物联网技术在实验室安全管理中的应用

张敏

摘 要：随着物联网技术的日益完善，并且在各行各业取得广泛的应用，对我国的行业发展作出了重要的贡献。物联网技术与实验室的安全管理工作的不断融合，对推动实验室安全管理工作发展有着重要意义，有效地提高了实验人员对实验室安全管控的及时性以及高效性，下面本文将对物联网技术在实验室安全管理中的应用做一探究。

关键词：物联网技术;实验室;安全管理;应用

科技的不断发展，各种实验设备越加复杂精妙，这就为实验室的安全管理工作带来了很大的困难与挑战。在原来的实验室安全管理过程中，由于管理条件限制，就导致很多实验室都采用人工对实验室的进行管理，由于实验室的器材设备复杂，所以经常发生药品泄露，火灾爆炸等安全隐患，对实验设备和药品的安全以及实验人员的安全造成严重的影响。物联网技术的不断应用，对解决这些问题提出了很大的帮助，有效实现了实验室的安全管理

一、物联网技术的相关概述

（一）物联网的概念和基本原理

物联网技术在广义上来讲就是世界上的各种物体通过有效手段进行连接形成的互联网络，现在生活中可以通过手机对电视等家庭用电设备进行控制，就是应用了物联网技术。物联网技术主要以互联网作为核心，然后对互联网进行有效的拓展与延伸，通过互联网技术在物体与物体之间构建一条更够进行信息传递的通道，从而实现万物互联。物联网技术的不断完善，是建立射频识别技术，GPS定位技术，红外感应系统，以及激光扫描技术等不断发展的基础上的，在物联网系统中通过严格遵循互联网的相关协议，通过互联网技术实现互联网技术与实物的有效连接，使物体之间能够实现信息的互联与通信。最终实现对物体的定位，跟踪，识别，控制以及智能化管理。物联网技术系统主要包括物品的电子代码系统，物体的射频识别系统，以及信息网络系统，通过这三个系统的协同作用，有效实现物联网的构建。

（二）物联网技术的关键因素

物联网技术中最关键的因素就是传感器技术以及嵌入式技术，这两种技术因素对物联网技术的发展有着重要作用。其中传感器技术是物联网技术的基础，信息技术的快速发展以及在人们生活中的不断应用，都离不开传感技术的功劳。传感技术与通信技术、计算机技术是信息技术的三个重要组成部分，在信息技术的发展过程中起到了相辅相成的作用，是信息技术发展不可缺少的一种技术。传感器技术可以将感受到的信号通过处理技术将信号转化为数字信号，计算机只能对数字信号进行处理，所以在物联网技术中离不开传感器技术。近些年来随着科技的发展，传感器技术逐渐由原来的结构型传感器转化为先进的智能型传感器，对物联网技术的发展有着重要作用。嵌入式技术是一种根据计算机系统进行制定命令执行的一种系统，嵌入式系统就是在嵌入式处理器中的控制系统，通过对计算机有关信号的接收，完成对物体或者系统的控制。现今大部分带有数接口的设备都存在嵌入式系统，有的数字设备还包括操作系统，但是很多的嵌入式系统只能有单个程序进行控制，智能化程度还比较低。随着科技的不断发展，嵌入式技术已经融入到生活中的各个方面，比如导航系统，手机，电视等。是物联网技术的四大支撑技术之一[1]。

