仪器设备共享主动预警与无接触验证管理的探索_张龙钊.pdf

ISSN 1006 7167CN 31 1707/TESEACH AND EXPLOATION IN LABOATOY第 42 卷 第 1 期Vol 42 No12023 年 1 月Jan 2023DOI:10 19927/j cnki syyt 2023 01 060仪器设备共享主动预警与无接触验证管理的探索张龙钊，饶欣远，陈小曼(暨南大学 实验室与设备管理处，广州 510632)摘要:随着大型仪器设备数量的不断增长，共享管理的难度不断增加，如何优化仪器设备共享使用效率，提高共享经济效益，减轻管理负担，主动预警仪器设备异常使用的真实情况，以及 COVID-19 疫情防控环境下如何利用人工智能技术做好减少接触实验室安全管理工作，成为目前高校实验室大型仪器开放共享研究和发展的方向。结合作者所在学校目前的实验室仪器设备管理方式和实践管理经验，面对现行高校大型仪器设备管理中的弊端和新形势下物联网技术应用的挑战，阐述学校建设仪器设备使用预警、人脸识别终端智能化取得的成果，旨在不断推进我国高校仪器设备开放共享工作的健康发展提供一定的参考。关键词:仪器共享;设备预警;人脸识别;语音控制;微信消息中图分类号:G 482 0文献标志码:A文章编号:1006 7167(2023)01 0307 04Exploration on the Active Early Warning and Non contact VerificationManagement of Instruments and Equipment SharingZHANG Longzhao，AO Xinyuan，CHEN Xiaoman(Laboratory Equipment Management Section，Jinan University，Guangzhou 510632，China)Abstract:With the number of large-scale instruments and equipment increasing，and the continuous difficulty in sharingmanagement，it has become the research and development direction that university laboratories are focused to optimizethe sharing efficiency of instruments and equipment，improve the sharing economic benefits，reduce the managementburden，take the initiative to warn the abnormal use of instruments and equipment，and the use artificial intelligencetechnology to reduce exposure to laboratory safety management in the context of regular prevention and control of COVID-19 epidemic Combined with the current management mode，practical management experience of laboratory instrumentsand equipment in authorsuniversity，in the face of the disadvantages in the current management of large-scaleinstruments and equipment in universities and the challenges of the application of the Internet of Things technology underthe new situation，this paper elaborates the achievements brought about by the early warning of the use of instrumentsand equipment and the intellectualization of face recognition terminals in our university，aiming to offer reference forcontinuously promoting the healthy development of the opening and sharing of instruments and equipment in colleges anduniversities in our countryKey words:instruments and equipment sharing;device early warning;face recognition;voice control;WeChatmessage收稿日期:2022-06-18作者简介:张龙钊(1985 )，男，广东饶平人，硕士，助理研究员，科长，主要研究方向为高校信息化、实验室、设备管理等。Tel:020-85228391;E-mail:14021774 qq com0引言自2014 年 国务院关于国家重大科研基础设施和科研仪器向社会开放的意见 发布后1，我国高校全面建设仪器设备共享平台，在共享管理技术水平明显第 42 卷提升，仪器设备共享效益日益显现2。然而，随着国家对科研的重视和财政投入力度不断加大，科研设施与仪器的数量越来越多，仪器设备管理的力度得到不断加强，共享效率有了进一步提升;如何实现仪器共享效益最大化的使用是目前最大的挑战3。