关注“挑战杯”｜为实验室安全保驾护航！贵大学子研制出智能管控平台

对实验室的各类易燃易爆、烟雾以及人员的危险行为进行实时监测和预警；在无人监管情况下，实时监管实验室内可能存在的各类危险源……

这是由贵州大学《基于人工智能和大数据驱动的实验室安全管控一体化系统平台》项目团队研发的实验室安全管控一体化系统平台取得的技术突破。

团队成员

(相关资料图)

安全无小事！近年来高校实验室安全事故受到社会高度关注，从已发生的一些实验室安全事故来看，事故很可怕，但分析起来总体而言事故是可防、可控的。在现有管理机制下，采取什么样的方式或技术手段让实验室安全问题可防可控？

针对这一难点，贵州大学绿色农药国家重点实验室的研究生马清清作为主要负责人，与贵州大学的公共大数据国家重点实验室的侯怡、龙伟等同学历时两年研发了《基于人工智能和大数据驱动的实验室安全管控一体化系统平台》，并在实验室烟火与人员危险行为的智能化监测上取得了重大突破。

实验室安全管控一体化系统平台

据介绍，该系统平台主要用于对实验室的各类易燃易爆、烟雾以及人员的危险行为进行实时监测和预警。项目不仅能对实验人员的错误操作进行分析识别，还能在无人监管情况下，实时监管实验室内可能存在的各类危险源，最大限度保障师生生命安全，提升实验室安全防范质量。

“项目以实验室安全问题为背景，结合人工智能、大数据和物联网等先进技术，对数十万张实验室内的人员危险动作以及烟雾现场的图片集进行了标记处理和反复调参，再经过长时间的模拟训练，研发出了基于人工智能和大数据驱动的实验室安全管控一体化系统平台。”马清清说。

项目团队　

系统可以对所监测环境进行数据监测记录和统计、实验人员行为的实时动态分析识别、智能化的身份识别、有毒有害气体检测、烟火以及人员危险行为的识别、易燃易爆和有毒有害等实验室常见危险物品信息的管理。用户只需通过远程控制登录电脑Web端或者手机APP端，即可进行实验室安全监测预警相关的数据查询与下载以及数据分析，大大提高了实验室安全的监测工作效率，降低了实验室安全事故的发生率。

面对危险情况复杂多样的实验室环境，团队在设计上充分考虑到了实验室存在的各类危险源，并针对其设计了科学合理的解决方案。充分应用大数据与人工智能的技术优点，突破时间、空间和人力等因素限制，创新性地研制出了具有自主处理危险情况，且运转灵活高效的人工智能和大数据驱动监测平台。

团队成员开展实验

相较于传统的实验室安全管理方式，研发出的平台能对实验人员的错误操作进行分析识别，即使是在无人在场的情况，也能实时对实验室内可能存在的各类危险源进行监管的产品，使平台适用范围和场景更加多样化。

困难是攀登高峰、通往成功的必经之路。《基于人工智能和大数据驱动的实验室安全管控一体化系统平台》项目的实现过程并不是一帆风顺，中间也遇到很多挑战。

回忆研发经历，团队成员王小艺说，在研发产品的过程中，文字描述不够充实和详细，导致有些地方逻辑性不太合理；在技术处理上缺乏经验，技术不到位，导致在一些细节图片的呈现上不能达到理想的效果；在部分环节缺乏材料支撑，缺乏可以参考的经验，导致在处理一些运行问题时时常不成功。

团队成员开展实验

“但是在研发的过程中，我们团队也积累了很丰富的经验。大家学术精神饱满，遇到不会的积极请教专业人士，最终攻克诸多难题，成功研发出产品，每一次经验都难能可贵！”王小艺说。

不仅如此，团队成员有来自化学、大数据、计算机、机械工程等多个研究方向的研究生，在研发初期，由于大家专业不同，在理解上有较大出入，技术上也常常遇到阻碍。最终在指导老师宋润江教授和张永军教授的指导下，团队成员也迅速找到状态，默契配合，实现跨专业的技术融合，推动研究顺利进行。

目前，团队项目模型当前运行稳定成熟，在实验室安全预警中取得了一定成效，已为多个省市的科研单位提供实验室安全监测预警服务。

“项目的成功推广离不开大家的勇于挑战和自我突破，更离不开持之以恒的热爱。”马清清告诉记者，除去睡觉，团队成员每天大部分时间都在实验室。从一早醒来赶往实验室进行大量的实验和数据分析，直到深夜才结束一天的实验工作，已成为过去两年团队的日常，“唯有热爱可抵岁月漫长，每一组数据背后都是无数个昼夜的努力和坚持。”

通讯员 凡佳佳

贵州日报天眼新闻记者 王雨

编辑 梁珍情

二审 潘晓飞

三审 岳振

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