智慧实验室管理平台方案

智慧实验室管理平台建设方案目录一、项目建设背景 (4)（一）实验室管理难点 (4)（二）实验室使用难点 (4)二、系统介绍 (6)（一）系统设计 (6)（二）系统特点 (7)1.性能特点 (7)2.运行特点 (7)3.管理特点 (8)4.校院多级管理 (8)三、系统功能 (8)（一）智能化控制 (9)1.门禁智能控制 (9)2.电源智能控制 (10)（二）业务管理平台 (11)1.基础管理 (11)2.教学实验管理 (11)3.智能控制 (11)4.控制策略 (12)5.信息发布 (12)6.统计分析 (12)（三）系统功能模块 (13)1.微信企业号 (13)2.视频监控 (13)3.手机APP (13)（四）使用过程数据抽取 (14)1.使用数据 (14)2.设备运行数据 (14)3.校园综合大数据提供 (15)（五）数据可视化 (15)1.系统数据 (15)2.交互信息 (15)3.运维数据 (15)（六）可扩展能力 (15)四、服务体系 (15)（一）质量保证 (15)（二）服务方式 (16)1．定期巡检、电话回访 (16)2．售后服务 (16)（三）建立用户档案 (16)（四）技术支持 (16)1．电话支持 (16)2．网站支持 (16)3．技术培训 (17)五、公司简介 ...................................................................................................错误!未定义书签。

一、项目建设背景（一）实验室管理难点1.实验室安全实验室是学校开展实验教学的主要阵地，是支撑科学研究工作的重要场所，覆盖学科范围广，参与学生人数多，实验教学任务量大，仪器设备和材料种类多，潜在安全隐患与风险较高。

高校教学实验室安全工作，直接关系广大师生的生命财产安全，关系学校和社会的安全稳定。

2.信息化技术的使用教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径，是教育信息化发展的创新前沿。

实验教学作为学校教学过程中的重要组成部分，在校园信息化建设环节中还处于待开发状态，没有跟上学校教育信息化整体建设的步伐。

3.实验室日常管理学校实验室日常管理难度较大，管理人员少、安全责任大、工作强度高、实验室类别多等，单纯的对实验室门和电源的管理、临时调课、开放预约等事务性工作就会耗费相当的时间和精力。

4.实验室教学资源开放教育部颁发了关于加强高等学校科研基础设施和科研仪器开放共享的指导意见，如何有效实施、合理利用空闲的实验资源，也是学校所面临的一大难题。

在双创的大环境下，大学生创新实践是必不可少的环节，就需要将学校现有的实验室教学资源开放共享、建立标准化管理和指导流程。

5.实验室数据统计分析上报针对学校实验室和实验仪器设备的使用情况的统计需要收集大量的基础数据，时间跨度长、工作强度大、错误率高，需要通过有效的管理手段和平台采集到准确数据进行统计分析与上报。

（二）实验室使用难点高校实验室是实现科研创新的基地，是理论与实践相结合的主要阵地。

学生可通过实验室的实验、实践进一步的验证所学习的理论知识并提高自己的动手创新能力。

教师可以在日常的实验教学与指导学生的过程当中逐步提升自己的实验教学业务水平。

通过实验室的开放共享，实验室还是学术交流与社会服务的关键场所。

而目前传统的实验室管理模式已不能满足实验室各使用对象的需求，如何更好的采用一套基于物联网技术、信息化技术、智能控制技术的智能管理系统来为学校的实验室管理工作服务，成为高校目前一个亟待解决的问题。

1.学生随着社会经济发展的需要，目前高校毕业生不仅应该具有牢固的理论知识，同时还需要具备较强的动手能力与实践能力。

学生在校期间除了正常的实验教学课程以外，在空闲时间还需要能够有效、快速、准确的预约到相关的实验室进行实验、实践活动，以符合当前社会经济发展对人才的要求。

2.管理老师各个高校对实验室的建设越发重视，实验室的大规模的投入使用，而实验室管理还停留在传统的管理模式上，同时存在管理人员不足的情况。

实验室管理老师的绝大部分时间都用在了日常的开关门、开关电等繁琐的工作上。

如何运用现代化的智能控制手段将管理老师从繁琐的工作中解放出来，使其有更多的精力和时间投入到实验室管理服务的工作中去，实现管理老师的岗位价值，也是不容忽视的问题。

3.管理决策者随着实验室不断的建设、投入使用，学校每年在实验室建设与实验设备采购上的经济投入不断加大。

然而缺乏一个真实、有效的实验室使用数据来源，实验室管理决策者并不清楚目前实验室的整体使用情况，在后期的实验室管理决策上缺乏有效的数据支撑。

二、系统介绍通过对整个系统设备的不断迭代和功能优化，从功能上满足学校当前及未来三年内的管理需求，从性能上达到目前国内该领域的领先水平，从可靠性上所有的软、硬件都为公司自主研发、生产，并充分考虑到在实际使用中会遇到的各种问题，有效的确保学校实验教学活动的正常开展。

（一）系统设计树状图本系统是采用典型的物联网架构，建立一个以智能化控制为根基、以数据流为主干、软件支撑平台为入口、各个业务应用模块灵活搭配的智能控制系统，通过智能控制、数据采集、身份认证和统计分析，达到实验室智能化安全管理的目的。

