一种基于大数据的物联网实验室管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的物联网实验室管理系统，包括预约模块、注册登录模块、控制器、资格审核模块、实验室挑选模块、显示模块、RFID模块、借还模块和安全模块，本发明专利技术通过设置借还平台，实验人员将想要租借或者归还的实验器材放置在借还平台内，获取租借器材的名称以及记录当前实验器材租借的归还时的图像数据，将其存储在租借数据库中，归还的实验器材将数据存储在归还日志文档中分开存储，便于查询和管理，通过对一天内实验室的光照强度以及实验室内灯光强度进行监控，获取实验室内光的偏光值并将其和预设光强度作比较，避免了实验室内的光强度过高导致火灾情况发生的可能性加大。性加大。性加大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的物联网实验室管理系统


[0001]本专利技术涉及实验室管理
，本专利技术涉及一种基于大数据的物联网实验室管理系统。

技术介绍

[0002]为了给学生创新创作提供良好高效的实验学习环境，打造物联网实验室是一种很好的选择，学生提供预约系统来确定实验的项目，实验所需器件；学生的预约时间，预约项目不尽相同，所需器件也不尽相同；
[0003]有些实验从开始到出结果需要耗费一定的时间且需要记录实验过程，因此需要实验人员将实验器材连通实验本体进行外带方便实验记录，目前大部分的基于大数据的物联网实验室管理系统，无法做到实验器材的对外租借，且无法保障租借出去的实验室实验器材的安全性，在学生预约实验室前无法保证预选的物联网实验室的安全性，为了解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的物联网实验室管理系统。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题为：
[0006](1)如何租借归还实验室内的实验器材；
[0007](2)如何降低租借的实验室实验器材的损坏概率；
[0008](3)如何保证预选物联网实验室的安全性；
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010]一种基于大数据的物联网实验室管理系统，包括预约模块、注册登录模块、控制器、资格审核模块、实验室挑选模块、显示模块、RFID模块、借还模块和安全模块；
[0011]所述借还模块用于对实验室内实验器材进行租借和归还，所述借还模块包括借还平台、租借数据库、归还日志文档和扫描仪；
[0012]所述租借平台为一个不透光的可密闭中间设有放置点的箱子，实验人员在实验结束后如果想要租借实验器材，具体步骤如下：
[0013]E1：实验人员将实验器材放入租借平台的放置点；
[0014]E2：所述借还模块生成识别指令并将其传输到RFID模块；
[0015]E3：所述RFID模块接收识别指令后对租借平台内的实验器材电子标签进行识别获取租借实验器材的名称并将其传输到借还模块；
[0016]E4：所述借还模块对实验器材完整性进行标识：
[0017]具体的标识步骤如下：
[0018]SS1:进行角度划分，将实验器材偏转角度划分为36个偏转角度段，偏转角度段从0度到10度为一个偏转角度段，依次获取36个偏转角度段；
[0019]SS2:分别以放置点为参考点对租借平台的每一个面建立一个二维坐标系预设偏
转差阈值Pα、Pβ、Pχ、Pδ；
[0020]SS3:分别在租借平台除上下底面的四个面上选一个光线射出点并记录光线射出点的坐标A(XA,YA),B(XB,YB)C(XC,YC)D(XD,YD)；
[0021]SS4:光线从光线射出点发出对实验器材上的四个点进行照射记录实验器材上四点的坐标分别a(Xa,Ya),b(Xb,Yb),c(Xc,Yc),d(Xd,Yd)，
[0022]SS5:分别获取实验器材四点的光线反射点的位置A1(x1,y1),B1(x1,y1),C1(x1,y1),D1(x1,y1)；
[0023]SS6:选定反射点为A1的面，利用公式分别计算该面两点之间的线段长度a,b,c，
[0024]SS7:利用公式α1＝a2+b2‑
c2/2ab计算该面光线反射点的反射角α1,β1,χ1,δ1；
[0025]SS8：利用公式计算光线反射点的反射偏转差αi，αaver＝(α1+α2+...+α36)2/36为该面的反射角平均值；
[0026]SS9:按照SS2到SS8的步骤旋转实验器材依次获取36个偏转角度段内四个光线反射点的反射角αn,βn,χn,δn，n＝1、2、...36,和光线反射点的反射偏转差αs,βs,χs,δs并生成租借标识数据；
[0027]E5：所述借还模块对当前租借实验器材数据状态进行记录；
[0028]实验人员如果想归还实验器材，按照E1到E3的步骤对归还的实验器材进行电子标签的识别，按照按照SS4到SS8的步骤依次获取这四个照射点的反射偏转率α,β,χ,δ,并生成归还标识数据；
[0029]将当前归还的实验器材租借时记录的图像、租借标识数据和当前归还实验器材的图像、归还表示数据进行对比：
[0030]对比如下：
[0031]N1：若当前归还的实验器材租借时记录的图像和当前归还实验器材的图像不匹配，则代表归还的实验器材有缺损，此时生成实验器材缺损报告；
[0032]N2：若当前归还的实验器材租借时记录的图像和当前归还实验器材的图像匹配，对租借标识数据和归还标识数据进行比对，具体的比对步骤如下：
