基於二維碼和無線網絡的實驗室管理系統和方法與流程
2024-03-05 12:48:15 3
本發明屬於二維碼技術領域，具體地涉及一種基於二維碼和無線網絡的實驗室管理系統和方法。
背景技術：
二維碼（2-dimensional bar code）是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的「0」、「1」比特流的概念，使用若干個與二進位相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理：二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，因此能在很小的面積內表達大量的信息。利用這技術可以大大簡化各種考勤，比如：會議、上班、團體活動等各種場景籤到考勤。大大的節省了資源，提高了效率。
在現有技術下的實驗室設備管理中，一般都是由實驗室管理員手動記錄實驗器材的使用情況，其方式為記錄本書寫記錄或手動錄入系統。這些方式容易造成信息的缺損丟失，面對種類繁多的數據和報表，手工處理方式已經很難跟上現代化管理的步伐。而物聯網構建下RFID的實驗室管理系統又需要投入大量的資金和硬體資源。
中國專利文獻CN 102289742公開了一種基於二維碼和通信技術的設備控制系統及方法，該系統包括移動終端、代理伺服器、應用管理伺服器和設備控制器，用戶通過移動終端發出連接請求，代理伺服器將連接請求轉變為 WEB 請求、並發送至應用管理伺服器，應用管理伺服器根據用戶的註冊信息、設備註冊信息和用戶控制信息生成二維碼，並將該二維碼發送給用戶，用戶將二維碼放置到設備控制器上驗證，設備控制器根據二維碼的信息控制相應設備工作。將二維碼和通信技術相結合，用戶通過移動終端從應用管理伺服器上下載二維碼，通過設備控制器對實驗室設備進行智能化調度，實現對實驗設備的按需分配、智能調度和實時控制。該方法主要是通過設備控制器對實驗室設備進行智能化調度，對實驗設備的按需分配、智能調度和實時控制，無法對整個的實驗過程進行有效管理。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明目的是：提供了一種基於二維碼和無線網絡的實驗室管理系統和方法，不僅可以管理實驗儀器設備，而且可以管理整個實驗過程，可以查詢學生出勤及實驗情況，提升實驗室管理工作效率，整合、優化實驗室教學資源。
本發明的技術方案是：
一種基於二維碼和無線網絡的實驗室管理系統，其特徵在於，包括實驗室管理服務系統和移動終端，所述移動終端安裝有實驗室管理應用系統，所述移動終端包括攝像頭和二維碼識別系統；
所述實驗室管理服務系統，用於為實驗室的課程、實驗儀器產生相應的二維碼標示，為實驗教師和學生進行二維碼身份標示，進行實驗登記以及提供查詢入口；
所述實驗室管理應用系統，用於獲取實驗室管理服務系統設定的信息，將獲得的人員和儀器信息上傳至實驗室管理服務系統。
優選的，所述參與實驗的設備的二維碼標示信息包括但不限於設備的使用率、損壞率和維修率。
優選的，所述實驗登記包括在前期設計實驗課程時，設定對象之間的依存關係，包括預先設定實驗所需的儀器設備、實驗指導教師和實驗學生或者通過移動終端掃描實驗項目和所用儀器的二維碼，將獲得的人員和儀器信息上傳至實驗室管理服務系統建立對象之間的依存關係，完成實驗登記。
優選的，所述實驗室管理應用系統還用於上傳實驗情況信息至實驗室管理服務系統。
本發明還公開了一種基於二維碼和無線網絡的實驗室管理方法，其特徵在於，包括以下步驟：
S01：通過實驗室管理服務系統根據實驗課程設定實驗項目，生成二維碼，生成實驗儀器二維碼，對實驗教師和學生進行二維碼身份標示，並進行實驗登記；
S02：通過實驗室管理應用系統獲取實驗室管理服務系統設定的信息，若沒有獲取到實驗室管理服務系統設定的信息，則掃描實驗項目二維碼獲取實驗項目信息，並將獲得的人員和儀器信息上傳至實驗室管理服務系統。
優選的，所述實驗登記包括在前期設計實驗課程時，設定對象之間的依存關係，包括預先設定實驗所需的儀器設備、實驗指導教師和實驗學生或者通過移動終端掃描實驗項目和所用儀器的二維碼，將獲得的人員和儀器信息上傳至實驗室管理服務系統建立對象之間的依存關係，完成實驗登記。
優選的，還包括通過實驗室管理應用系統上傳實驗情況信息至實驗室管理服務系統，統計實驗項目的完成情況、學生的出勤率、實驗教師出勤率、實驗室及儀器設備使用率、損壞率和維修率。
與現有技術相比，本發明的優點是：
