人工智能在實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)中的運(yùn)用研究

金開(kāi)軍 尚厚玉

摘 要：人工智能技術(shù)應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)室的安全系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，可以顯著提升安全系統(tǒng)的科學(xué)性?；诖耍疚氖紫冉榻B了人工智能在實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)中運(yùn)用的作用。其次，分析目前實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題。最后，基于人工智能的發(fā)展，分析優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)建設(shè)的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：人工智能;實(shí)驗(yàn)室安全;門(mén)禁系統(tǒng);應(yīng)急預(yù)案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.112

0 引言

人工智能技術(shù)主要是基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)智能化的程序語(yǔ)言，與海量的數(shù)據(jù)分析與運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化的邏輯選擇。在實(shí)驗(yàn)室的安全系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與管理的自動(dòng)化與智能化建設(shè)。

1 人工智能在實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)中運(yùn)用的作用

近年來(lái)，各個(gè)高校對(duì)于科學(xué)研究的重視程度不斷提高，產(chǎn)學(xué)研一體化建設(shè)也加速了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)進(jìn)程。在這樣的環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器設(shè)備投資日益加大，很多學(xué)校為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果的提升，獲得精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，購(gòu)入得了大量昂貴的儀器和設(shè)備。因而，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安全管理，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。運(yùn)用人工智能的高效分析模型，可以解決傳統(tǒng)安全控制過(guò)程當(dāng)中工作體量大、信息冗余、人工控制成本高的問(wèn)題，有效解決傳統(tǒng)安全系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中的漏洞，為實(shí)驗(yàn)室老師的日常安全管理提供技術(shù)上的便利[1]。

2 實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題

目前實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)的建設(shè)主要存在以下幾方面的問(wèn)題：

學(xué)校在對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)人工識(shí)別的方式，錯(cuò)誤率比較高，很難全面的識(shí)別進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員身份信息，形成了一定的人員安全隱患。

目前實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)，仍然需要人工識(shí)別的方式，對(duì)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的危險(xiǎn)操作與不良行為進(jìn)行識(shí)別[1]。在危險(xiǎn)信息識(shí)別與管制的過(guò)程當(dāng)中，存在一定的延遲現(xiàn)象，這也形成了一定的時(shí)間隱患，對(duì)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的設(shè)備和人員安全形成一定的危險(xiǎn)。

實(shí)驗(yàn)室中的很多設(shè)備非常敏感，一旦實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)、地震、洪水等自然災(zāi)害現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的設(shè)備造成毀滅性的影響。但是，目前實(shí)驗(yàn)室的安全體系建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于災(zāi)害的預(yù)警機(jī)制，管理效能仍然比較低。

3 優(yōu)化人工智能在實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)中運(yùn)用效果的路徑

3.1 智能化的身份識(shí)別

（1）校園卡智能化。目前，多數(shù)高校的師生都持有一張單獨(dú)的校園卡，作為個(gè)人信息的載體。高校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全管理建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，可以利用這張校園卡中顯示的信息，通過(guò)身份識(shí)別的系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生和教師身份進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)當(dāng)中，本科生和研究生在使用實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要持有管理教師的安排信息才能進(jìn)入。利用人工智能技術(shù)，本科生和研究生只要刷自己的校園卡，就可以在智能終端設(shè)備界面上，顯示出該學(xué)生是否有進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室的資格，這給實(shí)驗(yàn)室安全管理人員的工作提供了很大的便利。

（2）電控器智能化。學(xué)校在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中，可以綜合利用智能化的門(mén)禁控制器、智能化的身份識(shí)別器、智能化的外接模組，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的門(mén)禁系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。通過(guò)智能化的終端門(mén)禁管理，電腦可以對(duì)電控鎖進(jìn)行自動(dòng)控制，讀卡器既可以讀出學(xué)生校園卡當(dāng)中的身份信息、實(shí)驗(yàn)室操作信息，也可以與門(mén)禁系統(tǒng)當(dāng)中的虹膜識(shí)別系統(tǒng)、指紋識(shí)別系統(tǒng)、聲音識(shí)別系統(tǒng)和面部識(shí)別系統(tǒng)，進(jìn)行配合，對(duì)讀卡器上傳的身份信息進(jìn)行比對(duì)。從而更加靈活的驅(qū)動(dòng)電控鎖，減少學(xué)校師生在使用實(shí)驗(yàn)室過(guò)程當(dāng)中的流程。