[0033]NN1：若|α
‑
αs|>Pα或|β
‑
βs|>Pβ或|χ
‑
χs|>Pχ或|δ
‑
δs|>Pδ，则代表归还的实验器材有缺损，此时生成实验器材缺损报告；
[0034]NN2：若|α
‑
αs|<Pα或|β
‑
βs|<Pβ或|χ
‑
χs|<Pχ或|δ
‑
δs|<Pδ，此时生成归还日志和器材更新指令，所述借还模块将归还日志存储在归还日志文档里进行存储，设置过期时间一月，便于后期的查询，所述借还模块将器材更新指令传输到控制器，所述控制器接收借还模块传输的更新指令，所述控制器接收到借还模块传输的更新指令后生成器材数据更新指令并将其传输到RFID模块；所述RFID模块接收控制器传输的器材数据更新指令，所述RFID模块接收到控制器传输的器材数据更新指令对器材信息数据库中的数据进行更新。
[0035]进一步的，所述安全预防模块用于对实验室使用前的状态进行火灾安全检测，所述安全预防模块接收到控制器传输的实验室状态校验指令后生成检测指令，具体的检测步骤如下：
[0036]步骤一：预设光强度阈值为S；
[0037]步骤二：进行时间划分，将时间划分为24个标准时间段，标准时间段从00:00到01:00为一个标准时间段，依次类推得到所有的标准时间段Tn，n＝1...24；
[0038]步骤三：获取每一个标准时间段内光照强度的最高值Gg；
[0039]步骤四：获取实验室内每一个标准时间段内的室内灯光值Dd；
[0040]步骤五：通过公式Ggz＝(G1+G2+...+Gg)/24，获取标准时间段内的最高光照强度的平均值Gnz；
[0041]步骤六：通过公式Ddz＝(D1+D2+...+Dd)/24，获取标准时间段内的室内灯光值的平均值Dnz；
[0042]步骤七：通过公式获取最高光照强度的方差α；
[0043]步骤八：通过公式获取室内灯光值的方差β；
[0044]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的物联网实验室管理系统，其特征在于，包括预约模块、注册登录模块、控制器、资格审核模块、实验室挑选模块、显示模块、RFID模块、借还模块和安全模块；所述借还模块用于对实验室内实验器材进行租借和归还，所述借还模块包括借还平台、租借数据库、归还日志文档和扫描仪；所述租借平台为一个不透光的可密闭中间设有放置点的箱子，实验人员在实验结束后如果想要租借实验器材，具体步骤如下：E1：实验人员将实验器材放入租借平台的放置点；E2：所述借还模块生成识别指令并将其传输到RFID模块；E3：所述RFID模块接收识别指令后对租借平台内的实验器材电子标签进行识别获取租借实验器材的名称并将其传输到借还模块；E4：所述借还模块对实验器材完整性进行标识：具体的标识步骤如下：SS1:进行角度划分，将实验器材偏转角度划分为36个偏转角度段，偏转角度段从0度到10度为一个偏转角度段，依次获取36个偏转角度段；SS2:分别以放置点为参考点对租借平台的每一个面建立一个二维坐标系预设偏转差阈值Pα、Pβ、Pχ、Pδ；SS3:分别在租借平台除上下底面的四个面上选一个光线射出点并记录光线射出点的坐标A(XA,YA),B(XB,YB)C(XC,YC)D(XD,YD)；SS4:光线从光线射出点发出对实验器材上的四个点进行照射记录实验器材上四点的坐标分别a(Xa,Ya),b(Xb,Yb),c(Xc,Yc),d(Xd,Yd)，SS5:分别获取实验器材四点的光线反射点的位置A1(x1,y1),B1(x1,y1),C1(x1,y1),D1(x1,y1)；SS6:选定反射点为A1的面，利用公式分别计算该面两点之间的线段长度a,b,c，SS7:利用公式α1＝a2+b2‑
c2/2ab计算该面光线反射点的反射角α1,β1,χ1,δ1；SS8：利用公式计算光线反射点的反射偏转差αi，αaver＝(α1+α2+...+α36)2/36为该面的反射角平均值；SS9:按照SS2到SS8的步骤旋转实验器材依次获取36个偏转角度段内四个光线反射点的反射角αn,βn,χn,δn，n＝1、2、...36,和光线反射点的反射偏转差αs,βs,χs,δs并生成租借标识数据；E5：所述借还模块对当前租借实验器材数据状态进行记录；实验人员如果想归还实验器材，按照E1到E3的步骤对归还的实验器材进行电子标签的识别，按照按照SS4到SS8的步骤依次获取这四个照射点的反射偏转率α,β,χ,δ,并生成归还标识数据；将当前归还的实验器材租借时记录的图像、租借标识数据和当前归还实验器材的图像、归还表示数据进行对比：对比如下：
N1：若当前归还的实验器材租借时记录的图像和当前归还实验器材的图像不匹配，则代表归还的实验器材有缺损，此时生成实验器材缺损报告；N2：若当前归还的实验器材租借时记录的图像和当前归还实验器材的图像匹配，对租借标识数据和归还标识数据进行比对，具体的比对步骤如下：NN1：若|α
‑
αs|>Pα或|β
‑
βs|>Pβ或|χ
‑
χs|>Pχ或|δ
‑
δs|>Pδ，则代表归还的实验器材有缺损，此时生成实验器材...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志华，俞敏波，钱科，田成满，林叔波，姚明敏，范春平，李欢，费耀，
申请(专利权)人：杭州应敏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：