实验室检验检测仪器设备管理论文

去无忧无虑论文网或者是论文资源网，那里好多呢！摘要 在学校实验室的管理中，发现了一些问题，其中如：在统筹安排各班级上实验课的时间需要人工实现，而且经常会出现同时有多个班级要使用实验室的冲突，并且调课后没有及时通知老师和班级同学。为了方便实验室的管理，我们提出利用网络来管理实验室的上机情况。以学校的网络实验室为背景，开发一个基于web的实验室管理系统。本课题的开发需要采用一种适合于数据库编程，web多媒体开发，而且具备同时访问多种数据库功能的开发语言与工具，在当前，asp是在web编程中比较盛行的数据库开发技术。Asp在数据库间的异构连接，轻松地存取各种数据。此外，asp易学易用，短期内即可掌握，使编程难度降低。使用asp开发网络数据库，可以同html语言相互嵌套；而且可以适合于各种浏览器。因此，使用asp开发网络数据库，并配合动态网页技术，适应于基于web程序的发展，也是开发本系统的理想技术。

需要购置仪器首先提出申请，报有关领导批准。调查供应商的资质、信誉、质量保证能力，了解产品的技术性能指标和使用情况，并建立供应商档案。

按订货合同核对所到货物正确无误，仪器设备的合格证、使用说明书、维修保养手册、系统软件和备件清单齐全。根据仪器性能指标说明书制定相应的方法,按标准操作规程进行单机或系统进行实验，证明该仪器设备各项技术参数能达到规定要求。并保留测试的原始记录。

仪器设备档案的基本内容如下：①仪器设备登记表，包括仪器的名称、制造商的名称、仪器型号、出厂编号、存放地点、生产日期、实验室使用日期；②随机技术文件，包括合格证、说明书、装箱单；③验收记录、仪器设备检定/校准合格证书、使用记录，维护保养记录，损坏、故障及维修情况和报废单等。

仪器设备应有明显的标识表明其“检定/校准”状态，使仪器的状态一目了然，便于管理。状态标识一般分为以下几种：①绿色标识，表明仪器设备具有正式计量检定合格证书和校准合格报告，处于正常使用状态。②黄色标识，表明仪器设备某些功能已经丧失，但检测工作所用功能正常，且经校准合格，处于使用状态。③红色标识，表明仪器设备已经损坏或经校准不合格，处于停用状态。

凡是属于强制检定范围的仪器设备，都应由指定的检定/校准机构进行检定，检定/校准合格后方可使用。对于易变动、漂移率大，环境要求较为严格或使用较为频聚的仪器设备需考虑进行期间核查，通过期间核查，一旦发现产生偏离，要及时采取维修维护等措施，以保证检测数据的准确性。期间核查的方法，一般可利用考核盲样、标准物质验证或加标回收的方法进行。对数据进行分析和评价，达到要求便可使用。期间核查的时间，在两个周期检定日中间和出现可疑数据情况时进行期间核查，以确定仪器设备状态是否正常，核查人员应做好详细记录。经过期间核查证明仪器设备有问题的必须进一步分析，如确定其性能不合格，仪器出现故障，应贴上停用标识，尽快对仪器进行维修，以免延误仪器的正常使用。

仪器设备的日常使用大型精密仪器设备的操作者，必须经过适当的理论操作培训，培训合格后方可上岗，不经过培训的人员不准随意使用。操作人员应严格按照仪器设备的操作规程操作，并在使用前、中、后作好必要的检查和记录，同时应做好日常维护保养工作，使用频次较少的大型仪器设备及长期不用的电子仪器，每月应至少开机检查一次，并做好维护保养记录。

