“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室開放共享的安全策略

邱敦國， 李發(fā)均， 廖 勇， 王 軍， 鄭小林

(四川大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備管理處， 成都 610065)

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的需求也在發(fā)生改變，要求高校畢業(yè)生不僅要具備扎實(shí)的理論知識(shí)，還需要掌握更多的操作技能?；谏鐣?huì)人才需求的變化，高校人才培養(yǎng)方式也應(yīng)該作相應(yīng)改變，通過實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放共享，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

為了促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生全面開放，學(xué)校啟動(dòng)了“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，利用智能化的安全技術(shù)和科學(xué)化的管理手段，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室全天候、全空間面向?qū)W生開放，為學(xué)生完成自主研發(fā)、自主創(chuàng)新提供實(shí)驗(yàn)條件[1]。但是實(shí)驗(yàn)室在面向?qū)W生全面開放時(shí)，需要采取具體的切實(shí)有效的措施，確保學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的安全。

1 實(shí)驗(yàn)室開放共享的安全問題

要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室全天候、全空間面向?qū)W生開放共享，存在諸多安全問題：① 不同專業(yè)的學(xué)生在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)人員構(gòu)成復(fù)雜，存在少數(shù)學(xué)生安全意識(shí)較差，不按操作規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而影響其他實(shí)驗(yàn)人員的情況；② 學(xué)生需要在非工作時(shí)間、甚至晚上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室管理員或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)教師不可能全程陪同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，難以保證實(shí)驗(yàn)過程的安全[2-3]。

為確保實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放共享安全，“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)和運(yùn)行管理時(shí)，需要從安全“技防”與“人防”兩個(gè)方面著手，通過智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的安全監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處理，通過科學(xué)化管理手段實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的安全準(zhǔn)入與安全管理，確保實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放共享的安全[4-7]。

2 建立實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處理管理系統(tǒng)

為了提高實(shí)驗(yàn)室的安全性，“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室通過安裝智能化的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備與控制設(shè)備，并建立統(tǒng)一的平臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)智能化實(shí)驗(yàn)室實(shí)施科學(xué)化管理。

系統(tǒng)主要包括四部分：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室智能控制、報(bào)警信息處理和安全應(yīng)急處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.1 實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)測(cè)

(1) 智能煙霧監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)室通過安裝智能煙霧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室煙霧濃度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)并發(fā)出報(bào)警信息。

(2) 智能氣體監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)室通過安裝智能氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室有害氣體濃度，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)有害氣體泄漏等情況時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)并發(fā)出報(bào)警信息。

(3) 智能電源監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)室安裝多個(gè)智能電源控制器，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看電源狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備能耗，遠(yuǎn)程控制設(shè)備電源的開關(guān)等功能，有效幫助實(shí)驗(yàn)室管理員掌握實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用情況。當(dāng)智能電源控制器監(jiān)測(cè)到設(shè)備電流異常時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。

(4) 智能溫濕度監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)室通過安裝智能溫濕度監(jiān)測(cè)器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的溫度和濕度。在實(shí)驗(yàn)室溫濕度異常時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，并能自動(dòng)開啟空調(diào)降溫。

(5) 行人防闖監(jiān)測(cè)。通過在實(shí)驗(yàn)室安裝行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和門窗紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)非法侵入實(shí)驗(yàn)室的行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)布防時(shí)間實(shí)驗(yàn)室行人活動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)非法侵入行為發(fā)出報(bào)警信息。

2.2 實(shí)驗(yàn)室智能控制

(1) 智能燈光控制。實(shí)驗(yàn)室通過安裝智能燈光控制器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看燈光的開關(guān)狀態(tài)，控制燈光的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)行人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)自動(dòng)開燈和離開實(shí)驗(yàn)室時(shí)自動(dòng)關(guān)燈的功能。

(2) 智能空調(diào)控制。實(shí)驗(yàn)室安裝了智能空調(diào)控制器，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程查看實(shí)驗(yàn)室空調(diào)開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開啟空調(diào)、關(guān)閉空調(diào)和設(shè)定空調(diào)溫度等功能。通過與溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)室溫度超過設(shè)定值后，自動(dòng)開啟空調(diào)降溫。

(3) 實(shí)驗(yàn)室智能監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)室安裝了多臺(tái)高清槍型攝像機(jī)和球型攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的無死角監(jiān)控，指導(dǎo)老師或?qū)嶒?yàn)室管理員可通過網(wǎng)絡(luò)客戶端或手機(jī)App，遠(yuǎn)程查看實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控視頻，可以遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與焦距，完成更精確的觀察。

