高校實驗室安全管理信息化建設(shè)的思考與探索

胡昌琪 張樞

摘要：高等教育事業(yè)戰(zhàn)略地位的進一步提升讓多學(xué)科的綜合性高校成為主流，推進了各類實驗室發(fā)展。高校實驗室類型的增多、設(shè)備材料數(shù)量的增多和人員復(fù)雜化加大了實驗室安全事故發(fā)生的概率以及安全管理的難度。本文從高校實驗室安全管理信息化建設(shè)的現(xiàn)狀出發(fā)，對高校實驗室安全管理信息化建設(shè)提出思路，利用“統(tǒng)一身份認證”等互聯(lián)網(wǎng)信息安全認證手段保證實驗室安全，在方便師生使用、管理實驗室的同時，建立實驗室安全綜合管理平臺。

關(guān)鍵詞：高校實驗室；信息化建設(shè)；安全管理

高校實驗室不僅是開展各項科研實驗的場所，更為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才的基地。經(jīng)過一系列的推進和發(fā)展，高校實驗室安全工作效果顯著，但安全事故仍持續(xù)發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，2001年—2020年期間，全國公開的實驗室安全事故113起，其中600余人受傷，99人次死亡[1]。這些事故多為實驗過程中操作不當(dāng)和實驗室安全管理不到位等因素導(dǎo)致，為我國高校實驗室安全管理敲響了警鐘，同時，也說明高校實驗室開展安全管理信息化建設(shè)的形勢緊迫。

一、高校實驗室安全管理信息化建設(shè)的必要性及現(xiàn)狀

（一）國家高度重視安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的政策要求

2021年9月新頒布的《安全生產(chǎn)法》提出，生產(chǎn)經(jīng)營單位要建立健全全員安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全生產(chǎn)規(guī)章制度，加強安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和信息化建設(shè)，構(gòu)建安全風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制，健全風(fēng)險防范化解機制，提高安全生產(chǎn)水平，確保安全生產(chǎn)[2]。工業(yè)和信息化部關(guān)于《高等學(xué)校實驗室安全檢查項目表》中提出，高校要采用信息化手段維護實驗室安全，建設(shè)統(tǒng)一的信息管理平臺用于實驗室安全管理[3]。

（二）高校實驗室規(guī)模隨高等教育發(fā)展不斷擴大的客觀要求

我國高等教育的快速發(fā)展促進了高校實驗室規(guī)模的擴大。用人單位對高校畢業(yè)生實踐能力和水平的要求越來越高，促使學(xué)生參加實驗課程頻次增加。高校專業(yè)實驗室作為學(xué)?？茖W(xué)研究的重要場所以及“雙一流”項目建設(shè)的重要內(nèi)容，承擔(dān)著繁重的實驗任務(wù)。高校實驗室具有數(shù)量大、種類多、分布廣等特點，不安全環(huán)節(jié)多且內(nèi)容復(fù)雜，一旦發(fā)生事故，將會對社會造成極大的影響和危害[4]。

（三）以信息化建設(shè)改變傳統(tǒng)落后管理方式的新技術(shù)要求

隨著高校實驗室規(guī)模的擴大，傳統(tǒng)安全管理方式存在對實驗室相關(guān)安全動態(tài)數(shù)據(jù)掌控不夠及時準(zhǔn)確、對數(shù)據(jù)分析應(yīng)用效率低下、數(shù)據(jù)信息共享程度差等問題。傳統(tǒng)安全管理方式過度依賴人的作用，不僅耗時費力，而且對安全管控的時效性、預(yù)警的前瞻性要求較高，有時甚至造成人為事故[5]。為了更好地解決傳統(tǒng)安全管理方式存在的種種問題，必須加快高校實驗室安全信息化建設(shè)。

（四）高校已經(jīng)開展實驗室安全信息化建設(shè)工作

清華大學(xué)圍繞實驗室安全教育與考試、危化品全生命周期管理和安全監(jiān)控與報警等方面開展建設(shè)[6]，北京大學(xué)則圍繞實驗室技術(shù)安全、校園環(huán)境保護和師生職業(yè)健康防護開展建設(shè)[7]。從對調(diào)研高校的建設(shè)情況分析，實驗室安全信息系統(tǒng)的建設(shè)基本上是圍繞高校重要危險源展開的，并未做到實驗室整體安全體系的建設(shè)。其次，由于目前針對高校實驗室安全信息化系統(tǒng)建設(shè)的公司屈指可數(shù)，系統(tǒng)開發(fā)處于探索初期階段且質(zhì)量不高，不能完全滿足實驗室安全管理的需求。

