基于RFID技术的实验室危化品管理方法及其系统

摘要

本发明公开了基于RFID技术的实验室危化品管理方法及其系统，该方法包括：采集危化品的相关信息与预定存放位置，基于所述危化品的相关信息与预定存放位置生成RFID标签；将所述RFID标签固定在所述危化品表面，并根据所述预定存放位置将所述危化品放置在相应位置，生成入库记录，将所述入库记录存储至危化品数据库中；基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中；采集所述危化品的危险源和存放要求构建安全风险分布档案；基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案进行数据分析，基于分析结果对所述危化品进行管理。该方法能够实现对实验室危化品的信息化管理。

说明书

技术领域

本发明涉及实验室管理技术领域，具体是基于RFID技术的实验室危化品管理方法及其系统。

背景技术

危险化学品（以下简称“危化品”）是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危化品是高校等科研单位的实验室原料，但是随着实验室对危化品的需求的增加，带来了较多的安全隐患，因此，对实验室危化品进行管理成为政府、企业和高校的安全管控的重点。

现在对于实验室危化品的管理还存在着较多难题，例如，人工纸笔对实验室危化品进行管理，存在信息孤岛，缺乏同一的监管平台；并且多个实验室分散存放危化品，部分危化品的存储条件不达标，使得实验室危化品的安全隐患较为分散；实验时随意取用危化品，对于危化品的用量以及余量难监管，上述问题使得对实验室危化品进行信息化管理迫在眉睫。

因此，如何对实验室危化品进行信息化管理是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是为了解决现有的对实验室危化品的管理信息化不足、安全隐患分散化以及监管不严格的问题。

本发明实施例提供基于RFID技术的实验室危化品管理方法，包括：

采集危化品的相关信息与预定存放位置，基于所述危化品的相关信息与预定存放位置生成RFID标签；

将所述RFID标签固定在所述危化品表面，并根据所述预定存放位置将所述危化品放置在相应位置，生成入库记录，将所述入库记录存储至危化品数据库中；

基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中；

采集所述危化品的危险源和存放要求构建安全风险分布档案；

基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案进行数据分析，基于分析结果对所述危化品进行管理。

在一个实施例中，所述基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中，包括：

创建盘点任务，并基于所述盘点任务生成盘点指令，将所述盘点指令传输给暂存柜与手持设备；

所述暂存柜利用RFID天线与阅读器对所述危化品进行定位盘点，生成暂存柜盘点清单；其中，所述暂存柜设置有所述RFID天线与所述阅读器；

所述手持设备基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成手持设备盘点清单；

基于所述暂存柜盘点清单和所述手持设备盘点清单生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，所述危化品数据库的存储方式，包括：云端存储和本地存储。

在一个实施例中，还包括：

当使用者领用危化品时，采集使用者领用信息，并基于所述领用信息生成领用清单；

对使用者人脸进行识别认证，基于识别认证结果下发通行权限；

根据所述领用清单，利用所述RFID标签对所述危化品进行定位出库，将所述定位出库后的危化品存入转移箱，生成危化品出库信息；

将所述危化品出库信息与使用者人脸信息进行绑定，生成领用记录，将所述领用记录存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，还包括：

当使用者归还危化品时，采集所述转移箱的位置，并基于所述转移箱的位置对所述危化品进行定位监测，生成危化品转运记录；

采集所述危化品的使用信息，并基于所述使用信息与所述危化品转运记录生成危化品归还记录；

基于所述危化品领用记录与所述危化品归还记录更新所述RFID标签，并将更新后的RFID标签存储至所述危化品数据库中。

第二方面，本发明还提供基于RFID技术的实验室危化品管理系统，包括：

RFID标签生成模块，用于采集危化品的相关信息与预定存放位置，基于所述危化品的相关信息与预定存放位置生成RFID标签；

入库记录生成模块，用于将所述RFID标签固定在所述危化品表面，并根据所述预定存放位置将所述危化品放置在相应位置，生成入库记录，将所述入库记录存储至危化品数据库中；

危化品档案生成模块，用于基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中；

安全风险分布档案构建模块，用于采集所述危化品的危险源和存放要求构建安全风险分布档案；

危化品管理模块，用于基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案进行数据分析，基于分析结果对所述危化品进行管理。

