一种基于物联网的实验室安全管理方法及系统

本技术涉及实验室安全管理，更具体地说，本技术涉及一种基于物联网的实验室安全管理方法及系统。

背景技术：

1、实验室安全管理概念的提出始于20世纪60年代，在20世纪70年代末，国际上出现了第一代实验室信息管理系统，那时的系统功能单一、成本高昂，难以普及与应用，随着信息技术和物联网的发展，这种管理方法的局限性日益明显，从90年代中后期以来，基于物联网的实验室安全管理方法可以实时采集各类环境数据，通过大数据分析和人工智能技术，这些数据能够被迅速处理，从而识别潜在管理风险并发出预警，实验室安全管理不仅提高了实验的安全水平，还使管理更加高效和精准，能够在不断变化的环境中主动应对安全挑战。

2、现有的实验室安全管理广泛结合了物联网技术来提升监控和管理能力，在实验室内部署的物联网传感器，如温度、湿度传感器等，能够实时采集环境数据，这些数据通过无线网络传输到中央系统，进行实时监控和管理，然后，结合大数据和人工智能技术，系统可以对数据进行模式识别，评估潜在管理风险并生成预警信息；然而，不同实验室的实验环境情况复杂，在对实验室进行环境湿度监测时，管理系统难以快速适应和响应这些变化，导致潜在的管理风险难以被及时发现，从而降低实验室管理的智能化水平，因此，如何多维度地对实验室湿度进行实时监测，从而及时发现潜在的管理风险，提高实验室安全管理的智能化水平成为了业界面临的难题。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于物联网的实验室安全管理方法及系统，可多维度地对实验室湿度进行实时监测，从而及时发现潜在的管理风险，提高实验室安全管理的智能化水平。

2、第一方面，本技术提供一种基于物联网的实验室安全管理方法，包括如下步骤：

3、监测目标实验室的湿度，自动采集目标实验室的湿度监测数据；

4、确定目标实验室在当前时刻下的通风特征，基于所述通风特征结合所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的预警域；

5、采集目标实验室各个实验分区的当前湿度信息，根据所述预警域和各个实验分区的当前湿度信息识别出多个可疑预警区，确定每个可疑预警区的湿度波动度，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值；

6、从所述湿度监测数据中提取出目标实验室在各个温度下不同湿度间的湿度差和湿度变异指数，根据所有湿度差的集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行监测误差趋势补偿时的趋势补偿量；

7、通过所述趋势补偿量对所述第一置信预警值进行趋势补偿，得到目标实验室的第二置信预警值，当所述第二置信预警值大于预设预警值时，通过物联网平台向实验室安全管理中心发送湿度预警信号。

8、在一些实施例中，确定目标实验室在当前时刻下的通风特征具体包括：

9、获取目标实验室的几何特征集；

10、基于当前时刻的风速和所述几何特征集确定目标实验室在当前时刻下的通风特征。

11、在一些实施例中，基于当前时刻的风速和所述几何特征集确定目标实验室在当前时刻下的通风特征具体包括：

12、从所述几何特征集中提取目标实验室的空间体积和通风口截面积；

13、通过所述风速和所述通风口截面积确定目标实验室的送风特征量；

14、基于所述送风特征量和所述空间体积确定目标实验室在当前时刻下的通风特征。

15、在一些实施例中，基于所述通风特征结合所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的预警域具体包括：

16、依据所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的伪预警下限和伪预警上限；

17、基于所述通风特征、所述伪预警下限和所述伪预警上限确定实验室湿度预警的预警域。

18、在一些实施例中，根据所述预警域和各个实验分区的当前湿度信息识别出多个可疑预警区具体包括：

19、基于各个实验分区的当前湿度信息确定每个实验分区的区域特征湿度；

20、获取目标实验室的通风特征；

21、基于所述通风特征结合每个实验分区的区域特征湿度确定每个实验分区的湿度系数；

22、依据所述预警域和各个实验分区的湿度系数确定目标实验室的多个可疑预警区。

23、在一些实施例中，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值具体包括：

24、确定每两个可疑预警区之间的区域湿度梯度；

25、基于所有的区域湿度梯度确定目标实验室的湿度分布梯度；

26、由所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值。

27、在一些实施例中，根据所有湿度差的集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行监测误差趋势补偿时的趋势补偿量具体包括：

28、确定所有湿度差的集中趋度；

29、依据所述集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行趋势补偿时的趋势补偿量。

30、第二方面，本技术提供一种基于物联网的实验室安全管理系统，包括：

31、采集模块，用于监测目标实验室的湿度，自动采集目标实验室的湿度监测数据；

32、处理模块，用于确定目标实验室在当前时刻下的通风特征，基于所述通风特征结合所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的预警域；

