习近平总书记强调,没有信息化就没有现代化。
加快数字化发展、建设数字中国,是顺应新发展阶段形势变化、抢抓信息革命机遇、构筑国家竞争新优势、加快建成社会主义现代化强国的内在要求,是贯彻新发展理念、推动高质量发展的战略举措,是推动构建新发展格局、建设现代化经济体系的必由之路。
2016.12《“十三五”国家信息化规划》
作出了建设网络强国、数字中国、智慧社会的战略决策
2021.12《“十四五”国家信息化规划》
推动营造开放、健康安全的数字生态,加快数字中国建设进程
2023.03《数字中国建设整体布局规划》
全面发展数字中国建设,整体提升应用基础设施水平
高质量地建设各类实验室,科学地规划和设计实验室项目为强化国家战略科技力量保驾护航,是广大实验室建设行业从业者义不容辞的职责。
实验室的设计相较于普通设计更具挑战性,其特点包括专业领域广泛、环境特殊、流程复杂以及对安全要求严格。
专业众多
包括:建筑、结构、平面规划、装饰、电气、给排水、通风、空调、供气、纯水、智能化、环保.....
环境特殊
如:防腐要求、防放射要求、温湿度要求、负压环境要求.....
业务流程复杂
实验项目的接收与管理、质量控制与质量保证、实验报告的编写与审阅、实验方法的开发与改进、样品管理、项目的(沟通、订单、采用、立项、伦理审查、合同签署)......
安全影响因素多
物理性危险、化学性危险、人为行为性危险、环境危险、管理危险.....
其中,实验室安全的重要性不容忽视,它关乎到实验教学、科学研究和社会服务的顺利进行。实验室不仅是人财物相对集中的地方,同时也是易燃易爆品、剧毒药品、放射性物品等安全隐患较多的地方。
实验室安全影响因素包括以下三个部分:
然而,在实验室正式运行过程中,我们面临着诸多挑战,如人员配置、设备管理、仪器设备难追溯、环境泄漏风险以及相关安全制度的不明确等。这些问题如果处理不当,很可能导致实验室安全事故的发生。
因此,借助物联网技术为核心,结合新一代信息技术的智慧实验室,能实现实验室的智能化、安全化和可视化管理。通过资源的互联与信息共享,人员之间的互动协作等,构建一个全面的智能感知实验环境和综合运维数字服务平台。
在基础硬件设施上,将物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术与实验室的基础设备和应用系统进行有机融合,从基础设施、网络环境、硬件、软件四要素出发,搭建一个由设备感知层、智能控制层、网络层、服务层、业务应用层、用户层组成的系统体系结构。
基于BIM技术,采用物联网整体架构,利用云服务,将建筑运维过程中的各个系统(如自控、能耗、空间、定位、环境等)、设备以BIM模型为载体统一整合。实时展示实现人、设备与建筑之间的互联互通。
同时结合数据分析、性能分析与模型分析,为建筑提供一个综合性的BIM运维平台,从而更好的发挥建筑的功能与作用。
平台具有结构、BIM、机电的可视化,并且能实现电脑端与手机APP同时管理等的亮点。
在实验室设计与建设过程中,安全问题是需要优先考虑的关键因素。这意味着数据安全、人员安全、环境安全、设备安全、物资安全、冷链安全等方面均需要着重考虑。
其中,办公网络主要承载OA、办公类、检测业务类系统。
实验室内网主要承载LIMS、实验数据存储、实验耗材管理等实验管理系统。
智能化专网主要承载楼宇自控、视频、门禁、消防、仪器状态等实时监控系统。
实验室中潜伏着许多危险因素,包括水、电、火、地震、暴风雨等自然灾害,以及实验室中使用的危险化学品(易燃、易爆品、剧毒品、致癌物质、腐蚀品和放射物质等)。
据统计,80%以上的实验室事故与人为差错有关。
通过对实验室环境进行实时监测,确保环境安全,从而为科研人员安全提供保障。包括以下几个方面:
实验过程中,全场景控制屏实时监测实验室环境状态、气体泄漏状态。若出现实验室有毒气体泄漏,通过探测器采集,联动排风系统换气,同时现场智慧门牌报警。
报警信息通过电话、移动端多形式推送至管理人员/维修人员。维修人员第一时间到场维修,保障实验室人员安全。
通过对微生物实验室/动物房的压差、温湿度、新风、净化空调实时监测与控制,保障实验环境安全。包括以下几个方面:
实时监测动物房实验室温度、湿度、氨气、氧气环境,氨气监测传感器采集。
报警信息通过电话、移动端多形式推送至管理人员/维修人员。
维修人员第一时间到场维修,保证动物房实验室环境安全。
此外,利用气流模拟测试平台对项目的重点或难点--气流组织部分进行可建性模拟。
气流模拟测试平台还可以对实验室中的设备运行进行模拟。
负压细胞室-超净工作台单迹线效果,显示超净工作带-安全运行。
负压细胞室-房间空气单迹线效果,显示房间气流--稳定。
在设备管理上,提供基于RFID的隔空交互解决方案,实现随时随地获取可用的设备信息。
通过智能感知实验室各类实验环境和设备(如:冰箱,超低温冰箱,恒温恒湿试验箱,培养箱,冷冻箱等运行情况),实现24小时不间断监控设备温湿度数据,并实时上传数据。
若仪器温度异常或超过阈值时现场智慧门牌报警,报警信息通过电话、移动端多形式推送至管理人员/维修人员。
使用智能断路器,包含了小型断路器、电气火灾监控系统、智能照明模块、多功能仪表、电表、互感器及自复式光欠压保护,并将其应用到智能能耗监测平台中。
平台能实时监测每个配电回路电源质量、电源参数;精细化每台设备能耗计量;实现远程控制及时间控制;远程切断不正常电源;分析用电设备的健康状况;接入能耗管理系统;支持手机APP及PC端管理等功能,实现智慧安全用电管理。