7、在一个实施例中，所述危化品档案生成模块，包括：

盘点指令生成单元，用于创建盘点任务，并基于所述盘点任务生成盘点指令，将所述盘点指令传输给暂存柜与手持设备；

暂存柜盘点清单生成单元，用于所述暂存柜利用RFID天线与阅读器对所述危化品进行定位盘点，生成暂存柜盘点清单；其中，所述暂存柜设置有所述RFID天线与所述阅读器；

手持设备盘点清单生成单元，用于所述手持设备基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成手持设备盘点清单；

危化品档案生成单元，用于基于所述暂存柜盘点清单和所述手持设备盘点清单生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，所述危化品数据库的存储方式，包括：云端存储和本地存储。

在一个实施例中，还包括：

领用清单生成模块，用于当使用者领用危化品时，采集使用者领用信息，并基于所述领用信息生成领用清单；

识别认证模块，用于对使用者人脸进行识别认证，基于识别认证结果下发通行权限；

危化品出库信息生成模块，用于根据所述领用清单，利用所述RFID标签对所述危化品进行定位出库，将所述定位出库后的危化品存入转移箱，生成危化品出库信息；

领用记录生成模块，用于将所述危化品出库信息与使用者人脸信息进行绑定，生成领用记录，将所述领用记录存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，还包括：

危化品转运记录生成模块，当使用者归还危化品时，采集所述转移箱的位置，并基于所述转移箱的位置对所述危化品进行定位监测，生成危化品转运记录；

危化品归还记录生成模块，用于采集所述危化品的使用信息，并基于所述使用信息与所述危化品转运记录生成危化品归还记录；

更新模块，用于基于所述危化品领用记录与所述危化品归还记录更新所述RFID标签，并将更新后的RFID标签存储至所述危化品数据库中。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的基于RFID技术的实验室危化品管理方法，本方法结合RFID技术实现了危化品入库、领用、盘点、归还的全生命周期自动化记录管理，将危化品集中存放在固定实验室或暂存柜、集中化危险管理，实现对危化品的实时监测，并且基于数据库的分析对危化品进行管理，可以对危化品的申购、运输、存储以及使用环节进行全流程记录，便于对危化品的精细化管理与监测。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步地详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的基于RFID技术的实验室危化品管理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的步骤S103流程图；

图3为本发明实施例提供的危化品领用流程图；

图4为本发明实施例提供的危化品归还流程图；

图5为本发明实施例提供的磁流变抛光去除函数的提取系统的框图；

图6为本发明实施例提供的危化品领用的框图；

图7为本发明实施例提供的危化品归还的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1所示，本发明实施例提供的基于RFID技术的实验室危化品管理方法，该方法包括：步骤S101~S105；

S101、采集危化品的相关信息与预定存放位置，基于所述危化品的相关信息与预定存放位置生成RFID标签。

具体的，所述危化品的相关信息包括危化品名称、入库时间、类别、存储要求、CAS号（Chemical Abstracts Service，数字识别号码）、数量和存储量、生产日期和质保期等。

进一步地，所述RFID标签采用RFID试剂标签，包括可视化信息、RFID芯片、RFID标签天线以及二维码；其中，二维码为该危化品的唯一标识符，并且RFID芯片寿命科协10万次，数据保存10年，RFID试剂标签采用非接触方式进行数据传输与电能供给，支持2-3米的远距离读取，采用跳频工作模式，具有超强的抗干扰能力，并且采用特殊PET材质和不干胶，实现防水和防腐蚀。

S102、将所述RFID标签固定在所述危化品表面，并根据所述预定存放位置将所述危化品放置在相应位置，生成入库记录，将所述入库记录存储至危化品数据库中。

具体的，所述危化品数据库的存储方式，包括：云端存储和本地存储。

进一步地，所述危化品数据库可以设置在实验室内部的后台服务器中，在入库直接将RFID标签与存储位置进行本地存储，或者所述危化品数据库设置在系统管理平台，通过对RFID标签进行扫描，将扫描结果传输给系统管理平台的云端进行云端存储。

