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       智能化實驗室在進行建設(shè)時，既要考慮場地布局、換氣通風(fēng)、供電線路，還要加強科學(xué)合理設(shè)計、規(guī)范布局以及擴展性，為實驗室的智能化建設(shè)留有余地，特別是軟件和硬件擴展性，要留下足夠的空間和容量。

       實驗室智能化管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)需從實驗室的實際應(yīng)用情況出發(fā)，重點考慮實用性、安全性和可靠性等方面因素，在研究數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)介入、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計實驗室智能化管理系統(tǒng)具體架構(gòu)。

       實驗建筑智能化系統(tǒng)建設(shè)一般包括樓宇自控系統(tǒng)、實驗室信息管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和停車場管理系統(tǒng)。

       智能化實驗室系統(tǒng)的建設(shè)相對來說復(fù)雜交錯，專業(yè)人員要整體、綜合考慮實驗室實際情況才能設(shè)計出完整的方案。隨著智能時代的不斷發(fā)展，國內(nèi)智能化實驗室也會越來越多。

       在過去，實驗室的數(shù)據(jù)很多都是手工管理，而且管理模式、理念、制度落后，很容易導(dǎo)致人、財、物的管理混亂無序。資源信息也無法有效共享，數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報會很困難。

智慧實驗室，被稱為所有科研人的夢……

通過信息化手段，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等技術(shù)將實驗室的“人機料法環(huán)樣測”所有要素、和各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)起來，定義不同的數(shù)據(jù)規(guī)則，組合不同的專業(yè)知識，以報告為中心，以人為本的服務(wù)理念，實現(xiàn)實驗室“標(biāo)本不等人，人不等標(biāo)本”的全面信息化、自動化、智能化和數(shù)字化管理，打造一個高效率、高質(zhì)量的“無人值守”式的實驗室，乃至實現(xiàn)無人實驗室和云實驗室。

01

智慧實驗室的特點

1、具備感知事物狀態(tài)的能力。

包括實驗室人員、環(huán)境、設(shè)備、樣件等，例如具備測量環(huán)境信息溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器；感知設(shè)備狀態(tài)及樣件狀態(tài)的FRID信息或二維碼的識別器；感知人員面部狀態(tài)的高清識別器等等。

2、信息收集分析能力

智慧實驗室能夠收集、存儲感知系統(tǒng)收集的各類數(shù)據(jù)，并借助一定算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實驗室人員的心理、語言或行為訴求。

例如：收集實驗室不同種類儀器設(shè)備的使用次數(shù)和開機時間，通過對設(shè)備使用次數(shù)和開機時間的統(tǒng)計，進行儀器設(shè)備的合理化配置。

3、自動實現(xiàn)訴求能力

能夠?qū)⒋韺嶒炇胰藛T訴求、環(huán)境變化、研究對象的信息轉(zhuǎn)變成控制信息，并控制相關(guān)系統(tǒng)(如步進電機、繼電器、機器手、顯示器等)，自動實現(xiàn)實驗人員的訴求或自動完成實驗室任務(wù)。

如張三在實驗室中經(jīng)常將實驗室內(nèi)工作溫度調(diào)整到25℃，那么只要張三來實驗室，實驗室則會將通過網(wǎng)絡(luò)將控制信號傳遞到溫度控制系統(tǒng)，自動調(diào)整到25℃；又如，實驗人員經(jīng)過多次實驗，得出一定規(guī)律，再次試驗時，實驗室系統(tǒng)自動給出實驗參考方案等。

02

智慧實驗室的5大系統(tǒng)

智能化實驗室是綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)樓宇管理自動化（BA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)（SAS）和消防自動化系統(tǒng)（FAS）。

將這5種功能結(jié)合起來的實驗室建筑，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合自動化、信息化，使大樓的用戶獲得了安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境和辦公環(huán)境，達到節(jié)能減排、提高效率的目的。

1、樓宇自動控制系統(tǒng)

