具体实施方式

以下，参照附图对本发明的基于实验的实验试剂智能管理柜作具体阐述。

作为一种实施形态，本发明提供了一种实验试剂智能管理柜，用于对实验室中的试剂进行有效管理，其特征在于，包括：柜体，包括柜本体、设置在柜本体正面的柜门以及设置在柜本体内形成用于不受限制地放置有多个设有试剂标签的试剂瓶的多个放置层的多个放置板；电子锁，设置在柜本体正面，柜门上设有和电子锁相配合的锁扣；传感器，设置在柜体的上方并与柜门的边缘相抵接；身份识别器，设置在柜门的外侧表面；多个标签识别器，分别设置在各个放置层中；以及主控芯片，设置在柜体内，分别与电子锁、传感器、身份识别器以及标签识别器电连接，其中，一旦身份识别器识别到实验员的识别信息时就通过电信号将该识别信息发送给主控芯片，主控芯片就根据接收到识别信息进行身份判定操作并在判定通过后向电子锁发送一个解锁信号从而让电子锁解除柜门的锁定，一旦传感器感应到柜门被关闭后发送一个感应信号给主控芯片，主控芯片就在接收到感应信号时发送一个工作信号给所有标签识别器从而识别得到对应各个放置板上所有试剂瓶的试剂判别信息。

在上述实施形态中，还可以具有这样的技术特征，其中，试剂标签为RFID标签，标签识别器为RFID标签阅读器。

在上述实施形态中，还可以具有这样的技术特征，其中，试剂标签为设置在试剂瓶顶部的二维码标签，标签识别器为摄像头，摄像头设置在各个放置层的顶部。

在上述实施形态中，还可以具有这样的技术特征，其中，身份识别器为能够读取开门卡的读卡器、密码输入器、二维码读取器、指纹采集器、人脸采集器、虹膜采集器或是声纹采集器。

在上述实施形态中，还可以具有这样的技术特征，还包括：语音提示装置，设置在柜门或是柜体的外侧表面，与主控芯片电连接。

在上述实施形态中，还可以具有这样的技术特征，其中，主控芯片根据得到的试剂判别信息进行试剂判别操作，若缺失的试剂判别信息与实验员事先申请的试剂判别信息不相符时发送一个提取错误信号给语音提示装置，语音提示装置在接收到提取错误信号时发出相应的语音提示。

<实施例一>

本实施例一涉及一种实验试剂智能管理柜，该实验试剂智能管理柜设置在实验室中。

图1是本发明实施例一中实验试剂智能管理柜的结构示意图。

如图1所示，实验试剂智能管理柜100具有柜体10、电子锁20、传感器30、身份识别器40、标签识别器50、语音提示装置60以及主控芯片70。

本实施例中，实验试剂智能管理柜100与一个设置在实验室中的管理服务器通过通信网络相通信连接，从而实现实验室中相关数据(例如实验员的识别信息、试剂的记录信息等数据)的交互(例如记录试剂的存取状态等)。

柜体10包括柜本体11、设置在柜本体11正面的柜门12以及位于柜体内的多个放置板13。

本实施例中，柜体10中的上下两个放置板13之间形成的空间为一个放置层，具体地，试剂柜1中，从上至下依次为第一层放置层15a、第二层放置层15b、第三层放置层15c、第四层放置层15d以及第五层放置层15e(第五层放置层15e的放置板为试剂柜1的底板)。

图2是本发明实施例一中试剂瓶的放置状态示意图。

如图2所示，试剂瓶200可以随意地放置在放置板13上，每个试剂瓶200都设置有一个试剂标签201。

电子锁20包括一个能够根据电信号完成锁定及解锁的电子锁本体21以及一个配套的锁扣22。

本实施例中，电子锁本体21设置在柜本体11正面、与柜门12相抵接的边缘部位，例如设置在门框上；锁扣22则设置在柜门12上并与电子锁本体21配套设置，从而在电子锁13锁定后使得柜门12无法被打开。

传感器30设置在柜体的上方并与柜门12的边缘相抵接。本实施例中，传感器30采用了常规的传感器，用于感应柜门12是否处于关闭状态。

身份识别器40为一个读卡器，设置在柜门12的表面，用于对实验员持有的开门卡进行读取。该开门卡中存储有用于表明实验员个人身份的识别信息，每个实验员都具有各自的识别信息，身份识别器40通过识别信息能够直接对应地判定实验员的身份。

标签识别器50为RFID阅读器，用于对各个放置层中的试剂瓶200的试剂判别信息进行识别。该标签识别器50与各个放置层一一对应设置，分别为第一层标签识别器50a、第二层标签识别器50b、第三层标签识别器50c、第四层标签识别器50d以及第五层标签识别器50e。本实施例中，标签识别器50设置在上一层放置层的放置板13的下表面(第一层放置层15a的标签识别器50a则设置在柜体10顶部的下表面)。

每个试剂瓶200都设有一个含有试剂判别信息(例如，该试剂判别信息可以为各个试剂瓶200的编号)的试剂标签201，标签识别器50能够对试剂标签201进行识别从而获得相应的试剂判别信息。