S103、基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

S104、采集所述危化品的危险源和存放要求构建安全风险分布档案。

具体的，所述危化品的危险源包括危化品的存储方式、安全风险、使用风险、事故处置方式。

进一步地，危化品的存放要求包括危化品的防止位置、危化品分布、安全保障措施，巡检结果。

S105、基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案进行数据分析，基于分析结果对所述危化品进行管理。

具体的，基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案对危化品的库存、领用、归还、入库等信息进行分类汇总（例如领用时间、实验室使用量、出入库记录、实验项目类型等），根据分类汇总结果生成多种类型的统计图，根据上述统计图辅助管理者对危化品进行统一管理。

本实施例中，结合RFID技术实现了危化品入库、领用、盘点、归还的全生命周期自动化记录管理，将危化品集中存放在固定实验室或暂存柜、集中化危险管理，实现对危化品的实时监测，并且基于数据库的分析对危化品进行管理，可以对危化品的申购、运输、存储以及使用环节进行全流程记录，便于对危化品的精细化管理与监测。

在一个实施例中，参照图2所示，上述步骤S103中所述基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中，包括：

S1031、创建盘点任务，并基于所述盘点任务生成盘点指令，将所述盘点指令传输给暂存柜与手持设备。

S1032、所述暂存柜利用RFID天线与阅读器对所述危化品进行定位盘点，生成暂存柜盘点清单；其中，所述暂存柜设置有所述RFID天线与所述阅读器。

具体的，暂存柜基于RFID天线与阅读器对柜内的危化品的RFID标签进行读取，生成危化品的相关信息，并基于阅读器的位置实现对危化品位置的读取，基于危化品的相关信息与危化品位置生成暂存柜盘点清单。

进一步地，所述暂存柜存储对存储环境要求较高的危化品。

S1033、所述手持设备基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成手持设备盘点清单。

具体的，所述手持设备采用便携手持式读写终端，通过对所述RFID标签进行扫描读取危化品相关信息，并通过设置在便携手持式读写终端的红外射线确定危化品位置，基于危化品的相关信息与危化品位置生成手持设备盘点清单。

进一步地，所述手持设备用于对存储柜之外的对存储环境要求较低的危化品进行定位盘点。

S1034、基于所述暂存柜盘点清单和所述手持设备盘点清单生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

具体的，将危化品档案与危化品数据库中的危化品信息进行对比，实现对危化品的盘点，对于与危化品数据库中的危化品信息不符的危化品档案，按照危化品档案中的危化品位置查找相应的危化品，并对危化品进行相应调整，或者基于危化品档案更新危化品数据库中的危化品信息。

在一个实施例中，参照图3所示，还包括：

S201、当使用者领用危化品时，采集使用者领用信息，并基于所述领用信息生成领用清单。

具体的，将使用者领用信息与领用清单模板进行匹配，将所述使用者领用信息填入所述领用清单模板中，生成领用清单。

进一步地，领用清单包括实验项目、相关人员、实验用量、归还时间、领用人员等。

S202、对使用者人脸进行识别认证，基于识别认证结果下发通行权限。

具体的，根据领用清单中领用人员的相关信息调取数据库中的领用人员人脸图像，将使用者人脸与领用人员人脸图像进行对比认证，若认证成功，则向实验室门禁发送开启指令，反之，则向实验室门禁发送关闭指令。

S203、根据所述领用清单，利用所述RFID标签对所述危化品进行定位出库，将所述定位出库后的危化品存入转移箱，生成危化品出库信息。

具体的，库房管理人员基于危化品定位信息与领用清单进行危化品备货，并将危化品放入转移箱，转移箱具备有GPS定位系统，可以查看药剂数量与移动轨迹。

S204、将所述危化品出库信息与使用者人脸信息进行绑定，生成领用记录，将所述领用记录存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，参照图4所示，还包括：

S301、当使用者归还危化品时，采集所述转移箱的位置，并基于所述转移箱的位置对所述危化品进行定位监测，生成危化品转运记录。

具体的，针对危化品的转运记录有以下两种方式确认：其一，针对在实验室外进行的危化品转运，根据转移箱GPS定位系统传输的危化品移动轨迹确定危化品转运记录；其二，针对在实验室内进行的危化品实验，利用设置在实验室内部区域四周的4个或者更多的RFID天线与阅读器采集RFID标签的信号强度值，并基于所述信号强度值利用RFID定位算法实现对危化品的定位。