樓宇自動控制系統(tǒng)針對實驗室內(nèi)各種機電設(shè)備進行集中管理和監(jiān)控。主要包括：空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、冷凍站系統(tǒng)、熱交換站系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等。

在整個樓宇范圍內(nèi)，通過整套樓宇自動控制系統(tǒng)及其內(nèi)置最優(yōu)化控制程序和預(yù)設(shè)時間程序，對所有機電設(shè)備進行集中管理和監(jiān)控。

智能通風(fēng)系統(tǒng)由數(shù)字化節(jié)能風(fēng)機、通風(fēng)管道、可調(diào)節(jié)的風(fēng)口末端、分體式能量回收設(shè)備、新風(fēng)處理設(shè)備、智能變風(fēng)量末端、空氣品質(zhì)感應(yīng)子系統(tǒng)及智能中央控制子系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)綜合性能優(yōu)于傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)。

智能通風(fēng)系統(tǒng)具有保障室內(nèi)空氣品質(zhì)，提高建筑通風(fēng)安全，節(jié)能效果明顯、運行管理智能化程度高等特點。

智能通風(fēng)系統(tǒng)可以根據(jù)建筑功能和設(shè)計需要，集成相關(guān)設(shè)備及部件組成系統(tǒng)，實現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程智能化控制管理，既滿足建筑室內(nèi)通風(fēng)功能需求，保障通風(fēng)安全，又節(jié)能降耗。

系統(tǒng)可智能感應(yīng)室內(nèi)空氣品質(zhì)（或溫度、壓力等參數(shù)），自動控制主風(fēng)機和支路風(fēng)機轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)送、排風(fēng)量二可選用將分體式能量回收機組、新風(fēng)機組與排風(fēng)機組連成環(huán)路，以乙二醇水溶液為能量回收介質(zhì)，實現(xiàn)排風(fēng)能量的回收利用。

該系統(tǒng)特別適用于空調(diào)系統(tǒng)與各空間功能及空氣品質(zhì)要求不同、污染程度不一的建筑（如大型醫(yī)院建筑）。

2、通信自動化系統(tǒng)

通信自動化系統(tǒng)是一個中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它包括以數(shù)字式程控交換機為該中心的通信系統(tǒng)，以及通過樓宇的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)來實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信、閉路電視、可視電話、電視會議等系統(tǒng)的綜合，從而達到樓宇內(nèi)、市內(nèi)、國內(nèi)以及國際間的信息溝通與共享。

系統(tǒng)主要包括：通信網(wǎng)絡(luò)、電話通信、程控數(shù)字交換機系統(tǒng)、語音與傳真服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)、可視圖文系統(tǒng)、可視電話系統(tǒng)、會議電視系統(tǒng)。

3、辦公自動化系統(tǒng)

辦公自動化是將現(xiàn)代化辦公和計算機網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合起來的一種新型的辦公方式。辦公自動化沒有統(tǒng)一的定義，凡是在傳統(tǒng)的辦公室中采用各種新技術(shù)、新機器、新設(shè)備從事辦公業(yè)務(wù)，都屬于辦公自動化的領(lǐng)域。在行政機關(guān)中，大都把辦公自動化叫做電子政務(wù)，企事業(yè)單位就都叫OA，即辦公自動化。

通過實現(xiàn)辦公自動化，或者說實現(xiàn)數(shù)字化辦公，可以優(yōu)化現(xiàn)有的管理組織結(jié)構(gòu)，調(diào)整管理體制，在提高效率的基礎(chǔ)上，增加協(xié)同辦公能力，強化決策的一致性，最后實現(xiàn)提高決策效的目的。

4、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)

安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)是以運用安全防范產(chǎn)品和其它相關(guān)產(chǎn)品所構(gòu)成的入侵報警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防爆安全檢查等的系統(tǒng)；或是由這些系統(tǒng)為子系統(tǒng)組合或集成的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)安全防范系統(tǒng)。

5、消防自動化系統(tǒng)