在疫情常态化防控期间，实验室疾控安全管理的工作也是重中之重4。设备预警管理有效地保障仪器设备共享使用率，督促仪器管理员做好大型仪器设备开放共享工作，确保共享平台采集的使用数据真实准确。采用人脸识别及语音控制技术实现无接触式的身份安全验证及无接触开关仪器设备管理，切实做到减少实验室细菌病毒交叉感染的安全隐患5-7。1仪器设备共享平台管理现状(1)仪器设备共享使用失衡。在校内，一般实验室仪器管理员需要同时管理多台仪器设备，由于管理仪器设备数量较多，对于不常用的仪器设备，仪器设备共享平台未能提高准确的数据统计和监督管理，导致仪器设备长期闲置，无形中降低了仪器设备的使用价值，大量科研资源潜能没有得到充分发挥，出现闲置浪费现象。(2)仪器设备使用缺乏管理。学生通过仪器设备共享平台使用仪器设备后，都是自觉停机关闭仪器设备。但是，学生忘记关闭仪器设备，而仪器管理员也无法及时地发现，出现仪器设备长期未关闭的状态，如遇到节假日，可能会出现开机运行的虚假信息;甚至有些学生在预约使用后忘记停机操作，导致后续需要使用仪器的学生无法进行预约使用8。(3)缺乏高新技术支撑。目前仪器设备共享平台普遍使用门禁管理模式，通过刷卡、指纹、密码等方式进入实验室。但是，在疫情突然爆发时，出入门禁时需要不断接触门禁开关，也没有智能的设备进行体温监测，实验室人员流动量大，人员错综复杂，无法达到高效的防疫措施，只能依靠人力进行检测，缺乏高新技术设备支撑。2设备预警、人脸识别和语音控制终端建设必要性我校大型仪器设备共享平台经过近 10 年的磨合，仪器设备共享信息化管理已日趋完善，实现了实验室安全准入管理、实验仪器预约、仪器预约审核、仪器使用鉴权、自动计费和数据统计等基础使用功能，能够满足一般实验室仪器设备共享管理需求9。然而在移动互联网、人脸识别语音控制等先进科学技术的发展进步和实验仪器设备共享更加智能化需求的双重驱动下10-12，实验室仪器设备共享平台开始走向多元化发展方向13，对共享管理广度和深度要求不断提高，同时也需要匹配相应的安全措施管理仪器设备14，因此引入人脸识别和语音控制的无接触的智能化管理方式使仪器设备的异常情况及时预警非常有必要15-16。2 1设备使用异常主动预警管理建设设备预警管理在实际使用中能够发现使用数据表层下活动异常的仪器设备，帮助学校实验室与设备管理处及仪器管理员及时调整仪器设备共享策略，完善仪器设备共享服务，提高仪器设备开放共享效率，提升科学研究服务水平。学校将仪器设备预警管理分为 3 个管理模块:长时间未使用预警、长时间未关机预警、机时过短预警，预警通知可以设置为仪器设备负责人，同时支持自定义人员添加，可添加多人通知对象，仪器设备共享平台在建设设备预警管理模块的同时，也开发与设置手机微信端预警提醒功能，达到实时预警推送的效果。按照预警严重程度及时提醒仪器使用者、管理员、机组管理老师、院系负责人以及实验室与设备管理处管理人员。(1)设备长时间未使用预警。实验室仪器管理员在共享平台可设置仪器设备在多少天(h、min)内未使用进行预警提醒，有效地避免仪器设备长期未使用造成的浪费现象，同时可根据共享平台统计的数据对未来仪器设备购置规划作为决策参考依据(见图 1)。图 1长时间未使用预警(2)设备长时间未停机预警。实验室仪器管理员在共享平台上可设置仪器设备在多少天(h、min)内未关机进行预警提醒。避免因学生未操作停机而导致仪器设备一直处于运行状态，避免实验仪器资源浪费，提高仪器设备使用寿命，减少实验发生意外(见图 2)。(3)设备使用机时过短预警。实验室仪器管理员在共享平台上可以设置仪器在单次使用时长小于多少分钟或多少秒上下机进行预警提醒。提醒仪器管理员在操作异常的情况进行突发事件的处理，也避免仪器设备开放共享漏洞的产生，避免实验人员在打开仪器设备后，放入标本进行上机实验，并且快速停机操作，803第 1 期张龙钊，等:仪器设备共享主动预警与无接触验证管理的探索图 2长时间未关机预警等仪器设备实验完成再进行上机获取实验结果的行为(见图 3)。图 3设备使用机时过短预警2 2人脸识别及语音人机交互控制建设2 2 1仪器共享管理平台安全管理发展历史第 1 阶段由实验室管理员进行手工登记，人工进行安全管理和巡检。第 2 阶段建设了门禁管理系统，由管理员手动授权开启门禁，随着信息技术的不断发展，建设逻辑鉴权门禁系统，实现实验室无人值守，大型仪器设备共享平台自动授权，实现自动化管理。第 3 阶段采用人脸识别终端设备，实现人脸识别逻辑鉴权智能化管理，打破传统的安全管理模式，实验人员只需通过人脸识别、语音控制、无接触地打开门禁和仪器设备开、关机。2 2 2人脸识别后台管理人脸识别智能终端管理后台实现远程进行门禁开关门操作，将门禁与人脸终端进行绑定，绑定成功后，将可控制门禁的开关门操作;人脸识别终端提供 3 种登录方式，人脸、刷卡、账号密码;提供 2 种控制方式，门禁控制、设备控制，设备控制可根实际需求配置，识别成功后自动开门，仪器设备自动开机(见图 4)。2 3人脸识别及人机语音控制优化业务流程实验人员经过人脸识别终端时，人脸识别终端通过红外感应装置自动感应自动唤醒，无须取下口罩，快速识别人脸权限、身份信息、体温，人脸识别终端根据图 4人脸识别终端管理后台权限自动打开门禁，实验人员通过语音控制仪器设备开、关机。无须接触任何物件，全程均可无接触并且高效通行，在当下疫情严峻的情况下，避免交叉感染，快速识别体温异常，降低安全风险(见图 5)。图 5人脸识别终端业务流程3设备预警和人脸识别终端建设成效(1)提升仪器设备共享效益。通过设备预警，及时发现长时间未使用的设备，共享平台管理员根据设备预警数据判断哪些为不常用仪器。把闲置不常用的仪器通过无偿调拨、加大开放等渠道盘活资源，物尽其用，如开放给校外机构、医院等人员进行预约使用，如通过送样检测功能进行有效地服务;尽可能利用闲置的仪器设备，同时学校在未来统筹购置仪器设备时提供一个强有力的决策参考依据。(2)规范共