实验室教学智能管理系统终端设计尚峰吴晓娟 翟海亭 张恒 山东大学信息科学与工程学院,（250100） Email: 摘 要：实验室教学智能管理系统包括控制中心管理系统与系统终端两大部分。控制中心管理系统主要负责实验数据库的管理以及对系统终端发送来的信息进行相应处理。系统终端主要设计用来通过读取 IC 卡对实验人进行身份识别，并采集相应的终端操作信息，通过与控制中心的通信，实现实验平台电源自动开启，远程实验成绩评定，实验室设备的科学维护等一系列实验室智能化管理。 关键字：AT89C52 IC 卡 RS485 继电器 1.引言 随着科技的迅猛发展和社会竞争的愈演愈烈，技术人才必须具备良好的动手能力，才能满足当前社会的要求。因而作为培养高级技术人才摇篮的各大高校，必须充分重视加强理工科学生的实验动手能力，然而由于近年来高校的持续扩招，许多高校在实验室管理方面面临着管理混乱等一系列问题。为此我们开发了此套实验室智能管理系统，希望能对实验室的教学作出一定的贡献。本文主要介绍该系统中的实验设备终端设计。2.设计原理和系统功能 该终端主要通过读取IC 卡，获得实验人的身份信息，并通过 RS485 串口协议与控制中心进行通信，完成对实验人身份的识别。若其身份合法则控制中心命令终端开启实验平台的电源，并在相应数据库中开始记录该实验人的相关信息，并记录他的开始实验时间，若身份不合法，则终端将无法开启实验平台电源。实验开始后，实验人若遇到实验疑难可以通过终端的求助按键，请求管理人员的指导，管理人员通过控制中心的管理界面可以得知求助人的位置，从而可以对其进行有效辅导。实验完成后，实验人可以按下终端的评分按键，则管理人员便可以从控制中心获得信息，前去对其进行评分，同时控制中心将自动记录下该实验人的实验结束时间。管理人员查看完实验情况对其进行评分时，需插入自己的管理IC 卡，并通过验证后，才可进行评分，若未通过验证，则不能进行评分。实验完毕，可以通过终端上的关闭电源按键，将实验平台的电源关闭。3. 终端设计构成 本设计采用AT89C52 作为 MCU，用来进行控制以及处理与控制中心的相关通信；IC 卡1 采用的是AT24C01ASC，用来记录持卡人的身份信息；通信协议用的是 RS485 串口协议，用来实现与控制中心的信息交换；继电器采用的是OMRON G2R-2,用于实验平台电源的开关。设计结构如图1 所示: RS485串口24VDC继 电器接入电源接出电源24V电源5V电源拨码开关蜂鸣AT89C52单片机AT24C01ASC IC卡LED指示LED指示灯MAX485B键A键C键求助键确认键D键评分键图1 MCU(AT89C52) MCU 是终端进行控制和处理通信的芯片。IC 卡被插入后，MCU 读取卡内的相关信息，并将这些信息通过RS485 串口通信传给控制中心，从而对插卡人的身份进行识别；此外 MCU还处理相关的按键信息，并将有效的按键信息传递给控制中心，从而利于实验的管理和辅导；MCU 同时还通过控制继电器来负责控制实验室平台电源的开关。 IC 卡(AT24C01ASC) IC 卡内存储着持卡人的身份信息，分为实验人和管理者两种，其中只有管理者才具有对实验成绩进行终端远程评定的职权。只有IC 卡内的身份信息经过控制中心确认合法后，实验平台的电源才能开启，否则，电源将无法开启，实验人将不能进行实验。 RS485 通信端口(MAX485) RS485 串口通信采用的是 MAX485 芯片，其一端与 MCU 的 RXD，TXD 脚相连，另一端则通过双绞线与控制中心相连，且在与控制中心相连前，必须接有能将RS485 信号转换成RS232 信号的转换器。设计中之所以采用 RS485 而不采用 RS232 的原因，一是因为 RS485的传输距离远，二是因为RS485 便于进行网络控制，此外 RS485 因为是差分传输，所以康干扰性强。 其它器件 2 继电器(OMRON G2R-2) 继电器的直流输入端与MCU 相连，交流接口则分别一端与实验平台输入电源线相连，另一端则与交流市电相连。通过MCU 控制直流输入端的电压，就可以控制继电器的交流开关，从而控制实验台电源的开关。 