2.3 報(bào)警信息處理

(1) 緊急求救按鈕。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都安裝有緊急求救按鈕，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)，可以按實(shí)驗(yàn)室的緊急求救按鈕發(fā)出求救信息。

(2) 智能聲光報(bào)警器。實(shí)驗(yàn)室的每層樓都安裝有智能聲光報(bào)警器，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)、有害氣體泄漏或?qū)W生按緊急求救按鈕等情況時(shí)，會(huì)將信息發(fā)送給智能聲光報(bào)警器。智能聲光報(bào)警器會(huì)閃光，并發(fā)出刺耳的報(bào)警聲，提醒樓道內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)室的人員注意安全并及時(shí)撤離。

2.4 安全應(yīng)急處理

系統(tǒng)建立了整個(gè)實(shí)驗(yàn)室安全應(yīng)急處理流程，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境安全監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)到實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)、有害氣體泄漏、設(shè)備電流異常、實(shí)驗(yàn)室溫度過高和行人非法侵入等情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)將信息上傳到中心管理系統(tǒng)，中心管理系統(tǒng)將信息發(fā)送到監(jiān)控大屏或安全人員的手機(jī)APP，中心值守人員和實(shí)驗(yàn)室安全人員在收到信息后，通過實(shí)驗(yàn)室智能監(jiān)控視頻對(duì)危險(xiǎn)信息進(jìn)行確認(rèn)，并與現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行電話溝通，第一時(shí)間作出安全應(yīng)急處理[8-9]。

安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)所涉及的實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)測(cè)、智能控制、報(bào)警信息處理和安全應(yīng)急處理的整個(gè)信息流程圖如圖2所示。

圖2 報(bào)警信息流程圖

3 安全準(zhǔn)入

實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入是學(xué)生獲準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作的前提，“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室允許學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全帶來巨大的挑戰(zhàn)，因此，對(duì)獲準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，需要經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)考核，只有考試合格的學(xué)生才有資格進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，以確保學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的安全。實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入的內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)考核和獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格等內(nèi)容與環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入的流程圖如圖3所示，其目的在于樹立學(xué)生的安全意識(shí)，提高學(xué)生的安全知識(shí)與操作技能，防范安全事故發(fā)生，保障實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生生命財(cái)產(chǎn)安全[10-11]。

圖3 實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入流程圖

3.1 安全學(xué)習(xí)課程

“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源全天候、全空間面向?qū)W生開放共享，不同專業(yè)的學(xué)生常會(huì)在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如何根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室的情況設(shè)置安全學(xué)習(xí)內(nèi)容將非常重要，學(xué)習(xí)的內(nèi)容除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室安全學(xué)習(xí)，還需要針對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)室，制定不同的安全學(xué)習(xí)課程，學(xué)習(xí)的形式，也應(yīng)多樣化，確保學(xué)生能更方便地進(jìn)行安全知識(shí)的學(xué)習(xí)。

(1) 安全課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。對(duì)不同專業(yè)類別的實(shí)驗(yàn)室，建立不同的安全知識(shí)教育課程，主要安全準(zhǔn)入信息庫分為通識(shí)類、電器安全類、化學(xué)安全類、生物安全類、醫(yī)學(xué)安全類、儀器安全類、放射安全類等不同課程，對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)室，需要制定本實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程教材包括文字教材、視頻教材等內(nèi)容。

(2) 安全課程學(xué)習(xí)形式。學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)通常是個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，往往是跨專業(yè)、跨學(xué)院的實(shí)驗(yàn)，因此，安全課程的學(xué)習(xí)就需要采用多種形式?！半p創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開設(shè)了實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)必修課和選修課。

必修課要求學(xué)生通過強(qiáng)化自身的安全責(zé)任意識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)室安全制度，熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和設(shè)施，掌握實(shí)驗(yàn)室常用大型儀器設(shè)備的規(guī)范操作方法，了解危險(xiǎn)化學(xué)品分類標(biāo)識(shí)、危害及防護(hù)措施，了解實(shí)驗(yàn)室水、氣、電的安全使用方法和消防知識(shí)，掌握一定的安全應(yīng)急處理措施。

選修課學(xué)生可以自己通過文字和視頻教材進(jìn)行學(xué)習(xí)，選修課的內(nèi)容主要根據(jù)特定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)置，需強(qiáng)化學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)進(jìn)行專業(yè)化的學(xué)習(xí)。

3.2 安全學(xué)習(xí)考核

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室安全必修課學(xué)習(xí)的考核，采用課堂考試的形式進(jìn)行安全考試，考試合格后頒發(fā)必修課合格證。

