Лаборатория биобезопасностиВ качестве основного места для исследований и тестирования патогенных микроорганизмов его экологическая стабильность и эксплуатационные нормы напрямую связаны с безопасностью экспериментов и надежностью данных. Интеллектуальная система мониторинга, как « нервный центр» управления безопасностью в лаборатории, должна быть построена вокруг ядра профилактики и контроля рисков, чтобы создать интегрированную систему « всемерного восприятия, интеллектуального анализа и быстрого реагирования», чтобы обеспечить всестороннюю гарантию безопасной работы лаборатории. Его основная стратегия построения может быть реализована по следующим четырем направлениям.

Точное определение измерения мониторинга для достижения полного покрытия сцены. Перед построением необходимо уточнить основные точки риска лаборатории и определить диапазон мониторинга. Что касается параметров окружающей среды, то акцент делается на мониторинге температуры и влажности, перепада давления (в частности, шкаф биобезопасности, перепад давления в лаборатории отрицательного давления), чистоты, направления воздушного потока, а также на мониторинге концентрации CO2b (зона культивирования клеток), концентрации формальдегида / озона (зона дезинфекции) и других ключевых показателей; Что касается безопасности, в режиме реального времени контролировать рабочее состояние шкафа биобезопасности, давление и температуру стерилизатора высокого давления, количество воздуха в системе вентиляции, оснащенной системой контроля доступа и позиционирования персонала, записывать вход в личность, время и зону деятельности персонала; Что касается предотвращения и контроля чрезвычайных ситуаций, то добавлены такие модули, как обнаружение утечки воды (лабораторный стол, область холодного хранилища), пожарная сигнализация, мониторинг утечки патогенных веществ (лаборатория высокого уровня) и т. Д. Для обеспечения отсутствия мониторинга слепых зон.

Построить иерархическую техническую архитектуру для укрепления стабильности системы. Используется четырехуровневая архитектурная модель « воспринимающий уровень - уровень передачи - уровень платформы - уровень приложения». Уровень восприятия выбирает высокоточные, высокостабильные сенсорные устройства, такие как швейцарский датчик температуры и влажности Rodronick, монитор целостности фильтра HEPA и т. Д. Для обеспечения точности сбора данных; Транспортный слой использует режим слияния « проводной + беспроводный», основное оборудование (например, перепад давления, температура и влажность) передается через промышленный Ethernet, мобильные устройства (например, метки позиционирования персонала) используют технологию 5G или WiFi 6, оснащенные резервными каналами передачи, чтобы избежать потери данных; Платформа - слой для создания интеллектуального центра облачной координации, периферийный конец для предварительной обработки данных в режиме реального времени и локальной сигнализации, облако отвечает за хранение данных, анализ больших данных и дистанционное управление; Уровень приложений разрабатывает интерфейс визуального мониторинга, который поддерживает доступ на стороне ПК и мобильном конце, реализует просмотр параметров в режиме реального времени, отслеживание исторических данных и генерацию отчетов.

Укреплять интеллектуальные аналитические возможности и повышать эффективность раннего предупреждения о рисках. Опираясь на искусственный интеллект и технологии больших данных, создайте интеллектуальную аналитическую модель. Обучение историческим данным с помощью алгоритмов машинного обучения для достижения точного распознавания аномальных параметров, например, когда колебания перепада давления в лаборатории превышают порог ±5 Па, система автоматически определяет аномалию и предупреждает об этом; Установите многоступенчатый механизм раннего предупреждения, классифицируйте порог раннего предупреждения в соответствии с уровнем риска, аномалии низкого уровня (например, небольшие колебания температуры и влажности) запускают SMS - напоминания, риск высокого уровня (например, утечка патогена, пожар) немедленно запускает акустическую и оптическую сигнализацию, подключает аварийное оборудование (например, запуск вытяжной системы, закрытие контроля доступа в экспериментальную зону). В то же время, создать модель управления полным жизненным циклом оборудования, путем анализа эксплуатационных параметров оборудования, прогнозирования замены фильтров, калибровки датчиков и других потребностей в обслуживании, для достижения активной эксплуатации и обслуживания.

Совершенствование механизмов безопасности данных и реагирования на чрезвычайные ситуации, обеспечение надежной работы системы. Управление данными, использование технологии шифрования AES для передачи и хранения данных мониторинга, строгое внедрение системы резервного копирования данных (локальное + облачное двойное резервное копирование), в соответствии с « Техническими спецификациями по строительству лабораторий биобезопасности» требований к отслеживанию данных; Что касается реагирования на чрезвычайные ситуации, предустановьте шаблон плана действий в чрезвычайных ситуациях, в случае возникновения чрезвычайной ситуации, система автоматически толкает процесс аварийного реагирования на терминал менеджера, подключает соответствующее оборудование для запуска аварийных мер, таких как автоматическое выключение системы вентиляции при пожарной сигнализации, включение устройства пожаротушения, в то же время записывает весь процесс аварийного удаления, чтобы обеспечить основу для последующего комплексного диска. Кроме того, регулярно проводятся отладка системы и тренировки для обеспечения бесперебойной совместной работы оборудования и программного обеспечения.

Интеллектуальная система мониторинга, построенная с помощью вышеуказанной стратегии, может быть реализованаЛаборатория биобезопасностиУточнение, интеллектуальный контроль, переход от пассивного реагирования к активной профилактике и контролю, эффективное снижение экспериментального риска, для безопасной работы лаборатории и плавного проведения научных исследований, чтобы построить прочную техническую основу.