本实施例中，试剂标签201为一个RFID标签，如图3所示，该RFID标签可以随意地粘贴在试剂瓶200的任意部位，如瓶身、瓶底、瓶盖等部位。

本实施例中，标签识别器50的数量与放置层的数量对应，每个放置层都对应设置有一个标签识别器50。因此，在进行试剂标签的识别时，标签识别器50能够准确地识别出各个放置层中试剂判别信息，从而判定出实验员是在哪一层中提取或是归还了试剂。另外，通过对放置层进行编号，就能进一步地使得实验员在提取时可以根据试剂位置的记录，直接在对应的放置层中提取试剂。

语音提示装置60设置在柜门12或是柜本体11的外侧表面，用于发出提示语音。

图3是本发明实施例中试剂柜的功能框图。

如图3所示，语音提示装置60包括一个内部存储器61以及一个扬声器62，内部存储器61中预先存储有设置好的提示语音信息，一旦语音提示装置60接收到主控芯片70发出的相应信号，扬声器62就会根据内部存储器61中存储的提示语音信息发出相应的提示语音从而对实验员进行提示。

本实施例中，内部存储器61中存储有识别错误提示语音信息、提取错误提示语音信息等。其中，识别错误提示语音用于在接收到主控芯片70发送的识别错误信号时由语音提示装置60进行提示，提取错误提示语音用于在接收到主控芯片70发送的提取错误信号时由语音提示装置60进行提示。

在其他实施例中，语音提示装置60还能够发出其他的提示语音，例如在长时间未关闭柜门时进行提醒的关门提示语音等。

主控芯片70设置在柜体10内，分别与电子锁20、传感器30、身份识别器40、标签识别器50以及语音提示装置60电连接。

本实施例中，主控芯片70采用常规的控制芯片，通过预先设定的程序发出相应的控制信号。具体地：

一旦身份识别器40识别到实验员的识别信息并将该识别信息通过电信号发送给主控芯片70时，主控芯片70根据接收到识别信息进行身份判定操作。

本实施例中，主控芯片70进行的身份判定操作为将该识别信息通过主控芯片70的通信模块发送给管理服务器，并由管理服务器判定接收到的识别信息是否与预先存储的所有实验员的识别信息相符，若相符则发送一个开门许可信号给主控芯片70。主控芯片70在接收到开门许可信号后向电子锁20发送一个解锁信号，从而让电子锁20解除柜门12的锁定。

另外，若管理服务器判定识别信息不相符，则发送一个识别失败信号给主控芯片70，主控芯片70在接收到识别失败信号时向语音提示装置60发送一个识别错误信号，从而让语音提示装置60发出识别错误提示语音。

一旦传感器30感应到柜门12被重新关闭(即开启后再次被关闭)并发送一个感应信号给主控芯片70时，主控芯片70发送一个工作信号给标签识别器50，从而让标签识别器50识别出各个对应各个放置板上所有试剂瓶的试剂判别信息。

本实施例中，在标签识别器50识别出试剂判别信息后，主控芯片70就根据该试剂判别信息进行试剂判别操作，即：将试剂判别信息通过通信模块发送给管理服务器，并由管理服务器将接收到的试剂判别信息与之前存储的试剂柜中的试剂判别信息进行比对，进一步，管理服务器在比对出缺失的试剂判别信息后判定该缺失的试剂判别信息与实验员事先申请的试剂判别信息是否相符，若不相符则发送一个提取有误信号给主控芯片70。主控芯片70在接收到提取有误信号后向语音提示装置60发送一个错误提取信号，从而让语音提示装置60发出提取错误提示语音。

同时，在上述过程中，若管理服务器比对出增加的试剂判别信息时，就表示实验员是在试剂柜中归还了试剂，管理服务器可以根据增加或缺失的试剂判别信息完成对试剂的存取监控。

<实施例二>

本实施例二中，对于与实施例一具有同样结构的构成要素赋予同样的符号并省略相应的说明。

本实施例二提供了一种以二维码标签作为试剂标签的实验试剂智能管理柜。与实施例一相比，其不同在于试剂瓶200上的试剂标签201’为二维码标签，以及相应对试剂标签进行识别的标签识别器50’为一个配有二维码解码单元的摄像头，具体区别如下：

