專利名稱：一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及實驗室管理系統(tǒng)，尤其是一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)，主要是指高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。其表現(xiàn)為技術(shù)上趨向一致，網(wǎng)絡(luò)層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋，業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉， 應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的IP協(xié)議，朝著提供多樣化、多媒體化、個性化服務(wù)逐漸交匯的平臺。眾所周知高校和研究院所是社會先進生產(chǎn)力研發(fā)基地，同時也是各項重要科技領(lǐng)域課題研究的前沿陣地，對于設(shè)備配備和管理方面要求十分嚴(yán)格，但目前對于實驗室設(shè)備的控制管理還處在初級的階段，傳統(tǒng)意義上的人工管理的模式和紙質(zhì)的記錄已經(jīng)不適用于現(xiàn)代化的管理和使用需求，因而有必要建立一種更加趨向于網(wǎng)絡(luò)化、智能化和人性化的服務(wù)的數(shù)字化實驗室。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的為提供一種能提升實驗室使用效率和服務(wù)層次的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)。實現(xiàn)上述實用新型的技術(shù)方案如下一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，包括用戶接入平臺、三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺；其中，所述的三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)分別與用戶接入平臺、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺連接。優(yōu)化地，上述的三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)包括三網(wǎng)融合型網(wǎng)關(guān)和三網(wǎng)融合型路由
ο優(yōu)化地，上述的實驗室終端控制平臺包括工位智能控制器，所述的工位智能控制器包括嵌入式ARM處理器、以及分別與嵌入式ARM處理器連接的實驗設(shè)備控制模塊、身份識別模塊、實驗數(shù)據(jù)搜集模塊、總線傳輸模塊和存儲器。優(yōu)化地，上述的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器和管理端計算機。優(yōu)化地，上述的用戶接入平臺包括局域網(wǎng)接入平臺、有線電視網(wǎng)接入平臺、智能移動終端接入平臺、無線AP接入平臺。在本系統(tǒng)中用戶通過多種接入方式訪問業(yè)務(wù)服務(wù)器，并對根據(jù)權(quán)限管理和控制實驗室終端設(shè)備；同時實驗室終端控制平臺可以將實驗設(shè)備的實時情況和監(jiān)控視頻通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至業(yè)務(wù)服務(wù)平臺處理、保存，并給用戶提供諸如視頻監(jiān)控和回放等業(yè)務(wù)服務(wù)。(一)用戶接入平臺技術(shù)在用戶接入端，可以利用包括傳統(tǒng)的局域網(wǎng)接入、無線AP接入，有線電視網(wǎng)接入，主要接入方法可以通過各運營商的終端交換設(shè)備連接至三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)融合型的網(wǎng)關(guān)和路由器連入互聯(lián)網(wǎng)。對于新興的移動終端接入方式可以通過移動運營商的基站作為終端接入設(shè)備，再通過基站間的有線連接至三網(wǎng)融合型的網(wǎng)關(guān)和路由器連入互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成用戶接入端的連接的鏈路。(二)三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)為光纖網(wǎng)絡(luò)，其提供一種透明的無縫鏈接，為數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的交換提供物理平臺。其核心是三網(wǎng)融合型網(wǎng)關(guān)和三網(wǎng)融合型路由器，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、移動通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)提供邏輯鏈路的互聯(lián)，并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議轉(zhuǎn)換，為應(yīng)用層提供可靠的、透明的連接。(三)業(yè)務(wù)服務(wù)平臺 該平臺是由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器和管理端計算機組成的計算機網(wǎng)絡(luò)，主要涉及管理服務(wù)軟件平臺的構(gòu)建，用戶根據(jù)權(quán)限訪問業(yè)務(wù)平臺的各個服務(wù)頁面，對數(shù)據(jù)進行查詢、記錄、統(tǒng)計、管理和控制實驗室終端設(shè)備等操作；該平臺可分為用戶管理系統(tǒng)和設(shè)備管理子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等。