對(duì)實(shí)驗(yàn)室選修課的考核，學(xué)生可以在網(wǎng)上進(jìn)行考試，根據(jù)學(xué)生所選實(shí)驗(yàn)類型，隨機(jī)在試題庫中抽取試題，學(xué)生限時(shí)作答，作答完后系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的答題情況自動(dòng)給出測(cè)試成績(jī)，對(duì)測(cè)試通過的學(xué)生，頒發(fā)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入的合格證。

3.3 安全準(zhǔn)入資格

系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生測(cè)試情況，頒發(fā)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入資格，學(xué)生只有獲取實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入資格后，才有權(quán)限申請(qǐng)?jiān)搶?shí)驗(yàn)室的自主實(shí)驗(yàn)。

4 制定安全管理制度

4.1 安全管理制度的制定

實(shí)驗(yàn)室安全管理體制能有效促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化，能有效提高實(shí)驗(yàn)室安全管理的效率?！半p創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室由于全天候、全空間對(duì)學(xué)生開放，因此，在制定安全管理制度時(shí)，除了考慮常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室安全外，還需要考慮學(xué)生在非工作時(shí)段自主實(shí)驗(yàn)的安全，需要將制度細(xì)化，認(rèn)真落實(shí)責(zé)任主體，制定出切實(shí)可行的安全管理制度，確保老師和學(xué)生都嚴(yán)格按制度執(zhí)行，以保證實(shí)驗(yàn)室的安全[12-16]。

為了確保學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的安全，制定“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室安全管理制度需要從實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入、實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)預(yù)約、實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控與安全應(yīng)急處理等幾方面入手，從實(shí)驗(yàn)室安全課程的設(shè)置、學(xué)生安全課程的學(xué)習(xí)和考試以及提供準(zhǔn)入證書等方面做好制度保證，確保學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)前，真正地掌握實(shí)驗(yàn)室的安全規(guī)定，了解實(shí)驗(yàn)室的安全規(guī)程，以確保學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的安全。實(shí)驗(yàn)室自主實(shí)驗(yàn)還需要制定制定相應(yīng)的預(yù)約制度，通過制度確保實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境和大型儀器設(shè)備的使用安全，確保實(shí)驗(yàn)室只對(duì)已獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入的學(xué)生開放。實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處理也應(yīng)有相應(yīng)的規(guī)章制度，通過制度確保實(shí)驗(yàn)室管理員和指導(dǎo)老師能隨時(shí)在遠(yuǎn)程對(duì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理，并在出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)及時(shí)做出應(yīng)急處理。

4.2 安全管理制度實(shí)施與考核

根據(jù)“安全第一，預(yù)防為主，責(zé)任落實(shí)，統(tǒng)籌管理”的方針，學(xué)校通過頂層設(shè)計(jì)，制定 “雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)章制度，各學(xué)院依據(jù)本學(xué)院學(xué)科特點(diǎn)，進(jìn)一步細(xì)化管理制度，最后各智能化實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格遵照安全管理制度，落實(shí)實(shí)驗(yàn)室具體的安全管理責(zé)任，確保學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)安全。

同時(shí)，學(xué)校或?qū)W院要對(duì)“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期或者不定期的安全檢查，對(duì)安全執(zhí)行情況逐一進(jìn)行查驗(yàn)與核實(shí)，對(duì)存在的問題及時(shí)進(jìn)行整改，確保“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)則制度得以真正的落實(shí)與實(shí)施。

5 結(jié) 語

為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放共享，允許學(xué)生能夠根據(jù)自己設(shè)想，提出自主實(shí)驗(yàn)方案，完成自主實(shí)驗(yàn)。同時(shí)針對(duì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)存在的安全問題，“雙創(chuàng)”智能化實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)時(shí)，采用了先進(jìn)的智能化技術(shù)，通過在實(shí)驗(yàn)室安裝多重智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備與控制設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全方位安全監(jiān)測(cè)，在實(shí)驗(yàn)室發(fā)生安全異常時(shí)，能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，進(jìn)行應(yīng)急處理；在實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入上，實(shí)施了嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度，要求所有參與自主實(shí)驗(yàn)的學(xué)生必須進(jìn)行安全學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，并完成安全考試，只有考試合格的學(xué)生，才有資格申請(qǐng)自主實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)室管理上，制定了科學(xué)化的安全管理制度，通過制度來加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理，同時(shí)通過安全考核來確保制度得以真正貫徹實(shí)施，有效確保了實(shí)驗(yàn)室面向?qū)W生開放共享的安全。