消防自動化系統(tǒng)可以準(zhǔn)確可靠地探測到火險所處的位置，自動發(fā)出警報，計算機接收到火情信息后自動進行火情信息處理，并據(jù)此對整個實驗室建筑內(nèi)的消防設(shè)備、配電、照明、廣播及電梯等裝置進行聯(lián)動控制，主要由火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)、通報與疏散系統(tǒng)、滅火控制系統(tǒng)、防排煙控制系統(tǒng)等組成。

        隨著科技發(fā)展建設(shè)智能實驗室成為一種趨勢。 智能實驗室體現(xiàn)在設(shè)備的自動化運作,強調(diào)效率性; 節(jié)約實驗室資源消耗監(jiān)測與資源；使用主體的安全保障,強調(diào)實驗室內(nèi)外部的安全?，F(xiàn)如今智能實驗室搭建設(shè)計系統(tǒng)：將人類智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入實驗室建設(shè)和管理，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和計算機技術(shù)的智能實驗室管理平臺。 自動機器人可以完成實驗室的重復(fù)性工作，大數(shù)據(jù)人工智能可以完成實驗室數(shù)據(jù)的分析和決策。 它甚至可以被認(rèn)為是建立一個標(biāo)準(zhǔn)、安全、高效的智能無人實驗室。

        實驗室的“智能化”主要是解決日常工作中的重復(fù)性機械工作，減少整個實驗/測試系統(tǒng)的人為誤差。實驗室的“智能化”更側(cè)重于軟件、數(shù)據(jù)、算法等技術(shù)的創(chuàng)新和著陸，幫助實驗室從業(yè)務(wù)、日常管理、學(xué)術(shù)等方面得到顯著提高，實現(xiàn)實驗室的可持續(xù)發(fā)展。對于實驗室的需求者來說，處理諸如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、人體感應(yīng)技術(shù)、語音技術(shù)、生物特征識別技術(shù)、手機應(yīng)用程序等先進的科學(xué)技術(shù)是一筆比較大的預(yù)算開支。

        除了實驗室的軟件信息智能化，對于實驗室內(nèi)部環(huán)境的裝修設(shè)計方案，都是在施工之前要和客戶進行溝通確認(rèn)。智能實驗室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)不僅基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還引入模塊化設(shè)計的思想，對溫度、濕度、氣體等進行智能監(jiān)控，從而營造一個健康無憂的實驗室環(huán)境。

 智能實驗室環(huán)境條件進行系統(tǒng)工程項目建設(shè)包括（但不限于）以下研究內(nèi)容：

       1.為了建設(shè)智能實驗室，將大量應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此電氣系統(tǒng)是智能實驗室的核心。我們的布局配置強、弱電流，網(wǎng)絡(luò)電纜應(yīng)特別注意。 一般情況下，應(yīng)將首先計算設(shè)備的總額定功率，然后按照實際額定功率的兩倍去設(shè)置實驗室的總功率，并提供應(yīng)急供電和斷電保護。 確保儀器設(shè)備的運行安全，接地系統(tǒng)如有要求，應(yīng)獨立配置，以滿足儀器設(shè)備的要求。

       2.智能實驗室的標(biāo)準(zhǔn)溫度為攝氏20度 ± 2度，相對濕度控制在50-70% 。為了保證大量精密儀器的穩(wěn)定性，需要對實驗室進行分區(qū)。有些儀器要求高防塵、分離性能好，控制凈化級別在百級，其它精密設(shè)備在常規(guī)設(shè)置萬級。

       3.智能實驗室照明一般基于人體工程學(xué)，有利于科學(xué)實驗和設(shè)備要求。一般照度為300LX。

       4.智能實驗室的噪音、防震、防塵、防腐蝕、防磁與屏蔽技術(shù)等方面的環(huán)境發(fā)展條件應(yīng)符合在實驗室工作開展的項目管理要求及各種教學(xué)儀器進行設(shè)備對環(huán)境經(jīng)濟條件的要求。

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