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智慧实验室建设方案

智慧实验室建设方案

智慧实验室建设方案旨在通过整合先进技术和管理理念,提高实验室的效率、安全性和科研能力。以下是一个智慧实验室建设方案的概述:

一、建设目标

  1. 提高实验室管理效率:通过智能化管理,实现实验室资源的优化配置和高效利用,降低管理成本。
  2. 提升科研能力:利用先进技术和设备,提高实验精度和效率,促进科研成果的产出。
  3. 保障实验安全:通过智能化监控和预警系统,确保实验过程的安全性和可靠性。

二、建设内容

  1. 智能化管理系统:建立实验室智能化管理系统,实现实验资源的信息化管理、预约管理、设备管理等功能。系统支持在线预约、设备借用、试剂管理、人员管理等功能,提高实验室资源的利用效率。
  2. 先进实验设备:根据实验室的研究方向和需求,配置先进的实验设备,如高精度测量仪器、自动化实验装置等。同时,建立设备位置追踪、使用状态监控、安全防范等功能,确保设备的正常运行和实验数据的准确性。
  3. 数据管理系统:建立实验数据管理系统,实现实验数据的自动采集、存储和分析。系统支持数据可视化、数据挖掘等功能,为科研人员提供更加深入的实验结论和建议。同时,加强数据安全保障措施,确保实验数据的安全性和隐私性。
  4. 智能化监控预警系统:建立智能化监控预警系统,通过视频监控、烟雾探测、气体检测等设备,对实验室进行实时监控和预警。系统支持自动报警、远程监控等功能,确保实验过程的安全性和可靠性。
  5. 实验室环境控制系统:建立实验室环境控制系统,通过自动调节温度、湿度、空气质量等参数,确保实验室环境的稳定性和舒适性。同时,加强实验室的通风、照明、消防等基础设施建设,提高实验室的整体安全水平。

三、建设步骤

  1. 需求分析:明确实验室的研究方向、实验需求和管理需求,为智慧实验室的建设提供有力支撑。
  2. 设计规划:根据需求分析结果,制定智慧实验室的设计规划方案,包括系统架构、设备配置、环境布局等方面。
  3. 系统选型与采购:根据设计规划方案,选择适合的智能化管理系统、实验设备、数据管理系统等,并进行采购。
  4. 系统集成与调试:将各个系统进行集成和调试,确保各个系统之间的兼容性和稳定性。
  5. 培训与推广:对实验室人员进行系统操作和维护的培训,确保他们能够熟练地使用和管理智慧实验室的各项功能。同时,积极推广智慧实验室的应用和成果,提高实验室的知名度和影响力。
  6. 具体参数如下(仅供参考):

序号

名称

品牌

技术参数

单位

一、智慧实验室主要硬件设备

1

 智能数据存储网关

OE-ICB01

1.设备供电:AC220V
2.设备尺寸:标准2U机箱
3.通信协议:同时支持TCP/IP、485通讯协议、CAN总线;
4.外接接口:1路网口,2个USB接口,2路6线航空插座;
5.设备支持在400V供电电压下正常工作,设备浪涌(冲击)抗扰度达到≥3级,设备电快速瞬变脉冲群抗扰度≥3级
6.设备具备离线运行功能,当设备与服务器连接中断时,可以根据预设的控制逻辑对门禁、电源、设备等进行管理控制;
7.在设备损坏的极端情况下,支持采用应急遥控钥匙的方式来实现门禁、电源、设备等进行一键开/关;
8.具备web service标准数据接口;
9.设备状态反馈功能,能实时反馈门禁及设备电源的开关状态,同时支持异常状态报警功能;
10.远程控制功能,可实现在具有权限的情况下,通过远程的电脑端或手机端发送的控制指令实现对实验室门禁、设备使用状态的远程查看和控制,并可设置门禁或电源的常开、常闭状态;
11.硬件看门狗,可对主机内操作系统状态进行实时监测,当发现系统出现崩溃或死机的情况,自动对系统进行重启,有效的保证设备功能的正常使用;
12.来电自启功能,在市电中断且电池耗尽关机的情况下,市电恢复后,设备自行启动;
13.数据自动采集存储功能,可对日常使用数据进行自动采集,并在本地存储,存储容量≥32Gb;
14.门禁与电源身份认证触发方式至少支持刷卡、学号+密码输入、远程控制、策略控制4种方式;
15.具备本地运算功能,可在本地完成所有控制逻辑的运算处理,根据系统平台课表信息、预约信息、临时策略等自动进行权限分配;
16.支持数据交互功能,在网络正常的情况下,中控箱与实验室管理支撑平台数据按设置时间进行同步,当网络中断时,中控装置的使用和控制数据本地存储,网络恢复后,实时同步至平台;