进一步地，上述RFID定位算法为：阅读器定时读取危化品存储区域内的RFID标签的信号强度值，并将所述RFID标签的信号强度输入训练后的定位模型，输出RFID标签的位置。其中，对定位模型进行训练的具体步骤如下：将预先存储的RFID标签的信号强度以及该RFID标签所在区域坐标值作为训练样本；初始化样本权重，并基于RFID标签的信号强度进行预处理，生成初始信号强度，将初始信号强度输入至训练器进行训练，输出标签坐标值，将标签坐标值与RFID标签所在区域坐标值进行比较，计算定位误差；基于定位误差更新训练器的样本权重，直至标签坐标值与RFID标签所在区域坐标值之间的误差在预设范围内，生成定位模型。

S302、采集所述危化品的使用信息，并基于所述使用信息与所述危化品转运记录生成危化品归还记录。

具体的，所述危化品的使用信息包括：危化品药剂是否报废、危化品使用量、归还数量、危化品名称等。

S303、基于所述危化品领用记录与所述危化品归还记录更新所述RFID标签，并将更新后的RFID标签存储至所述危化品数据库中。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了基于RFID技术的实验室危化品管理系统，由于该系统所解决问题的原理与前述基于RFID技术的实验室危化品管理方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的基于RFID技术的实验室危化品管理系统，参照图5所示，包括：

RFID标签生成模块51，用于采集危化品的相关信息与预定存放位置，基于所述危化品的相关信息与预定存放位置生成RFID标签。

具体的，所述危化品的相关信息包括危化品名称、入库时间、类别、存储要求、CAS号（Chemical Abstracts Service，数字识别号码）、数量和存储量、生产日期和质保期等。

进一步地，所述RFID标签采用RFID试剂标签，包括可视化信息、RFID芯片、RFID标签天线以及二维码；其中，二维码为该危化品的唯一标识符，并且RFID芯片寿命科协10万次，数据保存10年，RFID试剂标签采用非接触方式进行数据传输与电能供给，支持2-3米的远距离读取，采用跳频工作模式，具有超强的抗干扰能力，并且采用特殊PET材质和不干胶，实现防水和防腐蚀。

入库记录生成模块52，用于将所述RFID标签固定在所述危化品表面，并根据所述预定存放位置将所述危化品放置在相应位置，生成入库记录，将所述入库记录存储至危化品数据库中。

具体的，所述危化品数据库的存储方式，包括：云端存储和本地存储。

进一步地，所述危化品数据库可以设置在实验室内部的后台服务器中，在入库直接将RFID标签与存储位置进行本地存储，或者所述危化品数据库设置在系统管理平台，通过对RFID标签进行扫描，将扫描结果传输给系统管理平台的云端进行云端存储。

危化品档案生成模块53，用于基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

安全风险分布档案构建模块54，用于采集所述危化品的危险源和存放要求构建安全风险分布档案。

具体的，所述危化品的危险源包括危化品的存储方式、安全风险、使用风险、事故处置方式。

进一步地，危化品的存放要求包括危化品的防止位置、危化品分布、安全保障措施，巡检结果。

危化品管理模块55，用于基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案进行数据分析，基于分析结果对所述危化品进行管理。

具体的，基于所述危化品数据库和所述安全风险分布档案对危化品的库存、领用、归还、入库等信息进行分类汇总（例如领用时间、实验室使用量、出入库记录、实验项目类型等），根据分类汇总结果生成多种类型的统计图，根据上述统计图辅助管理者对危化品进行统一管理。

在一个实施例中，所述所述危化品档案生成模块53，包括：

盘点指令生成单元531，用于创建盘点任务，并基于所述盘点任务生成盘点指令，将所述盘点指令传输给暂存柜与手持设备。

暂存柜盘点清单生成单元532，用于所述暂存柜利用RFID天线与阅读器对所述危化品进行定位盘点，生成暂存柜盘点清单；其中，所述暂存柜设置有所述RFID天线与所述阅读器。

具体的，暂存柜基于RFID天线与阅读器对柜内的危化品的RFID标签进行读取，生成危化品的相关信息，并基于阅读器的位置实现对危化品位置的读取，基于危化品的相关信息与危化品位置生成暂存柜盘点清单。

