物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室安全管理中的應(yīng)用探討

高挪挪

(河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

化工化學(xué)實(shí)驗(yàn)室屬于開放性場(chǎng)所，人流量大，化學(xué)相關(guān)物品多且雜，采用人工管理方式具有很大難度。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室管理人員還需要做好數(shù)據(jù)保存、調(diào)試儀器、統(tǒng)計(jì)設(shè)備數(shù)量以及檢修保養(yǎng)設(shè)備等工作。人工管理會(huì)受到多方面不確定因素影響，非常容易出現(xiàn)操作失誤等情況，導(dǎo)致管理效率難以提升。而引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化管理， 提升管理水平的同時(shí)，也使得管理人員自身安全以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的財(cái)物安全得到保障。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)建立在GPS定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)系統(tǒng)、激光掃描等設(shè)備基礎(chǔ)上，利用當(dāng)中的傳感器，按照相關(guān)協(xié)議，促使互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)物之間進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)信息之間的互換、交流，為工作人員提供準(zhǔn)確的實(shí)物定位、有效識(shí)別并進(jìn)行跟蹤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能管理的目的[1]。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中，傳感器技術(shù)發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)性作用。目前，傳感器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為智能傳感器，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷、測(cè)量多參數(shù)，同時(shí)，也可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信等功能。其中射頻識(shí)別系統(tǒng)就是該技術(shù)的一種，應(yīng)用該技術(shù)可以對(duì)物品進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，在物流運(yùn)輸管理行業(yè)中發(fā)揮了重要作用。而嵌入式技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，比如導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字電視、多媒體終端設(shè)備、手機(jī)等。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室安全管理中的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 實(shí)驗(yàn)室物資管理

從傳統(tǒng)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室物品管理方式看，無(wú)論是藥品還是耗材，主要是以貼標(biāo)簽方法為主，利用人工操作的方式，在標(biāo)簽中記錄相關(guān)設(shè)備的購(gòu)買日期、使用、保養(yǎng)等情況，統(tǒng)計(jì)化學(xué)藥品，同時(shí)，為了便于管理，會(huì)打印出藥品的清單貼在藥品柜上。此種實(shí)驗(yàn)室管理方式可以較為直觀的看到相關(guān)物品情況。但不足之處便是，標(biāo)簽容易破損，也不容易保存，同時(shí)，增加了管理人員的工作量，不利于提升工作效率。對(duì)此，可以引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助無(wú)線射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化物資管理，在該技術(shù)作用下，可以利用電子標(biāo)簽，記錄對(duì)應(yīng)的化學(xué)藥品具體信息，其中包含了藥品使用情況、剩余情況等。在無(wú)線射頻系統(tǒng)中， 天線是其中最為關(guān)鍵的部分，其主要職責(zé)就是接收、傳輸信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后傳輸?shù)阶x寫器中[3]。此外，利用電子標(biāo)簽的方式，還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)，比如，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備購(gòu)入日期、分配調(diào)撥以及維修保養(yǎng)等具體信息。通過(guò)智能化管理，有利于提升化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室管理水平、工作效率。同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，幫助管理人員隨時(shí)掌握設(shè)備情況，為后續(xù)安全管理打好基礎(chǔ)。

2.2 實(shí)驗(yàn)室安全管理

2.2.1 監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室溫濕度

化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的物資具有一定的特殊性，當(dāng)中部分化學(xué)藥品還屬于高危物品，所以，對(duì)室內(nèi)環(huán)境具有較高的要求，比如服務(wù)器、X射線衍射儀、紅外光譜儀等設(shè)備，必須滿足一定的通風(fēng)性。同時(shí)，室內(nèi)濕度、溫度都要達(dá)到設(shè)備存放標(biāo)準(zhǔn)，主要是因?yàn)楦邷?、濕度環(huán)境會(huì)嚴(yán)重影響其散熱情況，造成儀器損壞[4]。而一些強(qiáng)堿性化學(xué)藥品，如果處于高濕度環(huán)境中，會(huì)因?yàn)槠湮宰饔?，?dǎo)致重量發(fā)生變化，直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。為解決上述問(wèn)題，有必要采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握、調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)室的溫濕度[5]。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包含了溫濕度采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)將獲取到的數(shù)據(jù)，借助路由器，實(shí)時(shí)傳回到電腦、手機(jī)客戶端，給管理人員掌握實(shí)驗(yàn)室環(huán)境提供幫助。其中溫濕度采集系統(tǒng)，涉及溫度以及濕度傳感器和不同節(jié)點(diǎn)模塊，而后經(jīng)過(guò)溫濕度數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[6]，輸送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，在服務(wù)器與戶端之間的數(shù)據(jù)信息的交互，最終得到溫濕度數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)室管理人員可依托局域網(wǎng)，通過(guò)手機(jī)隨時(shí)查看溫濕度數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測(cè)，保證實(shí)驗(yàn)室安全[7]。

2.2.2 實(shí)施實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)監(jiān)測(cè)

如果化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室不慎出現(xiàn)火災(zāi)、爆炸等事故，將會(huì)嚴(yán)重危害到實(shí)驗(yàn)室財(cái)物安全、人員安全，導(dǎo)致不可逆的嚴(yán)重后果，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，必須要對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)[8]。一般情況下，為達(dá)到火災(zāi)預(yù)警的目的， 會(huì)采用安裝煙霧報(bào)警器的方法，但對(duì)于實(shí)驗(yàn)室無(wú)人的情況，此種煙霧報(bào)警器并不能較好的起到報(bào)警作用[9]。對(duì)此，可以引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)情況，如果發(fā)生火災(zāi)，會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)，管理人員的手機(jī)、電腦都會(huì)同時(shí)收到報(bào)警信息，從而及時(shí)實(shí)施救火。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下，系統(tǒng)會(huì)將火災(zāi)報(bào)警信息直接發(fā)送到就近消防站，以便及時(shí)救援，將財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡降到最低。

依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型火災(zāi)報(bào)警器，在火災(zāi)報(bào)警器中融入了GSM模塊或者網(wǎng)絡(luò)，一旦監(jiān)測(cè)到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)的溫度傳感器或者煙霧傳感器，會(huì)及時(shí)獲得感知，并向火災(zāi)探測(cè)器傳輸數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)火災(zāi)探測(cè)器分析后，確定為火災(zāi)，該系統(tǒng)便會(huì)直接發(fā)出聲光火災(zāi)報(bào)警，此時(shí)，新型火災(zāi)報(bào)警器的控制器會(huì)直接向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送火災(zāi)報(bào)警數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室管理人員手機(jī)、消防站進(jìn)而會(huì)接收到具體的火災(zāi)情報(bào)，從而第一時(shí)間實(shí)施救援，降低火災(zāi)損失[10]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室安全管理中的應(yīng)用分析，可知，為進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室安全管理，需要積極引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，做好設(shè)備、技術(shù)基礎(chǔ)準(zhǔn)備，對(duì)化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行智能化管理，確?？梢缘谝粫r(shí)間發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)采取救援措施，從而保證實(shí)驗(yàn)室的財(cái)物以及人員的人身安全。