綜上所述，高校實驗室安全信息化建設(shè)已成為新時期高校實驗室安全建設(shè)的發(fā)展趨勢，信息化建設(shè)將成為推動傳統(tǒng)化安全管理手段轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)折點，對于提升我校實驗室安全管理水平具有重要作用。

二、高校實驗室安全管理信息化建設(shè)目的

（一）以方便師生為出發(fā)點，尋求管理與服務(wù)的轉(zhuǎn)化

隨著信息化管理手段的普及，在充分了解師生訴求的基礎(chǔ)上，通過平臺建設(shè)，使安全管理更加便捷化和高效化，實現(xiàn)管理向服務(wù)轉(zhuǎn)變，激發(fā)師生形成合力，共同提升實驗室安全。

（二）統(tǒng)籌規(guī)劃，構(gòu)建實驗室安全綜合管理平臺

現(xiàn)有的安全管理系統(tǒng)種類繁多，開發(fā)公司的水平參差不齊且各自為政，呈現(xiàn)“信息孤島”狀態(tài)。本課題提出將不同的系統(tǒng)整合，集成綜合性的安全管理平臺，從組織架構(gòu)、教育培訓(xùn)、應(yīng)急演練、安全檢查和專項業(yè)務(wù)等方面，全方位、全覆蓋、全面性地構(gòu)建實驗室安全管理信息平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、操作便捷和實時響應(yīng)。

（三）軟硬件相結(jié)合，充分發(fā)揮信息化技術(shù)效能

在實驗室管理信息平臺的建設(shè)中，在學(xué)校實驗室有效區(qū)域安裝攝像頭、報警探測器和傳感器等設(shè)備，實現(xiàn)實時監(jiān)控、檢測和預(yù)先報警。通過建立“工作艙”，實時查看各實驗室情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即指揮處置。

三、高校實驗室安全管理信息化要素

高校實驗室作為教學(xué)與科研的主要場所，需要進行全面、科學(xué)、有效的管理。為了確保實驗室安全，建設(shè)信息化的實驗室安全管理體系至關(guān)重要。該體系基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，面向?qū)嶒炇野踩芾?，能夠有效地預(yù)防和控制實驗室安全事件。

（一）建立實驗室安全信息化平臺

實驗室安全管理信息化的一個重要方面是建設(shè)實驗室安全信息平臺。然后在此基礎(chǔ)上，建立實驗室安全管理體系，安裝監(jiān)控實驗室設(shè)備，并提供安全培訓(xùn)。實驗室安全信息系統(tǒng)的建設(shè)使管理員能夠全方位監(jiān)控和管理實驗室，實時監(jiān)控實驗室的安全情況，從而實現(xiàn)對實驗室安全事件的預(yù)防和控制[9]。實驗室安全信息化平臺應(yīng)包含實驗室安全管理的基本情況、實驗室安全管理規(guī)章制度、實驗室安全管理機構(gòu)及人員、安全教育培訓(xùn)等內(nèi)容。借助實驗室安全信息化平臺，能夠全面了解實驗室安全管理的基本情況，保證各項規(guī)定得到有效落實，進而提高實驗室的安全管理水平和工作效率。

（二）使用安全管理軟件

運用安全管理軟件對實驗室中發(fā)生安全事故的原因和處置情況進行分析，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建安全事故的匯報體系和處置體系，從而實現(xiàn)實驗室安全管理的信息化。安全管理系統(tǒng)的主要功能包括實驗室安全檢查、安全隱患排查、安全教育培訓(xùn)、安全事故報告和安全事故處理。借助安全管理軟件，能夠迅速地對實驗室的安全事故進行處理和分析。

（三）安全監(jiān)控設(shè)備

在實驗室中設(shè)置安全監(jiān)視設(shè)備和消防設(shè)施，并對進入和離開實驗室的人員進行嚴格控制，是實驗室安全管理的重要方面。本文介紹了一種基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的系統(tǒng)，包括門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和消防設(shè)施系統(tǒng)。該系統(tǒng)嚴格控制實驗室內(nèi)部進出，保障工作人員的人身安全，同時，還能夠?qū)崟r監(jiān)測實驗室環(huán)境，及時處理存在的安全問題和異常情況。當(dāng)發(fā)生危險情況時，系統(tǒng)能夠立刻發(fā)出警報，保障實驗室工作人員的安全。而消防設(shè)備可以有效防范和處理實驗室內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)等危險情況。