按键 A，B，C，D 四个成绩键: 用于表示实验人的成绩等级，且这四个键只有管理者按下才有效；确认键:当按下成绩键后，按下此键表示确认，若未按此键则评分成绩无效； 求助键:当实验人在实验过程中遇到疑难请求管理者指导时，按下此键； 评分键:当实验人在实验完成后，请求管理人员进行成绩评定时按下此键。 拨码开关 用于设定该装置的设备号，便于控制中心的识别 蜂鸣器与 LED 用于进行相关操作后的确认或报警表示。 4.终端系统关键电路的设计 IC 卡电路的设 SCL VCC VC SDA GND GND 图 2 AT24C01ASC AT89C52该电路的连接如图2 所示。该 IC 卡设计采用的是 I2C 总线，SCL 为串行时钟信号引脚，而SDA 为串行数据信号引脚。通常 SDA 引脚是被外部器件拉高的，SDA 上的数据只有在SCL 处于低电平时才会发生改变。如果在 SCL 处于高电平时数据发生了变化，则表明此时处于开始或者停止条件下。所谓开始条件指的是在SCL 处于高电平时，SDA 发生从高到低的电平跳变，只有开始条件发生后，才能执行其它的指令。而停止条件则是当SCL 处于高电平时，SDA 发生从低到高的电平跳变。停止条件表示读写一个序列的结束，它会使EEPROM 进入电源模式。 所有的地址和数据都是以8-bit 字的格式串行输入输出 EEPROM，每个字都要求接收者进行确认收到的是一个有效的命令或者是数据字节。如果没有收到确认位，EEPROM 就会使读操作无效，并且返回到备用模式。此外，在进行芯片读写时，还需要在初始条件之后要紧跟着一个8-bit 的器件地址字，以便使能芯片，然后进行芯片的相应读写操作。 3 RS485 串口通信电路的设计 因为RS-485 的远距离、多节点（32 个）以及传输线成本低的特性，使得 EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。RS485 采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V 表示“0”，- 6V～- 2V 表示“1”。RS485 组成的通信网络中多采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机，本设计中控制中心作为主机，而各实验台的终端设备则作为从机。由于控制中心使用的是PC 机，只有 RS232 接口，因此要实现与各终端的通信，就必须先经过 RS232 与 RS485的信号转换器，实现RS232 信号与 RS485 信号的互相转换。因为该设计中的通信速率为9600b/s 相对较低，所以采用的是普通的双绞线作为传输电缆。为了实现终端匹配，在总线电缆的开始和末端都并接了120 欧姆的终端电阻。RS485 串口通信电路的具体设计如图 3所示。VC RO RXD RS485-B 120 B /RE TXD RS485-A A DE GND DI 图 3 继电器电路的设计 接入电源(220V 市电) 24V 接出电源（实验台电源端口） 1k AT89C52MAX 485 继电器AT89C52图 4 4 继电器的作用是开启和关闭实验平台的电源。当实验人身份得到合法确认后，AT89C52的 引脚变为高电平，三极管导通，从而继电器的直流端导通，继电器交流开关闭合，实验平台电源开启。当实验结束，按下终端上的关闭电源按键，则AT89C52 的 引脚变为低电平，三极管截止，则继电器交流开关断开，实验平台电源关闭。在继电器直流线圈两端反接一个二极管，是为了防止线圈两端电压突变时，反电动势将三极管击穿。5 结论 该系统能够基本满足实验室教学智能化管理的需要，在一定程度上缓解当前实验教学面临的压力，而且操作简单，产品成本较低，在推广应用上具有较大优势。参考文献 [1] 张培仁等， MCS-51 单片机原理与应用，清华大学出版社， [2] 马忠梅，刘滨，戚军等，单片机 C 语言 Windows 环境编程宝典，北京航空航天大学出版社， [3] 李现勇，Visual C++串口通信技术与工程实践，人民邮电出版社， [4] 赵亮，侯国锐，单片机 C 语言与编程实例，人民邮电出版社， 2003