1.與現有的手工記錄實驗室管理方式相比方便靈活快捷，與RFID的物聯網實驗室管理系統相比投入小。實驗室管理系統在管理一次實驗項目時，可以設定實驗操作人員，同時產生此次實驗項目的二維碼。實驗人員進入應用後可以直接選擇該實驗項目進行實驗登記，沒有被設定的人員可以通過移動終端掃描該項目二維碼。
2.可以設定實驗項目、實驗人員及實驗儀器設備的依存關係，已設定依存關係的在實驗人員選擇實驗項目後則完成了實驗登記，沒有設定依存關係的由實驗人員通過移動終端掃描實驗指導教師、實驗的儀器設備完成登記。
3.移動終端掃描二維碼獲得的信息均上傳到實驗室管理系統，實驗教師可以查詢到其所指導的實驗項目的完成情況、學生的出勤率等。管理人員可查詢統計到實驗教師出勤率、實驗室及儀器設備使用率、損壞率和維修率等。能夠從系統管理和發揮設備效益的高度看待設備管理工作，重視設備故障預防、設備維護與保養，克服重複購置導致的設備使用效益低下等問題，不僅給實驗設備本身的使用性帶來極大的準確性，充分發揮實驗室設備效能，避免造成資源的浪費。
附圖說明
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：
圖1是本發明基於二維碼和無線網絡的實驗室管理系統的原理框圖；
圖2是本發明基於二維碼和無線網絡的實驗室管理方法的流程圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
實施例：
如圖1所示，本發明基於二維碼和無線網絡的實驗室管理服務系統包括移動終端、和實驗室管理服務系統。移動終端安裝有實驗室管理應用系統，移動終端可以為智慧型手機，至少包括攝像頭和二維碼識別系統。
實驗室管理服務系統構建成實驗名稱和子項目都採用二維碼方式來管理整個實驗，對實驗室儀器設備進行靈活的精細化管理。為已經安排好的實驗室的課程、每臺參與實驗的設備產生其相應的二維碼標示，同樣每一個參與實驗的教師和學生也都採用二維碼進行身份標示，並且上述二維碼標示在前期設計實驗課程時，可以設定相互之間的依存關係，即在實驗室管理服務系統管理一次實驗時，可以預先設定該實驗所需要的儀器設備、實驗指導教師和實驗學生，也可以不作設定。如果不作設定，那麼在做具體實驗時，由參與實驗的教師和學生使用移動終端掃描實驗項目名稱，然後掃描實驗所用的儀器設備，來完成實驗登記。
將從掃描二維碼所獲得的人員和設備使用信息上傳至實驗室管理服務系統，由系統進行記錄和保存，供實驗教師查詢學生出勤及實驗情況，方便管理人員查詢統計人員和儀器設備使用情況。如果教師或學生沒有帶手機來參加實驗，可以通過教師的移動終端來協助完成實驗登記，即使用老師的手機掃描實驗課程名稱、實驗儀器。
結合圖2，該實驗室管理系統的使用方法，實現步驟如下：
步驟1：實驗室管理人員使用本地電腦通過網絡訪問實驗室管理服務系統網頁，輸入帳號和密碼登陸後，由實驗室管理人員根據已定實驗課程設定實驗項目，生成一個二維碼，二維碼包含一個實驗項目的ID，同時可以設定實驗室、實驗指導教師、實驗學生、實驗所需儀器設備、實驗的日期、實驗開始和結束時間等，也可以不作設定。
步驟2：實驗人員通過WiFi、3G、4G連接網絡打開智能移動終端的實驗管理APP，如果已對實驗項目作相關設定，則進入應用時會自動顯示實驗項目，未做設定時實驗人員進入應用時沒有任何項目但可以通過App調用移動終端的攝像頭掃描該項目二維碼獲得實驗項目，實驗人員進入應用時已經獲得實驗教師工號、實驗學生的學號，同時記錄進入的時間。
步驟3：實驗人員選定實驗項目後，對於在設定實驗項目時已經對實驗室、實驗儀器設備及人員作了相關設定的，不需要再掃描實驗儀器。對於沒有作預先設定的，實驗人員使用智能移動終端掃描實驗項目所需要的儀器設備。如果實驗人員自己忘記攜帶手機可以請實驗教師代為掃描，掃描後將包括設備ID、設備名稱、設備狀態等儀器設備的相關信息上傳到實驗室管理服務系統，同時系統保存實驗人員的實驗情況包括實驗的完成時間、完成與否等。
步驟4：通過實驗管理系統實驗教師可以查詢到其所指導的實驗項目的完成情況、學生的出勤率等。管理人員可查詢統計到實驗教師出勤率、實驗室及儀器設備使用率、損壞率和維修率等。
本發明可以對實驗室進行有效管理，減少實驗人員的工作量，提升實驗室管理工作效率，整合、優化實驗室教學資源。
應當理解的是，本發明的上述具體實施方式僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。