Laboratório de BiosegurançaComo local central de pesquisa e teste de microorganismos patógenos, a estabilidade ambiental e a normatividade operacional estão diretamente relacionados à segurança experimental e à confiabilidade dos dados. O sistema de monitoramento inteligente, como o "centro nervoso" do controle de segurança do laboratório, precisa construir um sistema integrado de "percepção em toda a dimensão, análise inteligente e resposta rápida" em torno do núcleo de prevenção e controle de riscos, para fornecer uma garantia completa para a operação segura do laboratório. Sua estratégia de construção principal pode ser desenvolvida em quatro áreas:

Defina com precisão as dimensões de monitoramento para alcançar a cobertura de toda a cena. Antes da construção, é necessário identificar os principais pontos de risco do laboratório e determinar o escopo de monitoramento. Em termos de parâmetros ambientais, focar-se no monitoramento da temperatura, umidade, diferença de pressão (especialmente o armário de biossegurança, diferença de pressão no laboratório de pressão negativa), limpeza, direção do fluxo de ar, enquanto monitorar a concentração de CO2 (área de cultura celular), concentração de formaldeído / ozônio (área de desinfecção) e outros indicadores-chave; Em termos de proteção de segurança, monitoramento em tempo real do estado operacional do gabinete de biossegurança, pressão e temperatura do esterilizador de alta pressão, volume de ar do sistema de ventilação, equipado com controle de acesso e sistema de localização do pessoal, registro da identidade do pessoal, hora e área de atividade; No domínio da prevenção e controle de emergência, adicionamos módulos como detecção de vazamento de água (banco de laboratório, área de armazenamento frio), alarme de incêndio, monitoramento de vazamento de patógenos (laboratório de alto nível) para garantir que não haja áreas cegas de monitoramento.

Construir uma estrutura tecnológica em camadas para melhorar a estabilidade do sistema. Adota o modelo de arquitetura de quatro camadas "camada de percepção - camada de transmissão - camada de plataforma - camada de aplicação". A camada de percepção escolhe equipamentos de sensor de alta precisão e alta estabilidade, como o sensor de temperatura e umidade Rodronic Suíça, o monitor de integridade do filtro HEPA, etc., para garantir a precisão da coleta de dados; A camada de transmissão adota o modo de fusão "com fio + sem fio", os dispositivos principais (como diferença de pressão, temperatura e umidade) são transmitidos através de Ethernet industrial, e os dispositivos móveis (como etiquetas de localização de pessoas) usam tecnologia 5G ou WiFi 6, equipados com canais de transmissão redundantes para evitar a perda de dados; A camada de plataforma constrói um centro inteligente para a colaboração na nuvem, com a extremidade implementando pré-processamento de dados em tempo real e alarmes locais, e a nuvem é responsável pelo armazenamento de dados, análise de big data e controle remoto; A camada de aplicativos desenvolve uma interface de monitoramento visual que suporta acesso PC e móvel para visualização em tempo real de parâmetros, rastreamento de dados históricos e geração de relatórios.

Aumente a capacidade de análise inteligente para aumentar a eficiência do alerta precoce de risco. Construir modelos analíticos inteligentes com base em inteligência artificial e tecnologia de big data. Treinamento de dados históricos por meio de algoritmos de aprendizado de máquina para o reconhecimento preciso de parâmetros anormais, como quando as flutuações de pressão diferencial de laboratório excedem o limiar de ±5Pa, o sistema é automaticamente identificado como anormal e alerta precoce; Configurar mecanismos de alerta precoce em vários níveis, dividir limiares de alerta precoce de acordo com o nível de risco, anormalidades de baixo nível (por exemplo, ligeiras flutuações na temperatura e umidade) acionar alertas de mensagens de texto, alarmes sonoros e luminosos de alto nível (por exemplo, vazamentos de patógenos, incêndios) iniciar imediatamente, conectar dispositivos de emergência (por exemplo, ativar o sistema de escape, fechar o controle de acesso à área experimental). Ao mesmo tempo, estabelecer um modelo de gerenciamento de todo o ciclo de vida do equipamento, através da análise dos parâmetros operacionais do equipamento, previsão da substituição de filtros, calibração de sensores e outras necessidades de manutenção, para alcançar a operação ativa.

Melhorar a segurança dos dados e os mecanismos de emergência para garantir o funcionamento confiável do sistema. Em termos de gerenciamento de dados, a tecnologia de criptografia AES é usada para a transmissão e armazenamento de dados de monitoramento, implementando rigorosamente o sistema de backup de dados (backup duplo local + em nuvem), em conformidade com os requisitos de rastreamento de dados das Especificações Técnicas de Edifício de Laboratórios de Biosegurança; Resposta de emergência, o modelo de planejamento de emergência predefinido, quando ocorre uma situação de emergência, o sistema empurra automaticamente o processo de eliminação de emergência para o terminal do gerente, conectando o equipamento relacionado para iniciar medidas de emergência, como o alarme de incêndio para desligar automaticamente o sistema de ventilação e abrir o dispositivo de extinção de incêndio, ao mesmo tempo que registra todo o processo de eliminação de emergência para fornecer a base para a recuperação posterior. Além disso, a depuração e os exercícios do sistema são realizados regularmente para garantir que o equipamento e o software funcionem sem problemas.

Sistemas de monitoramento inteligentes construídos através das estratégias acimaLaboratório de BiosegurançaO controle refinado e inteligente, da resposta passiva para a prevenção ativa, reduz efetivamente os riscos experimentais e constrói a base tecnológica da prisão para o funcionamento seguro do laboratório e o trabalho de pesquisa científica.