（3）外接模塊智能化。外接模組可以作為一個(gè)信息轉(zhuǎn)換的橋梁，保障電控鎖始終處于正常運(yùn)行的通電狀態(tài)，避免由于突然斷電和人為破壞，造成電控鎖運(yùn)行失效，保障實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)的門(mén)禁控制器在全時(shí)段工作有效。技術(shù)人員要通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)，將門(mén)禁控制設(shè)備與分級(jí)管理操作方式聯(lián)合在一起，通過(guò)對(duì)操作人員的等級(jí)劃分與權(quán)限管理，優(yōu)化智能控制電腦的密碼層級(jí)，保障實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)的各個(gè)工作站和各個(gè)用戶(hù)許可站點(diǎn)，都可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端，獲得進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室的人員的檔案管理信息。

3.2 智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控

首先，實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)人員，要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的前端攝像機(jī)進(jìn)行智能化升級(jí)。根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控終端的平面分布，對(duì)實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控信息的上傳路徑進(jìn)行智能化優(yōu)化。

其次，利用智能終端的海量數(shù)據(jù)分析功能，對(duì)各個(gè)信息通道的攝像機(jī)實(shí)際上傳數(shù)據(jù)有效性，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。例如，實(shí)驗(yàn)室的頂部、外側(cè)、窗戶(hù)、通風(fēng)口等特殊部位，雖然上傳的有效信息很少，但是，一旦有異常數(shù)據(jù)信息，就可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全造成比較嚴(yán)重的威脅，因而，技術(shù)人員要利用人工智能技術(shù)的發(fā)展成果，在控制中心的智能顯示設(shè)備上，嵌入高清硬盤(pán)錄像機(jī)，提高對(duì)這些關(guān)鍵位置的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控[2]。

最后，適當(dāng)延長(zhǎng)硬盤(pán)刻錄數(shù)據(jù)的保存周期，對(duì)硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入到這些關(guān)鍵位置的陌生人員，利用紅外線比對(duì)分析方法，加強(qiáng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控的夜間管理效果。

3.3 智能化的應(yīng)急報(bào)警

智能傳感器技術(shù)的發(fā)展，是目前建立實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案的主要技術(shù)設(shè)備之一，例如感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、濕度探測(cè)器、震動(dòng)探測(cè)器等等。

第一，技術(shù)人員要建立優(yōu)化數(shù)據(jù)分析模型，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)傳感器上傳的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化分析，通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置，對(duì)煙霧濃度、溫度、濕度、振動(dòng)狀況進(jìn)行路徑分析。

第二，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)火災(zāi)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，減少信息冗余狀況，自動(dòng)消除環(huán)境背景的干擾。

第三，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)于應(yīng)急系統(tǒng)的時(shí)間設(shè)定、自動(dòng)診斷和緊急狀況控制建設(shè)，避免由于人為破壞造成實(shí)驗(yàn)室應(yīng)急安全系統(tǒng)運(yùn)行失效。

4 結(jié)論

從本文的分析可知，實(shí)驗(yàn)室的安全系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。人工智能的應(yīng)用可以提高實(shí)驗(yàn)室安全系統(tǒng)的模塊化管理效果。從本文的分析可知，利用人工智能技術(shù)，可以有效識(shí)別進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部人員的身份。加速災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)的建設(shè)，并提高監(jiān)控的質(zhì)量和分析的難度。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁茵，王海英，周令昌.安全工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路與內(nèi)容[J].科教文匯（上旬刊），2019（04）：88-90.

[2]李勤華，石磊，孫欣，錢(qián)華.關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全研究的動(dòng)態(tài)與熱點(diǎn)可視化分析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2019，36（03）：187-191.