（四）智能卡管理

智能卡管理系統(tǒng)可以利用智能卡識別進出實驗室的人員，以便實驗室管理人員隨時掌握實驗室的人員出入情況，攔截未經(jīng)許可的人員，從而確保實驗室人員的人身安全。此外，該系統(tǒng)還可以對實驗室內(nèi)的儀器和物品進行監(jiān)控，防止其丟失或損壞。

（五）網(wǎng)絡(luò)安全

在實驗室的信息化過程中，往往會使用到多種多樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此，必須重視實驗室網(wǎng)絡(luò)安全。在實驗室的網(wǎng)絡(luò)中，可以采用各種安全措施，通過建立網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)，能夠有效地保護和監(jiān)視實驗室的網(wǎng)絡(luò)，保證實驗室的信息安全，防止數(shù)據(jù)泄漏、網(wǎng)絡(luò)攻擊和計算機病毒等方面的安全問題。

（六）安全宣傳教育

建立完善的安全宣傳教育體系，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，經(jīng)常進行安全教育與演練，有助于提高學(xué)校的安全管理能力，降低安全事故發(fā)生率。在安全宣傳工作中，應(yīng)根據(jù)實際需求，采用不同方式，如講座、海報、演練等，讓學(xué)生更深入地了解實驗室安全，增強自我防護能力和風(fēng)險意識。此外，還可以利用網(wǎng)絡(luò)、微信等信息化方式進行安全宣傳教育，提高信息化應(yīng)用程度，增強宣傳教育的影響力和覆蓋面。

四、高校實驗室安全管理信息化建設(shè)的思考

（一）整合分散數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一共享平臺

利用學(xué)校“統(tǒng)一身份認證”與學(xué)校人事、財務(wù)、教學(xué)、學(xué)工、國資等信息系統(tǒng)進行有效對接和數(shù)據(jù)共享，挖掘教學(xué)、科研實驗室安全建設(shè)所需數(shù)據(jù)資料，調(diào)研已開展實驗室安全信息化建設(shè)高校的成功經(jīng)驗和開發(fā)公司成熟的建設(shè)方案，從而集成相關(guān)安全業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，建立實驗室安全管理統(tǒng)一共享平臺。

（二）建立健全安全管理組織架構(gòu)，實現(xiàn)可視化管理

學(xué)校要按照“黨政同責(zé)、一崗雙責(zé)、齊抓共管、失職追責(zé)”和“管行業(yè)必須管安全、管業(yè)務(wù)必須管安全、管生產(chǎn)經(jīng)營必須管安全”的要求，依據(jù)“誰使用、誰負責(zé)，誰主管、誰負責(zé)”的原則，建立健全嚴密的組織與管理體系，明確分工，落實責(zé)任，做到黨政一把手牽頭，校領(lǐng)導(dǎo)總抓，主管部門落實，分管部門協(xié)調(diào)，各二級單位配合的安全管理局面。將傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮訖n案，以便查閱、更新，同時減少資源浪費。通過統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)分析和整理，構(gòu)建學(xué)校實驗室安全管理“工作艙”，明確學(xué)校實驗室分布、危險源分布、人員現(xiàn)場工作情況和實驗室運行情況等。管理人員只需在辦公室點擊鼠標(biāo)，通過調(diào)取“工作艙”中任意模塊，就可以快速掌握學(xué)校實驗室整體信息。同時，“工作艙”還能夠自動發(fā)布緊急情況和截止時間任務(wù)，第一時間發(fā)現(xiàn)隱患排除隱患，保障師生和安全管理人員有序進行各項工作。

（三）建立信息系統(tǒng)安全考核模塊

1.實驗室安全教育與準(zhǔn)入

針對不同學(xué)科門類，安全管理教師需要結(jié)合實際情況制定培訓(xùn)計劃、編制題庫及組卷和組織測試，只有通過學(xué)習(xí)考試并取得合格證的師生，方可進入實驗室工作。

2.實驗室督查檢查

通過APP、微信小程序等方式開展實驗室安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并參照工信部《高等學(xué)校實驗室安全檢查項目表》條目，形成安全檢查報告及整改通知書下發(fā)至相關(guān)責(zé)任人。同時，安全管理人員可以通過“工作艙”對實驗室進行遠程核查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。此外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實驗室分類分級管理標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)各級各類實驗室安全檢查頻次，在平臺上設(shè)置檢查周期，到期觸發(fā)提醒。

