實驗室門上，所述的門禁系統(tǒng)03)中的刷卡器安裝在每個實驗室門外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)控模塊OO)由硬盤錄像機和硬件接口組成，所述的監(jiān)控模塊OO)與軟件平臺的監(jiān)控管理模塊 (69)、監(jiān)控設(shè)備04)聯(lián)動實現(xiàn)視頻監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能電源控制模塊為智能電源控制器0 的硬件接口，由學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器(7)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的語音提示和通訊模塊0 由語音提示器和通訊電話構(gòu)成語音通訊裝置06)。
7.使用如權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，其特征在于，對于教學(xué)計劃中規(guī)定的實驗或?qū)嶒炚n程，所述的方法包括以下流程(I)由教師提出實驗預(yù)約，預(yù)約實驗房間和時間，系統(tǒng)判斷是否分批實驗，如果不是分批實驗，則直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；如果是分批實驗，則先由學(xué)生預(yù)約實驗時間，再直接進入實驗室審批環(huán)節(jié)；(II)審批通過后學(xué)生刷卡進入實驗室，系統(tǒng)通過智能電源控制器05)自動打開預(yù)約設(shè)備，學(xué)生進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話；(III)下課后學(xué)生刷卡離開實驗室，完成實驗報告后遞交實驗報告，再由教師批改實驗報告后，學(xué)生查詢自己的成績。
8.使用如權(quán)利要求1所述的一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)的方法，其特征在于，對于教學(xué)計劃外的開放實驗或設(shè)備使用預(yù)約，所述的方法包括以下流程(I)由實驗室公布開放的實驗室、設(shè)備、實驗項目，學(xué)生根據(jù)公布的信息或者項目研究的需要進行預(yù)約，由指導(dǎo)教師或?qū)熯M行審批；(II)審批通過后上傳給實驗室進行審批，審核通過后預(yù)約者刷卡開門、系統(tǒng)通過智能電源控制器05)自動打開預(yù)約設(shè)備，預(yù)約者進行實驗，實驗過程中實驗室管理員可通過可視視頻監(jiān)控、通過語音提示和通訊系統(tǒng)與實驗者對話，實驗結(jié)束后預(yù)約者刷卡離開實驗室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實驗室開放智能管理系統(tǒng)和方法，所述的系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶端，所述的服務(wù)器包括一個校級平臺節(jié)點服務(wù)器和若干個學(xué)院級平臺節(jié)點服務(wù)器；所述的校級實驗平臺節(jié)點服務(wù)器通過數(shù)據(jù)溝通、同步模塊與校共享數(shù)據(jù)庫間進行數(shù)據(jù)溝通，通過數(shù)據(jù)溝通模塊與學(xué)院級平臺級節(jié)點服務(wù)器進行數(shù)據(jù)溝通；所述的客戶端在校內(nèi)通過校園網(wǎng)、客戶端在校外通過INTERNET網(wǎng)與服務(wù)器連接；所述的客戶端包括實驗室管理控制系統(tǒng)和智能實驗室管理系統(tǒng)；所述的方法包括對教學(xué)計劃中規(guī)定的實驗或?qū)嶒炚n程進行管理以及對對教學(xué)計劃外的開放實驗或設(shè)備使用進行管理。本發(fā)明可實現(xiàn)實驗室的全天候開放，極大地提高實驗室管理人員的工作效率。
文檔編號G06Q10/00GK102306342SQ20111020984
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者吳文華, 吳良, 瞿斌, 鄒志宏, 陶然 申請人:東華大學(xué)