（二）系统特点1.性能特点1）脱机管理根据校园网的实际情况，系统采用分布式数据结构，前端控制器可做到真正意义上的脱机管理。

当出现网络中断、服务器宕机、网络广播风暴等与服务器失去连接的情况，系统仍可通过服务器下发的控制逻辑对实验室的门禁、电源等进行控制，学生和老师可进行正常操作。

2）断电续航当遭遇临时停电等突发状况时，系统具备2小时以上的断电续航功能，确保在停电期间门禁的正常策略控制、确保实验室正常的教学秩序。

当来电时，通过预设的来电策略及课表策略，自动控制当前门禁的开/关状态。

3）高压大电流管理系统支持单相、三相电源输入和输出，最高支持600V电压，最大435A电流三相平衡输出，可适用于学校各类实验室设备的管理。

4）应急处理机制采用多路控制通道，在控制设备故障、损坏等极端情况下，可使用应急遥控钥匙进行门禁、电源的开关控制，确保正常教学和管理。

5）状态反馈系统能实时反馈控制设备及控制对象的物理状态，如：门的开关状态、用电设备通电状态等，能实时掌握实验室运行及管理状态。

2.运行特点1）数据自动采集在日常教学过程当中自动采集师生的使用数据及设备运行数据。

2）报表自动生成系统对使用中所产生的数据经逻辑分析、汇总后自动生成各种相应的业务报表。

3）集中管理系统可将所有实验室及实验设备集中在同一平台上进行管理，同时也可将不同的管理系统进行集中管理，打通信息孤岛，提高管理效率。

3.管理特点1）开放性接口平台采用标准的数据接口，可对接学校原有的第三方业务系统，如：教务系统、一卡通系统等。

可根据学校提供的模板，通过EXCEL表格的形式将数据导入至平台。

2）多样控制方式可以采用手机、WEB、电子课牌、本地卡片、学号密码来实现对门禁、电源进行控制。

3）多种策略可以根据学校课表进行控制；可以根据开放预约策略进行控制；可以根据临时或长期的自定义策略进行控制。

4）用户权限管理平台无用户上限，通过电子表格导入或对接一卡通系统获取师生身份信息，自动生成系统用户账户。

平台可划分不同的用户角色（如：校领导、院领导、管理员、老师、助教、学生等），不同的角色赋予不同的使用权限，从而保证平台运行过程中的可靠性和稳定性，防止出现管理混乱的情况。

4.校院多级管理系统根据学校不同的业务需求，满足校—院—系—室多层级的实验室管理需求，从数据权限、系统操作、业务逻辑等多个方面作出有针对性的实验室管理策略。

同时整个系统采用统一的数据平台及统一数据库，有利于数据的集中管理与升级维护。

同时系统内所有的数据依照不同的权限划分做到业务的精确定位。

不同权限的使用人只能查看、调阅自己权限范围内的系统数据。

三、系统功能智慧实验室管理平台作为一个基于物联网技术的智能管理系统，由前端的智能化控制设备与后端的业务管理平台组成，前端控制设备负责对实验室门禁、设备电源的智能控制与数据采集上传，后端的业务管理平台负责数据分析、输出与各个业务的管理，两者在功能上相辅相成，缺一不可。

依照“总体规划、分步实施、软硬结合、灵活搭配”的原则，结合国家相关部门关于大力发展校园信息化建设的指导意见，以稳定可靠的智能控制设备为基础，通过丰富多样的业务应用模块，准确了解实验室运行状态和相关信息，最大程度满足学校对实验室智能化管理的需求，同时也为学校师生的教学实践、自主创新提供高效而便捷的通道，把日常管理工作从粗放式向精细化转变，减少人力、物力、财力等资源的投入，提高管理水平。

（一）智能化控制1.门禁智能控制智能门禁管理系统能结合课表、开放预约信息和一卡通信息，达到学生“有课有约能进、无课无约勿进”，并实现门禁自动控制，从而达到无人值守；系统也能通过远程PC及手机APP进行远程控制。

系统还具备状态反馈功能，管理员能在PC端或APP端实时查看门禁状态，包括开门状态、闭门状态、门禁异常状态等，让管理员实时掌握实验室现状，杜绝安全隐患的发生。

1）系统功能：➢策略控制：用户可自定义策略，系统根据预设策略对门禁进行自动控制；➢课表自动控制：可根据课表和师生身份信息实现自动控制，从而达到无人值守减轻日常管理工作量。

➢开放预约：可根据预约信息，自动对门禁进行控制；➢联动控制：根据权限设置，系统可结合消防预警/报警信息、安全学习考试结果、安全巡查结果、安全隐患整改结果等数据与门禁系统的管理进行联动；➢远程控制：用户可利用远程PC机或手机APP，对门禁进行远程的开关；➢状态反馈：系统能实时反馈控制设备及门禁的物理状态，能实时掌握实验室门状态，包括开门状态、闭门状态、门禁异常状态等，让管理员实时掌握实验室现状，杜绝安全隐患的发生。

2）系统特点：➢脱机管理：当出现网络中断、服务器宕机、网络广播风暴等与服务器失去连接的情况，智能门禁系统仍然能正常运行；➢断电使用：当遭遇临时停电等突发状况时，系统具备断电续航功能，智能门禁系统仍然能正常运行；➢应急处理机制：在控制设备故障、损坏等极端情况下，可使用应急遥控钥匙进行门禁开关控制。

2.电源智能控制系统根据各类实验的使用需求，对实验室用电设备的供电情况进行智能化控制。

智能系统保护终端在设置断电策略的时候先检测读取软关机信息，再执行软关机功能，设置一段时间之后再断电，给实验室用电设备双重保护。

1）系统功能：➢策略控制：用户可自定义策略，系统根据预设策略对电源系统进行自动控制；➢课表自动控制：可根据课表和师生身份信息实现自动控制，建设手动直接开关电源而导致的安全隐患。