（四）建設(shè)信息化智能實驗室

1.物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控安全狀況

通過視頻監(jiān)控、氣體報警探測器、溫濕度探測器等裝置，借助平臺重點檢測危險等級較高的實驗室，借助AI人工智能對溫度、濕度、水壓、電流強度、氣體濃度等實時環(huán)境狀態(tài)進行檢測，當(dāng)其超過預(yù)設(shè)閾值時，啟動聲光報警，立即通過平臺向其所屬的責(zé)任人和對應(yīng)的安全管理職能部門報警，同時自動切斷水電、開關(guān)房門[3]。

2.實驗室應(yīng)急救援及演練

結(jié)合高校安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案、專項預(yù)案和現(xiàn)場處置方案，構(gòu)建虛擬應(yīng)急演練系統(tǒng)。一方面，在不受空間的限制的條件下，能夠為更多人員提供參與機會；另一方面，多頻次的測試檢驗了高校應(yīng)急預(yù)案的可實施性和操作性，真正做到事故發(fā)生時臨危不亂，還能充分地激發(fā)參與者的學(xué)習(xí)興趣，達到強化操作印象的效果。

3.實驗室分類分級管理

利用GIS實驗室地理信息，基于學(xué)校3D地圖，結(jié)合各實驗室分布狀況和詳細情況（包含位置、責(zé)任人、實驗室內(nèi)涉及危險源的種類、數(shù)量等），依據(jù)各高校實驗室分類分級管理規(guī)定，色彩分明地顯示各實驗室風(fēng)險類別、風(fēng)險等級、危險源、可能產(chǎn)生的危害等，以便采取相應(yīng)的安全管控措施。此外，平臺還會自動根據(jù)實驗室現(xiàn)場情況的變化而改變其危險類別和等級，以一張網(wǎng)絡(luò)地圖清晰地展示了學(xué)校各實驗室全貌，做到對實驗室每個房間進行實時可控管理。

4.實驗室化學(xué)品管理

化學(xué)品管理是高校實驗室安全管理的重點和難點，高校實驗室大部分事故源于化學(xué)品。對于化學(xué)品的管理，需要建立一個從申請、審批、采購、入庫、領(lǐng)用、使用、處置全過程管理的系統(tǒng)，線上審批提高辦事效率，供應(yīng)商庫保障采購來源清晰可追溯，使用過程中的掃碼實時記錄做到賬物相符和數(shù)據(jù)清晰，并在系統(tǒng)中記錄每瓶化學(xué)品的全生命周期的使用情況。通過數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)可以自動篩選涉及種類多、危險性大的實驗室，并對其加大管控力度。此外，系統(tǒng)還設(shè)置了預(yù)警模塊，當(dāng)識別到不相容的試劑存放在同一空間時，系統(tǒng)將立刻發(fā)出警報，直至試劑改變位置，警報才能消除。真正實現(xiàn)了化學(xué)品全生命周期管理，做到來源清、追溯清、使用有記錄。

5.實驗室特種設(shè)備管理

根據(jù)《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》，結(jié)合高校特種設(shè)備種類多、數(shù)量大的現(xiàn)狀，構(gòu)建特種設(shè)備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)線上申請購買、審批、備案等過程管理，讓教師少跑路，同時線上存檔也能節(jié)約資源，提高檔案查詢效率。此外，特種設(shè)備需要定期維保、年檢，設(shè)備操作人員也需要定期培訓(xùn)，系統(tǒng)能夠自動提取時間節(jié)點來通知相應(yīng)責(zé)任人，對每一臺設(shè)備的安全管理做到無遺漏。

綜上所述，在信息化快速發(fā)展的前提下，應(yīng)當(dāng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、AI人工智能、云計算、手機移動終端、視頻監(jiān)控等技術(shù)，整合各類安全管理信息，集成統(tǒng)一的實驗室安全信息平臺，提升實驗室安全管理水平。

五、結(jié)束語

高校實驗室安全信息化建設(shè)關(guān)系到實驗室日常使用和風(fēng)險防范，任何的疏漏都會造成惡劣影響。本文對信息化平臺、組織架構(gòu)、考核模塊、智能檢測等提出細節(jié)建議，以期為各高校實驗室安全信息化建設(shè)提供借鑒。

作者單位：胡昌琪 張樞 西北工業(yè)大學(xué)

參? 考? 文? 獻

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