进一步地，所述暂存柜存储对存储环境要求较高的危化品。

手持设备盘点清单生成单元533，用于所述手持设备基于所述RFID标签对所述危化品进行定位盘点，生成手持设备盘点清单。

具体的，所述手持设备采用便携手持式读写终端，通过对所述RFID标签进行扫描读取危化品相关信息，并通过设置在便携手持式读写终端的红外射线确定危化品位置，基于危化品的相关信息与危化品位置生成手持设备盘点清单。

进一步地，所述手持设备用于对存储柜之外的对存储环境要求较低的危化品进行定位盘点。

危化品档案生成单元534，用于基于所述暂存柜盘点清单和所述手持设备盘点清单生成危化品档案，并将所述危化品档案存储至所述危化品数据库中。

具体的，将危化品档案与危化品数据库中的危化品信息进行对比，实现对危化品的盘点，对于与危化品数据库中的危化品信息不符的危化品档案，按照危化品档案中的危化品位置查找相应的危化品，并对危化品进行相应调整，或者基于危化品档案更新危化品数据库中的危化品信息。

在一个实施例中，参照图6所示，还包括：

领用清单生成模块61，用于当使用者领用危化品时，采集使用者领用信息，并基于所述领用信息生成领用清单。

具体的，将使用者领用信息与领用清单模板进行匹配，将所述使用者领用信息填入所述领用清单模板中，生成领用清单。

进一步地，领用清单包括实验项目、相关人员、实验用量、归还时间、领用人员等。

识别认证模块62，用于对使用者人脸进行识别认证，基于识别认证结果下发通行权限。

具体的，根据领用清单中领用人员的相关信息调取数据库中的领用人员人脸图像，将使用者人脸与领用人员人脸图像进行对比认证，若认证成功，则向实验室门禁发送开启指令，反之，则向实验室门禁发送关闭指令。

危化品出库信息生成模块63，用于根据所述领用清单，利用所述RFID标签对所述危化品进行定位出库，将所述定位出库后的危化品存入转移箱，生成危化品出库信息。

具体的，库房管理人员基于危化品定位信息与领用清单进行危化品备货，并将危化品放入转移箱，转移箱具备有GPS定位系统，可以查看药剂数量与移动轨迹。

领用记录生成模块64，用于将所述危化品出库信息与使用者人脸信息进行绑定，生成领用记录，将所述领用记录存储至所述危化品数据库中。

在一个实施例中，参照图7所示，还包括：

危化品转运记录生成模块71，当使用者归还危化品时，采集所述转移箱的位置，并基于所述转移箱的位置对所述危化品进行定位监测，生成危化品转运记录。

具体的，针对危化品的转运记录有以下两种方式确认：其一，针对在实验室外进行的危化品转运，根据转移箱GPS定位系统传输的危化品移动轨迹确定危化品转运记录；其二，针对在实验室内进行的危化品实验，利用设置在实验室内部区域四周的4个或者更多的RFID天线与阅读器采集RFID标签的信号强度值，并基于所述信号强度值利用RFID定位算法实现对危化品的定位。

进一步地，上述RFID定位算法为：阅读器定时读取危化品存储区域内的RFID标签的信号强度值，并将所述RFID标签的信号强度输入训练后的定位模型，输出RFID标签的位置。其中，对定位模型进行训练的具体步骤如下：将预先存储的RFID标签的信号强度以及该RFID标签所在区域坐标值作为训练样本；初始化样本权重，并基于RFID标签的信号强度进行预处理，生成初始信号强度，将初始信号强度输入至训练器进行训练，输出标签坐标值，将标签坐标值与RFID标签所在区域坐标值进行比较，计算定位误差；基于定位误差更新训练器的样本权重，直至标签坐标值与RFID标签所在区域坐标值之间的误差在预设范围内，生成定位模型。

危化品归还记录生成模块72，用于采集所述危化品的使用信息，并基于所述使用信息与所述危化品转运记录生成危化品归还记录。

具体的，所述危化品的使用信息包括：危化品药剂是否报废、危化品使用量、归还数量、危化品名称等。

更新模块73，用于基于所述危化品领用记录与所述危化品归还记录更新所述RFID标签，并将更新后的RFID标签存储至所述危化品数据库中。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。