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       智能化實驗室在進行建設時，既要考慮場地布局、換氣通風、供電線路，還要加強科學合理設計、規(guī)范布局以及擴展性，為實驗室的智能化建設留有余地，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)的整體架構需從實驗室的實際應用情況出發(fā)，重點考慮實用性、安全性和可靠性等方面因素，在研究數據采集、數據介入、數據傳輸和數據處理等物聯(lián)網相關技術的基礎上設計實驗室智能化管理系統(tǒng)具體架構。

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

       在過去，實驗室的數據很多都是手工管理，而且管理模式、理念、制度落后，很容易導致人、財、物的管理混亂無序。資源信息也無法有效共享，數據統(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，結合互聯(lián)網、物聯(lián)網、AI、5G等技術將實驗室的“人機料法環(huán)樣測”所有要素、和各類業(yè)務系統(tǒng)互聯(lián)起來，定義不同的數據規(guī)則，組合不同的專業(yè)知識，以報告為中心，以人為本的服務理念，實現實驗室“標本不等人，人不等標本”的全面信息化、自動化、智能化和數字化管理，打造一個高效率、高質量的“無人值守”式的實驗室，乃至實現無人實驗室和云實驗室。

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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)收集的各類數據，并借助一定算法將數據轉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備的使用次數和開機時間，通過對設備使用次數和開機時間的統(tǒng)計，進行儀器設備的合理化配置。

3、自動實現訴求能力

能夠將代表實驗室人員訴求、環(huán)境變化、研究對象的信息轉變成控制信息，并控制相關系統(tǒng)(如步進電機、繼電器、機器手、顯示器等)，自動實現實驗人員的訴求或自動完成實驗室任務。

如張三在實驗室中經常將實驗室內工作溫度調整到25℃，那么只要張三來實驗室，實驗室則會將通過網絡將控制信號傳遞到溫度控制系統(tǒng)，自動調整到25℃；又如，實驗人員經過多次實驗，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，使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協(xié)調工作，實現樓宇管理自動化（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種功能結合起來的實驗室建筑，能夠實現綜合自動化、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)針對實驗室內各種機電設備進行集中管理和監(jiān)控。主要包括：空調及新風系統(tǒng)、送排風系統(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，通過整套樓宇自動控制系統(tǒng)及其內置最優(yōu)化控制程序和預設時間程序，對所有機電設備進行集中管理和監(jiān)控。

智能通風系統(tǒng)由數字化節(jié)能風機、通風管道、可調節(jié)的風口末端、分體式能量回收設備、新風處理設備、智能變風量末端、空氣品質感應子系統(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)通風系統(tǒng)。

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

智能通風系統(tǒng)可以根據建筑功能和設計需要，集成相關設備及部件組成系統(tǒng)，實現本地和遠程智能化控制管理，既滿足建筑室內通風功能需求，保障通風安全，又節(jié)能降耗。

系統(tǒng)可智能感應室內空氣品質（或溫度、壓力等參數），自動控制主風機和支路風機轉速，調節(jié)送、排風量二可選用將分體式能量回收機組、新風機組與排風機組連成環(huán)路，以乙二醇水溶液為能量回收介質，實現排風能量的回收利用。

該系統(tǒng)特別適用于空調系統(tǒng)與各空間功能及空氣品質要求不同、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)是一個中樞神經系統(tǒng)，它包括以數字式程控交換機為該中心的通信系統(tǒng)，以及通過樓宇的結構化綜合布線系統(tǒng)來實現計算機網絡、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、市內、國內以及國際間的信息溝通與共享。

系統(tǒng)主要包括：通信網絡、電話通信、程控數字交換機系統(tǒng)、語音與傳真服務系統(tǒng)、數據信息處理系統(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)

辦公自動化是將現代化辦公和計算機網絡功能結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、新機器、新設備從事辦公業(yè)務，都屬于辦公自動化的領域。在行政機關中，大都把辦公自動化叫做電子政務，企事業(yè)單位就都叫OA，即辦公自動化。

通過實現辦公自動化，或者說實現數字化辦公，可以優(yōu)化現有的管理組織結構，調整管理體制，在提高效率的基礎上，增加協(xié)同辦公能力，強化決策的一致性，最后實現提高決策效的目的。

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品和其它相關產品所構成的入侵報警系統(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)或網絡安全防范系統(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，并據此對整個實驗室建筑內的消防設備、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)展建設智能實驗室成為一種趨勢。 智能實驗室體現在設備的自動化運作,強調效率性; 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,強調實驗室內外部的安全。現如今智能實驗室搭建設計系統(tǒng)：將人類智能、物聯(lián)網技術融入實驗室建設和管理，構建基于物聯(lián)網、互聯(lián)網、大數據、人工智能和計算機技術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性工作，大數據人工智能可以完成實驗室數據的分析和決策。 它甚至可以被認為是建立一個標準、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”更側重于軟件、數據、算法等技術的創(chuàng)新和著陸，幫助實驗室從業(yè)務、日常管理、學術等方面得到顯著提高，實現實驗室的可持續(xù)發(fā)展。對于實驗室的需求者來說，處理諸如互聯(lián)網技術、云計算技術、人體感應技術、語音技術、生物特征識別技術、手機應用程序等先進的科學技術是一筆比較大的預算開支。

        除了實驗室的軟件信息智能化，對于實驗室內部環(huán)境的裝修設計方案，都是在施工之前要和客戶進行溝通確認。智能實驗室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)不僅基于物聯(lián)網技術，還引入模塊化設計的思想，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)工程項目建設包括（但不限于）以下研究內容：

       1.為了建設智能實驗室，將大量應用互聯(lián)網技術，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，網絡電纜應特別注意。 一般情況下，應將首先計算設備的總額定功率，然后按照實際額定功率的兩倍去設置實驗室的總功率，并提供應急供電和斷電保護。 確保儀器設備的運行安全，接地系統(tǒng)如有要求，應獨立配置，以滿足儀器設備的要求。

       2.智能實驗室的標準溫度為攝氏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，其它精密設備在常規(guī)設置萬級。

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

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

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