2

混合多路电源控制箱

OE-IPCB01

1.支持输入: 220V/380V/AC 1路输入,220V/16A、40A,380V/25A、45A/AC,5路任意规格的输出(混合控电)
2.电源输出独立控制,可以监测每一路的通断状态
3.具备应急强制遥控通电/断电、开门/关门功能
4.具备漏电保护、过载保护等安全措施
5.采用CAN总线通讯协议进行数据传输
5.环境温度:-3℃~40℃
6.要求设备浪涌(冲击)抗扰度达到≥3级,电快速瞬变脉冲群抗扰度≥3级。(需提供具备CNAS或CMA资质的第三方检测机构出具的检测报告)

3

智能门禁控制器

OE-IAC1

1、支持220V/AC 1路输入;12V/1A/DC 2路输出
2、通讯协议:CAN总线;
3、正常工作温度:-3℃~40℃;
4、正常工作电压:110V~280V;
5、要求电源输出独立控制,可以监测每一路的通断状态;
6、具备应急强制遥控开门/关门功能;
7、具备漏电保护、过载保护等安全措施;
8、具有门禁异常开关状态反馈功能;

4

电磁锁

YM-280(LED)

输入电压DC12V,额定电流280mA,≥200kg拉力;

5

闭门器

YC-82-2

支持最大门宽1050mm,最大门重60-85kg,最大开启角度180度,使用寿命≥1000000次;

6

开门按钮

PBK-810C

面板尺寸86*86mm,背后按钮凸出20mm;

7

智能电子课牌(21.5寸)

OE-IECS01

1、硬件部分
1)产品尺寸:21.5'TFT IPS,16:9,全视角显示屏;
2)分辨率:1080P;
3)处理器:不低于四核ARM处理器、运行内存:2G、存储:8GB;
4)显示格式:支持MPG,MPEG,AVI、MP4,RMVB,RM,MKV,MOV,ASF,TS,及H.264等编码格式视频文件达到1080P视频效果;
5)通讯:WiFi:802.11b/g/n,WIFI/RJ45网线;
6)外观材质:金属提铝合金;
7) 控制方式:触摸;
2、软件系统:
1)采用独立操作系统,能实时显示管理端发布信息;
2)具有存储功能,当和服务器连接中断的情况下,能本地运算独立显示;
3)能和实验室智能管理平台无缝对接;
4)管理平台端可以灵活配置显示内容的数据源,可定义编辑显示内容,可设置显示策略;
5)考勤功能,通过动态二维码的方式,课牌按设定时间实时更新二维码,要求师生进行扫码签到,签到结果自动上传并生成记录;
6)电子课牌具备信息全体推送及单点推送功能,支持显示视频、图片、文字及监控画面
7)分屏显示功能,可通过后台自定义课牌的分屏显示,最大支持4分屏显示,并可实时显示指定的摄像头画面;
8)语音播报功能,支持后台设定的语音播报内容通过电子课牌进行播报;
9)带刷卡功能,可以直接通过学号加密码的模式来进行系统内的自主注册或直接刷卡进行身份认证;
10)支持在忘记带卡的情况下直接以学号加密码的方式来完成身份认证;

8

发卡器

CR10M

1.支持IC卡(Mifare卡) /CPU卡发卡
2.免驱动安装,即插即用
3.USB供电和通讯,工作电流<150mA
4.发卡距离:>3cm
5.发卡成功有LED指示灯和蜂鸣器提示
6.工作温度:-30℃-+60℃, 工作湿度:≤95%