二、物联网技术在实验室安全管理中的应用

（一）在实验室器材日常管理中的应用

在实验室的安全管理过程中，对实验室器材的日常管理对实验设备安全以及实验人员安全有着重要的作用，传统的实验室管理过程中，对实验室的器材设备都是采用贴标签的形式进行管理，通常在管理过程中都会用标签把设备的购买日期，维修保养情况以及设备使用记录在设备上进行粘贴。对于一些小型器材都是采用人工统计的方式，用详细的清单在设备橱柜上进行公示。但是这种设备标签式的管理方式虽然简单明了但是不利用长时间保存，同时在管理过程中，更新麻烦，标签容易损坏，从而设备的安全使用以及人员的安全造成极大的隐患。所以在实验室的器材的日常管理过程中，就可以采用物联网技术对设备进行管理，实现实验室设备器材的智能化管理，利用物联网无线射频技术，对实验室器材进行电子标签编辑，使每一种实验器材拥有着独立的电子标签。这种实验器材的电子标签由天线以及芯片这两部分组成，通过芯片就可以有效记录器材的使用情况，购买情况，维修情况等所有的器材信息，是物聯网技术的核心，天线系统主要功能就是负责信号的接收与传输。通过物联网技术对实验室器材的智能化管理就可以实现对器材的动态监管，管理人员不再需要手动对实验室器材进行状态更新，可以通过物联网技术查看器材情况，及时进行维修与养护，有效地保护了器材的安全，对实验室的安全管理工作有着重要意义[2]。

（二）在实验室环境监控中的应用

在实验的日常管理过程中，由于很多的实验设备需要保证精度，所以就需要对实验室环境有着很高的要求，其中就包括空气中湿度以及温度等。就比如实验室中的红外光谱测试仪以及X射线衍射仪等，这些仪器对实验室环境有着很高的要求，假如温度和湿度过高就会对仪器的散热性造成影响，对设备的精度以及设备的使用年限造成严重的影响，从而对实验室的安全管理造成阻碍。传统的管理过程中采用人工对环境的各种数据进行管理，不但难以实现实时监控，同时监测结果的准确性也有着很大的缺陷。通过物联网技术可以实现对实验室环境进行实时有效的监控，并且可以实验室的湿度以及温度进行有效调节，保证实验室能够时刻处于最适合的环境，从而有效对实验设备进行保护。这种实验室环境物联网技术主要包括三个部分，分别是温湿度传感器系统，信号传输系统和数据处理系统，通过这三部分的协调工作，从而实现实验室环境的智能化管理，同时通过网络可以和实验室管理员手机端进行连接，管理人员就可以对实验室的环境数据进行实时监控，通过物联网技术在实验室环境监控的应用，对实验室的安全管理有着重要作用[3]。

（三）在实验室火灾防控中的应用

在实验室的安全管理过程中，实验室对火灾的防控是管理过程中的重点工作，很容易对实验室造成巨大的损失，对实验人员的生命安全以及财产安全造成极大的威胁。传统的火灾报警器只能在周围有人的情况下才能你发挥作用，有着很大的弊端。通过物联网技术在火灾防控系统的应用，一旦发生火灾隐患，实验人员的手机控制端会及时地收到消息，实验人员就可以快速地做出反应，采用最有效的措施对火灾进行扑救。同时报警系统与附近的消防站进行连接，发生警报后，消防人员可以第一时间进入现场进行扑救，最大程度的对实验室的安全进行保护。物联网火灾防控系统的核心就是将GSM模块与火灾报警器进行融合，传感器一旦发现火灾隐患就可以第一时间将数据进行传输，火灾探测器就会快速对数据进行处理，对火灾进行确定后就会发出声光报警，同时给实验人员的客户端以及微型消防站进行信息传递，从而实现对实验室的安全管理[4]。

三、结束语

综上所述，科技的发展离不开实验作为基础，所以就需要在实验室的管理过程中加强安全员管理工作，逐渐将物联网技术应用于实验室的管理过程中，对提高实验室的安全系数，实现实验室的智能化管理有着重要意义，从而有效地保障了实验室人员及财产安全。

参考文献：

[1]史蓓蕾， 张秀山， 陈修亮. 物联网技术在实验室安全管理中的应用[J]. 实验室研究与探索， 2019， 38（3）：279-282.

[2]刘骏. 物联网技术在实验室安全监测系统中的应用[J]. 绍兴文理学院学报（教育版）， 2019， v.39;No.324（1）：116-120.

[3]吴恒， 肖恰， 廖小健. 基于物联网技术的高校实验室安全监测系统设计[J]. 物联网技术， 2019， 9（7）：24-26.

[4]王雁南、王天天、孙红文、展思辉. 基于物联网的大型仪器实验室管理系统设计与实现[J]. 实验室研究与探索， 2020， v.39;No.297（11）：271-273+3