(四)實驗室終端控制平臺實驗室終端控制平臺主要采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能安防技術(shù)，對實驗室和設(shè)備進行管理和控制，并通過三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)得融合型路由器連接至業(yè)務(wù)服務(wù)平臺。其中設(shè)備管理基本功能部件為工位智能控制器，可以是一種基于身份識別和總線技術(shù)的控制器，通過下載業(yè)務(wù)平臺用戶控制數(shù)據(jù)并在本地進行用戶驗證方式實現(xiàn)對工位上用電設(shè)備的控制，記錄設(shè)備的使用情況和實驗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)服務(wù)平臺的用戶賬戶數(shù)據(jù)庫中。實驗室端的智能安防網(wǎng)絡(luò)主要是提供對整個實驗場所的全方位安全防護，包括防盜、火警、用電安全，監(jiān)控等，能在無人化管理情況下對實驗室中的人和物進行實時防護，并將收集到的數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)服務(wù)平臺處理。一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)的操作流程為用戶通過用戶接入平臺和三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)服務(wù)平臺進行用戶登錄；用戶根據(jù)不同權(quán)限和服務(wù)需求選擇相應(yīng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)，并在各個業(yè)務(wù)中按需求選擇所涉及的實驗室和實驗儀器設(shè)備，確認(rèn)使用時間、數(shù)量和數(shù)據(jù)記錄形式，建立一個用戶使用記錄并將其保存在業(yè)務(wù)服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；當(dāng)用戶使用記錄有效時系統(tǒng)隨機向用戶發(fā)放一個用戶身份驗證碼用于在設(shè)備使用中驗證用戶身份；用戶持有身份驗證碼在實驗室工位智能控制器上進行身份驗證，工位智能控制器將用戶信息上傳至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中進行比對驗證，驗證通過后激活該用戶的使用記錄，并向工位智能控制器控制發(fā)送指令打開所選擇的儀器設(shè)備；用戶在進行儀器使用時，通過工位智能控制器的數(shù)據(jù)搜集模塊將數(shù)據(jù)保存在本地控制器中，在使用結(jié)束時將所有實驗數(shù)據(jù)上傳到用戶使用記錄中，完成操作。本實用新型建立了一種接入多元化，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，能根據(jù)用戶需求提供人性化服務(wù)和智能化工位控制管理，具有了實驗室使用效率高和服務(wù)層次高的有益效果。本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。[0024]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)數(shù)字化實驗室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意嗎[0026]圖2為工位智能控制器結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實用新型操作流程圖。圖中各標(biāo)號的名稱為1-用戶接入平臺，2-三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，3-業(yè)務(wù)服務(wù)平臺，4-實驗室終端控制平臺。
具體實施方式
現(xiàn)以下列實施例并結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。本實用新型專利結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括用戶接入平臺(1)、三網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(2)、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(3)和實驗室終端控制平臺(4)等。用戶接入平臺(1)利用局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、智能移動終端、無線AP接入等方式接入三網(wǎng)融合結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)；三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(2)則以三網(wǎng)融合型網(wǎng)關(guān)和路由器為核心，構(gòu)建高速率、高帶寬、高復(fù)用型的傳輸網(wǎng)絡(luò)，并與由計算機網(wǎng)組成的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(3)相連；業(yè)務(wù)服務(wù)平臺(3)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器以及管理端計算機組成，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供數(shù)據(jù)的存儲、查詢、修改、管理等功能，業(yè)務(wù)服務(wù)器主要完成應(yīng)用層軟件的運行和管理，該平臺采用分布式的B/S構(gòu)架， 采用.NET技術(shù)開發(fā)。