9

应急遥控

OE-IERK01

1.屏幕:不低于3.5寸液晶屏幕显示;
2.控制方式:电阻触摸;
3.自带一键开机、关机按钮;
4.自带遥控、手电筒、时钟、房间列表管理、设备调试等功能,支持红外学习与控制功能;
5.支持本设备实现对门禁、电源的一键开/关控制;
6.自带存储功能,支持编辑房间信息,内存可拓展;
7.遥控距离:空旷无遮挡情况下,最远通讯距离可达3km;
8.支持CAN、485、470MHz通讯协议;
9.自带电池供电,待机时间不低于1个月,支持USB充电;

10

环境传感器

OE-EM01

包含光照、温度、适度、甲烷、二氧化碳五合一传感器

11

服务器

OIP232-1170

CPU:1颗Intel Xeon Silver 4210R
内存:64GB DDR4
硬盘:8TB SATA +1.92TB SATA SSD
网卡:2*1000M
电源:冗余电源

硬件合计:

二、智慧实验室主要软件设备

1

智慧实验室系统

噢易智慧实验室系统V5.0

1.平台支持对专业,班级,用户,房间,门禁,多媒体设备,电子课牌等对象的远程统一管理;
2.支持组织架构管理,可按树状图自定义学校组织架构信息,如校区-院系-专业-楼栋-楼层-实验室等;
3.支持用户权限角色管理,可定义系统操作人员的角色信息,包括管理员、学生、老师、校院领导等多级角色的划分,针对不同的角色设定初始的系统使用权限;
4.支持流程自定义,可根据学校实际情况设计工作流程,满足学校个性化需求;
5.支持信用评级体系,可设置信用总分,可按迟到、早退,爽约(预约了实验室但未到场)行为设置扣除分数,可自定义开放预约的最低信用分,低于标准信用分值的,禁止预约;对于禁止预约的用户,管理员可对其重新进行评估;
6.具备实验室课程管理功能,支持手动排课,也支持通过EXCEL表格导入课程信息,并可统计课程的学生出勤率数据;
7.支持与教务系统课程进行对接(需提供接口),将课程数据导入平台;
8.支持实验课程排课临时调整,调整时自动判断是否与已有实验课程发生冲突,冲突时可自动重新调整,课程调整后可查询调整记录;
9.具备实验室课程安排统计功能,能统计当前学期指定的实验室课程安排情况,可查看详情并打印,便于课程信息的记录;
10.支持教学课表的在线查询和打印;
11.支持课程实时到场情况查询,包括课程名称、辅导老师、班级人数、迟到人数、缺勤人数,上课时间等信息;
12.支持空闲教学实验资源开放管理,管理人员可对教学实验课程外的空闲实验室进行预约审核,通过审核的空闲教学实验资源对学生进行开放预约;
13.学生可在网上查询已经开放的教学实验资源,并可进行开放实验预约,支持场地预约和课程预约两种模式;
14.支持对实验室门禁进行远程控制,如远程开门,设置门常开、关门,并支持对接监控设备,对实验室进行远程视频监控;
15.具备状态反馈功能,能实时反馈门禁的开关状态,如门是否关好等;
16.支持管理员开门卡管理,可添加管理员开门卡,利用管理员开门卡可在任意时间开启授权范围内的实验室门禁,支持开门,开门并通电等模式;
17.支持根据课表课时自动生成实验室开/关门和通/断电控制策略,如:上课时学生可刷卡开门并通电,下课后自动关门和断电,并可记录考勤信息;非上课时间,不能进行刷卡开门;
18.老师或学生可根据实验性质对某实验室进行预约申请,由实验室管理员审核通过后,申请人通过刷卡身份验证后进行相关实验,实验结束后自动对实验室进行关门和断电;
19.具备定时控制功能,要求能自定义时间对门禁,灯光、空调等设备电源进行控制,如每天可定时对实验室进行关门和断电;
20.具备对机房实验室使用情况的统计,包括开关门情况和通断电情况,可生成图形报表,并可对机房实验室进行批量通电/断电,批量开门/关门;
21.具备数据统计分析模块,至少包括:教学使用记录、教学调整记录,刷卡数据记录、学生预约记录,教学考勤记录等数据的统计,统计数据支持以报表或图形界面进行展示,并且支持excel报表的输出;
22.支持与云桌面产品对接,可将智慧实验室平台的排课信息与云桌面产品融合,实现上课时间学生开机后自动进入到相应的系统环境;
23.具备离线脱机管理功能,当设备与服务器连接中断时,仍可实现设备电源控制以及门的正常开关;
24.支持断电应急机制,市电中断的情况下,依然可以对教室的门禁提供断电续航,同时按策略进行人员的身份认证;
25.具备应急处理机制,在设备损坏控制指令失效情况下,支持采用应急遥控的方式来实现门禁、设备电源的开/关工作,确保正常的教学秩序;