33、所述处理模块，还用于采集目标实验室各个实验分区的当前湿度信息，根据所述预警域和各个实验分区的当前湿度信息识别出多个可疑预警区，确定每个可疑预警区的湿度波动度，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值；

34、所述处理模块，还用于从所述湿度监测数据中提取出目标实验室在各个温度下不同湿度间的湿度差和湿度变异指数，根据所有湿度差的集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行监测误差趋势补偿时的趋势补偿量；

35、执行模块，用于通过所述趋势补偿量对所述第一置信预警值进行趋势补偿，得到目标实验室的第二置信预警值，当所述第二置信预警值大于预设预警值时，通过物联网平台向实验室安全管理中心发送湿度预警信号。

36、第三方面，本技术提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的基于物联网的实验室安全管理方法。

37、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于物联网的实验室安全管理方法。

38、本技术公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

39、本技术提供的基于物联网的实验室安全管理方法及系统中，首先，监测目标实验室的湿度，自动采集目标实验室的湿度监测数据；进一步的确定目标实验室在当前时刻下的通风特征，基于所述通风特征结合所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的预警域；然后，采集目标实验室各个实验分区的当前湿度信息，根据所述预警域和各个实验分区的当前湿度信息识别出多个可疑预警区，确定每个可疑预警区的湿度波动度，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值；其次，从所述湿度监测数据中提取出目标实验室在各个温度下不同湿度间的湿度差和湿度变异指数，根据所有湿度差的集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行监测误差趋势补偿时的趋势补偿量；最后，通过所述趋势补偿量对所述第一置信预警值进行趋势补偿，得到目标实验室的第二置信预警值，当所述第二置信预警值大于预设预警值时，通过物联网平台向实验室安全管理中心发送湿度预警信号。

40、由此可见，本技术可多维度地对实验室湿度进行实时监测，从而及时发现潜在的管理风险，提高实验室安全管理的智能化水平；首先，自动采集目标实验室的湿度监测数据为目标实验室的安全管理提供了数据支持；进一步的，结合通风特征确定预警域，能够实现对于目标实验室环境的动态控制，以确保环境湿度保持在适量水平，进而保障实验安全性和可靠性；然后，根据预警域和当前湿度信息识别可疑预警区，以识别出可能存在风险的实验区域，以便对这些区域进行进一步的分析；其次，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值，可为实验室的湿度监测提供参考标准，从而有利于对湿度问题进行及时识别和处理；另外，通过监测误差趋势补偿确定第二置信预警值，以消除实验室安全管理的系统性偏差或者外部因素对实验室湿度变化情况的影响，进而提高实验室安全管理的可靠性；最后，由物联网平台依据第二置信预警值和预设预警值向安全管理中心发送预警信号，以提高实验室安全管理的智能化水平；综上所述，本技术提供的技术方案可多维度地对实验室湿度进行实时监测，从而及时发现潜在的管理风险，提高实验室安全管理的智能化水平。

技术特征：

1.一种基于物联网的实验室安全管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定目标实验室在当前时刻下的通风特征具体包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于当前时刻的风速和所述几何特征集确定目标实验室在当前时刻下的通风特征具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述通风特征结合所述湿度监测数据提取实验室湿度预警的预警域具体包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预警域和各个实验分区的当前湿度信息识别出多个可疑预警区具体包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所有的湿度波动度和目标实验室的湿度分布梯度确定目标实验室的第一置信预警值具体包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所有湿度差的集中趋度和所述湿度变异指数确定温度影响下对湿度进行监测误差趋势补偿时的趋势补偿量具体包括：

8.一种基于物联网的实验室安全管理系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1至7任一项所述的基于物联网的实验室安全管理方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于物联网的实验室安全管理方法。

技术总结
本申请提供一种基于物联网的实验室安全管理方法及系统，通过确定目标实验室的通风特征，基于通风特征结合实验室的湿度监测数据提取预警域；采集实验室各区域的当前湿度信息，根据预警域和当前湿度信息识别目标实验室的可疑预警区，确定湿度波动度，基于湿度波动度和湿度分布梯度确定第一置信预警值；从湿度监测数据中提取湿度差和湿度变异指数，根据湿度差的集中趋度和湿度变异指数确定趋势补偿量；通过趋势补偿量和第一置信预警值得到第二置信预警值，当第二置信预警值大于预设预警值时向实验室安全管理中心发送预警信号。上述方案可多维度地对实验室湿度进行实时监测，以及时发现潜在的管理风险，提高实验室安全管理的智能化水平。

技术研发人员：王斌,吴琴琴,罗菊香
受保护的技术使用者：江西服装学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5