图4是本发明实施例二中放置层的结构示意图

以第一层放置层15a为例，如图4所示，二维码标签(试剂标签201’)上打印有含有试剂判别信息的二维码，该二维码标签必须设置在试剂瓶200的瓶盖顶部。

本实施例中，标签识别器50’分别设置在每个放置层15的顶部中央(第一层放置层15a的标签识别器50a’则设置在柜体10顶部的下表面)。

摄像头51’的镜头朝向放置板13，在每次进行拍摄时，能够直接拍摄到整个放置层并得到放置层图像。放置层图像中包含有当前放置层中所有试剂瓶200的二维码。

本实施例中，摄像头51’配套设置有一个二维码解码单元52’，该二维码解码单元52’采用图像识别技术以及二维码识别技术完成对放置层图像中二维码的识别及解码。具体地，摄像头51’在接收到主控芯片70发送的工作信号时，会对放置层拍摄得到放置层图像，进一步二维码解码单元52’就对放置层图像中的各个二维码进行解码从而得到对应各个放置层的试剂判别图像。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的实验试剂智能管理柜，因为试剂柜中设置有能够锁定柜门的电子锁、感应柜门开闭的传感器以及对实验员的识别信息进行识别的身份识别器，因此能够在试剂柜被打开前对实验员的身份进行判定在符合要求时才让实验员开启柜门，提高了实验试剂智能管理柜的安全性，也能够根据实际需要设定柜门解锁的条件，灵活地适配不同实验室中针对不同试剂的管理。同时，由于实验试剂智能管理柜中各个试剂瓶都设有试剂标签，因此在柜门被关闭后能够通过标签识别器对试剂柜中所有的试剂标签进行判别，从而有效地根据试剂标签的状态判断试剂的存取状态，在这种情况下，实验员也就能够随意地选择一个试剂柜并将归还的试剂放在任意一个放置板上、而担心造成试剂管理混乱，或是根据相应的试剂位置记录准确地寻找到相应的试剂柜并提取试剂，大大方便了实验室中对试剂的管理以及方便了实验员对实验试剂的存取，使得实验员能够将原本用于管理试剂的精力更多地投入至专业实验中，提高实验员的工作效率。

另外，实施例中，通过本发明的实验试剂智能管理柜对试剂进行管理，实验员在提取试剂后，试剂柜会自动根据实验员的识别信息以及试剂的判别信息获得实验员的提取记录，避免了额外的登记人员以及登记步骤。

另外，实施例中，由于试剂标签为RFID标签，因此，该RFID标签可以方便地设置在试剂瓶的各个位置，同时通过RFID阅读器读取试剂瓶的RFID标签，就能很容易地判定出各个放置层中试剂瓶的试剂判别信息。但RFID标签也存在不足之处，每个R

另外，实施例中，试剂标签还可以是二维码标签，通过摄像头对放置层进行拍摄，即可得到含有当前放置层中所有试剂瓶所对应的二维码，进一步得到各个放置层中试剂瓶的试剂判别信息。虽然相对于RFID标签，二维码标签的设置以及识别相对麻烦，但是对于二维码标签可以更方便地更改标签内容的设置，从而更容易适应不同实验室中的不同管理。

另外，实施例中，语音提示装置能够通过语音对实验员进行相应的提示，更好地实现实验试剂智能管理柜的功能。例如，在实验员因为失误等原因在试剂柜中取出了错误的试剂(例如因为颜色相近导致区别较小的试剂)时，能够产生提取错误提示语音提示实验员，从而能够进一步避免由于试剂取用错误导致实验出现错误等问题，最终更好的提升本发明对实验室中试剂的管理效果。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

例如，实施例中，主控芯片进行的身份判定操作以及试剂判别操作为将相应的信息发送通过管理服务器完成相应操作。在其他实施例中，主控芯片还可以为一个具有存储单元以及判定单元的微型处理器，其中，存储单元预先存储有实验员的识别信息以及上一次被标签识别器识别出的试剂判别信息。在进行身份判定操作时，判定单元就根据接收到的识别信息以及存储单元存储的识别信息完成判定；在进行试剂判别操作时，判定单元就根据标签识别器在此次识别出的试剂判别信息与存储单元存储的试剂判别信息完成判定。此时，可以仅通过实验试剂智能管理柜完成试剂存取状态的监控，从而在不设置有管理服务器的小型实验室等设施中得到应用。另外，即使需要通过管理服务器对试剂数据进行管理，实验试剂智能管理柜还可以直接将判定出的缺失或增加的试剂判别信息发送给管理服务器从而完成试剂存取状态的监控。

例如，在上述实施例中，识别信息为实验员持有的开门卡中的门卡信息，身份识别部为门卡读取装置。作为替代方案，识别信息也可以根据实际需求调整为密码、含有实验员身份信息的二维码、实验员的指纹信息或是人脸信息，同时配套地设置有与识别信息相对应的身份识别部，即密码输入装置、二维码扫描装置、指纹识别装置或是人脸识别装置。通过这样的方式，也能够实现身份验证的效果，实验员可以通过相应的方式操作身份识别部，即通过输入密码、扫描二维码、验证指纹、拍摄人脸等操作让身份识别部识别出该实验员的识别信息。

例如，在上述实施例一中，RFID阅读器(标签识别器)设置在上一层放置层的放置板的下表面，作为替代方案，也可以根据实际情况设置在放置层的顶部、底部、壁面或是嵌入在放置板中。

例如，在上述实施例二中，每个放置层上方层间板的中央都设有一个摄像头。然而，若放置层的高度较低，导致摄像头的拍摄范围不足时，为了保证能够完整的拍摄到放置层中所有的二维码，也可以在每个放置层上方的层间板设置多个摄像头，并拼接得到整个放置层的放置层图像。

例如，在本发明的其他方案中，电子锁本体与锁扣也可以相反地设置，即电子锁本体设置在柜门上，锁扣设置在柜本体上。这样也能够实现针对试剂柜柜门的自动解锁和锁定。