2

手机APP

噢易智慧实验室系统V5.0

1.支持课表管理,可对实验课程查询统计,并可直接在查看;
2.支持按课程或实验场地两种预约方式进行预约申请的提交;
3.支持在线查看全部预约、未处理、已处理的预约申请,提供预约审批功能;
4.支持远程控制,可对已有物联网管控对象的远程控制及授权;
5.教师根据实际授课情况可提交课堂延时申请,系统自动判断是否对后续使用造成影响,若不影响则自动通过;
7.支持状态监测可对已有物联网管控对象的实时状态查看;
8.支持监控查看,可对已有的视频监控进行实时查看;
9.支持对系统相关信息的在线查看;

3

数据可视化

噢易智慧实验室系统V5.0

1.通过可视化手段将系统内的各种数据以图形化、可视化的形式进行直观的呈现;
2.系统内置不低于4种数据呈现模板,并支持模板自定义功能;
3.可设置大数据看板的管理人员,管理人员放可进行大数据看板相应设置操作;
4.可对大数据看板的标题进行管理,可以二级学院名称作为标题,如人文科技学院、化学化工学院、美术学院、工程技术学院等,支持标题的增、删、改、查等功能;
5.可对大数据看板进行设备,个性化展示相应内容;
6.可进行预览或一键重置大数据看板设置;
7.大数据看板展示窗口内容数据至少可包括:学院预约使用占比、上课中的实验室、实验室状态、开放实验预约排行、开放实验预约统计、实验室安全等级统计、设备增长统计、设备年限统计、设备分类统计、设备维护统计、设备变更分类统计、设备变更数量统计、设备利用率、设备借用归还统计、安全考试、实验室实时监控、设备总数统计;
8.数据展示形式至少包括:表格形式、折线图形式、柱状图形式、饼状图形式、走势图形式、曲线图形式、直方图形式、条状图形式、条形图形式、面积图形式、车内仪表盘图形式等

4

人脸识别模块

噢易智慧实验室系统V5.0

1、支持人脸图片的批量上传及管理;
2.人脸识别算法,具备人脸录入,人脸匹配功能;
3.人脸识别精度≥98%,识别速度≤500ms;

5

PC管理模块

噢易计算机实验室智慧服务系统V5

支持展示实验室资源数据使用,包括实验室在线/总数、终端在线/总数、场景在线/总数、桌面在线/总数;展示实验室资产状态,包括终端的风险预警次数、待处理变更数、待处理报修数;展示服务器资源实时使用情况,包括CPU使用、内存使用信息、存储使用信息;展示桌面今日并发趋势;
可针对每间实验室或每台电脑终端自定义标签,管理员可以按标签的类别来搜索实验室或终端电脑。标签可设置为使用场景、使用班级、单双号等类别;
可设置程序限制策略,支持黑名单、白名单两种模式,支持从样机、规则库、文件的方式导入黑白名单;

四、保障措施

  1. 加强组织领导:成立智慧实验室建设领导小组,明确各成员的职责和任务,确保智慧实验室建设的顺利进行。
  2. 加大投入力度:加大对智慧实验室建设的投入力度,确保建设过程中的资金、技术和人才等方面的支持。
  3. 加强合作与交流:积极与国内外高校、科研机构和企业开展合作与交流,引进先进的技术和管理经验,提高智慧实验室的建设水平。
  4. 加强维护与管理:建立完善的维护和管理机制,定期对智慧实验室的各项设备和系统进行维护和检查,确保其正常运行和安全性。

通过以上建设方案,可以构建一个高效、安全、智能的智慧实验室,为科研人员提供优质的实验环境和服务支持。

其他资讯

创建时间:2024-04-09 15:13

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