實驗室終端控制平臺(4)匯集了儀器的使用管理、門禁控制和安防監(jiān)控等功能，儀器設(shè)備通過工位智能控制器以現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)或RS485總線的形式組成網(wǎng)絡(luò)，連同監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接到本地服務(wù)器并通過本地服務(wù)器接至數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)連接業(yè)務(wù)服務(wù)平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)實時傳輸和處理。如圖2所示，實驗室終端控制平臺(4)包括工位智能控制器。工位智能控制器包括嵌入式ARM處理器、以及分別與嵌入式ARM處理器連接的實驗設(shè)備控制模塊、身份識別模塊、實驗數(shù)據(jù)搜集模塊、總線傳輸模塊和存儲器。工位智能控制器可以是一種基于身份識別和總線技術(shù)的控制器，通過下載業(yè)務(wù)平臺用戶控制數(shù)據(jù)并在本地進行用戶驗證實現(xiàn)的方式實現(xiàn)對工位上用電設(shè)備的控制，記錄設(shè)備使用記錄和實驗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)服務(wù)平臺的用戶賬戶數(shù)據(jù)庫中。實驗室端的智能安防網(wǎng)絡(luò)主要是提供對整個實驗場所的全方位安全防護，包括防盜、火警、用電安全，監(jiān)控等，能在無人化管理情況下對實驗室中的人和物進行實時防護，并將收集到的數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)服務(wù)平臺處理。如圖3所示，本系統(tǒng)涉及的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺操作流程是a)用戶登錄，根據(jù)不同權(quán)限和服務(wù)需求選擇相應(yīng)的應(yīng)用業(yè)務(wù)b)用戶按需求選擇所涉及的實驗室和實驗儀器設(shè)備，確認(rèn)使用時間、數(shù)量和數(shù)據(jù)記錄形式，建立一個用戶使用記錄并將其保存在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。c)當(dāng)用戶使用記錄創(chuàng)建有效時，系統(tǒng)隨機向用戶發(fā)放一個用戶身份驗證碼d)用戶持有身份驗證碼在實驗室工位智能控制器上進行身份驗證，工位智能控制器將用戶信息上傳至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中進行比對驗證，驗證通過后激活該用戶在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的使用記錄，并向工位智能控制器控制發(fā)送指令打開所選擇的儀器設(shè)備。[0038]e)用戶使用過程中，工位智能控制器的數(shù)據(jù)搜集模塊將數(shù)據(jù)保存在本地控制器中，在使用結(jié)束時將所有實驗數(shù)據(jù)和設(shè)備使用情況上傳到用戶使用記錄中，完成操作。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包 含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
權(quán)利要求1.一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶接入平臺、三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺；其中，所述的三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)分別與用戶接入平臺、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，其特征在于，所述的三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)包括三網(wǎng)融合型網(wǎng)關(guān)和三網(wǎng)融合型路由器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，其特征在于，所述的實驗室終端控制平臺包括工位智能控制器，所述的工位智能控制器包括嵌入式ARM處理器、以及分別與嵌入式ARM處理器連接的實驗設(shè)備控制模塊、身份識別模塊、實驗數(shù)據(jù)搜集模塊、總線傳輸模塊和存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，其特征在于，所述的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器和管理端計算機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶接入平臺包括局域網(wǎng)接入平臺或有線電視網(wǎng)接入平臺或智能移動終端接入平臺或無線AP接入平臺。
專利摘要本實用新型涉及一種基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)，屬于實驗管理領(lǐng)域。本實用新型公開的技術(shù)方案包括用戶接入平臺、三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺。其中，三網(wǎng)融合型數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)分別與用戶接入平臺、業(yè)務(wù)服務(wù)平臺和實驗室終端控制平臺連接。本實用新型的基于三網(wǎng)融合技術(shù)的數(shù)字化實驗室系統(tǒng)建立了一種接入多元化，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字化實驗系統(tǒng)，能根據(jù)用戶需求提供人性化的服務(wù)和智能化工位控制管理，具有提升實驗室使用效率和服務(wù)層次的有益效果。
文檔編號H04L12/26GK202143087SQ20112016859
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者李元熙 申請人:李元熙