基于NFC和UHF的化學品儲存柜的制作方法

本實用新型涉及化學品儲存領域，更具體地，涉及基于NFC和UHF的化學品儲存柜。

背景技術：

在高校、化工廠實驗室，實驗人員經常需要使用化學品來完成實驗。化學品放置在化學品儲存柜中，由實驗人員取用。然后，對化學品的監控是一大難題。實驗人員打開柜門后，可以取用化學品儲存柜任意藥品，甚至攜帶化學藥品出實驗室。而管理人員無法確定化學藥品的使用者，事后都難以監督。這些導致化學品容易被濫用，存在安全隱患。

現有技術中，申請公布號為CN103886415A《藥品管理方法和裝置》的中國實用新型專利申請提供了一種藥品管理方法和裝置，可以獲取操作者身份信息，并在取用藥品后，鎖定藥品放置位置。所述專利通過對藥品所對應存儲單元的監測，確定所取用的藥品。這就需要藥品儲存柜在空間上拆分出多個存儲單元，且每存儲單元單獨存儲化學品，才能自動記錄藥品信息，這將會增加儲存柜成本，浪費實驗室空間。在化學實驗室，化學品常混存在同一個儲存柜，這又面臨混存的化學品難以追溯使用者的問題。

NFC(Near Field Communication，近距離無線通訊技術)是由RFID技術演變而來，是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行于10厘米距離內。UHF(Ultra High Frequency，超高頻)是指頻率為300～3000MHz，波長在1m～1dm的無線電波。該波段的無線電波又稱為分米波。UHF常用于射頻識別技術中，通過UHF讀卡器讀取UHF電子標簽上的信息。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。

本實用新型的首要目的是解決現有技術在混存化學品時，無法確認實驗人員使用的化學品的問題，提供一種能夠在混存化學品時，在混存多種化學品的情況下，明確實驗人員使用化學品種類、追溯實驗人員身份的基于NFC和UHF的化學品儲存方法。

本實用新型的進一步目的是提供一種能夠在混存化學品時，明確實驗人員使用化學品種類、追溯實驗人員身份的基于NFC和UHF的化學品儲存柜。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：

基于NFC和UHF的化學品儲存方法，所述方法包括：

S1：解析NFC讀卡器所讀取的NFC身份卡信息并存儲實驗人員信息和刷卡時間；

S2：發送開始掃描指令以觸發UHF掃描器；

S3：獲取UHF掃描器所掃描到的化學品信息；

S4：根據開門和關門過程中化學品的變化、化學品變化時間和實驗人員記錄時間，確定實驗人員所使用的化學品。

在一種優選的方案中，所述解析NFC讀卡器所讀取的NFC身份卡信息并存儲實驗人員信息和刷卡時間步驟后還包括：

發送開門指令以使柜門開關裝置解鎖；

在一種優選的方案中，所述發送開門指令以使柜門開關裝置解鎖步驟后還包括：

獲取柜門感應器的開門完成信號；

在一種優選的方案中，所述發送開始掃描指令以觸發UHF掃描器步驟后還包括：

獲取柜門感應器所發送的關門完成信號；

在一種優選的方案中，所述UHF掃描器以輪詢方式掃描UHF電子標簽的方式。

在一種優選的方案中，所述獲取UHF掃描器所掃描到的化學品信息步驟后，保存所述化學品信息到存儲器的化學品記錄文件；

在一種優選的方案中，在獲取柜門感應器所發送的關門完成信號步驟后還包括，發出鎖緊指令以鎖緊柜門。

在一種優選的方案中，在獲取柜門感應器所發送的關門完成信號步驟后還包括，發出掃描結束指令以關閉UHF掃描器。

在一種優選的方案中，所述實驗人員信息包括用戶資料、姓名、聯系方式、編號。

在一種優選的方案中，所述化學品信息包括化學品名稱、化學品危險級別、化學品編號、化學品供應商。

在一種優選的方案中，自接收到開門完成信號后開始計時，如超出閾值時間尚未接收到關閉完成信號，則發送告警指令以使報警器產生告警信號。報警器接到告警指令后，產生告警信號。

基于NFC和UHF的化學品儲存柜，所述裝置包括NFC身份卡、UHF電子標簽、化學品儲存柜；

所述的NFC身份卡，用于存儲實驗人員信息；

所述的UHF電子標簽，用于存儲化學品信息，置于容納化學品的容器表面；

所述化學品儲存柜包括：

柜體：用于儲存容納化學品的容器；

控制器，安裝于化學儲存柜內，用于執行上述方法，進行任務控制調度、邏輯運算。所述控制器還用于接收NFC讀卡器、UHF掃描器的信息，并向UHF掃描器發送掃描指令或掃描結束指令；

存儲器，用于存儲包括實驗人員記錄文件、化學品記錄文件、用戶使用化學品記錄文件等的數據文件和控制器操作指令；

NFC讀卡器，用于讀取NFC身份卡信息，發送到控制器；

UHF掃描器安裝在柜體內部，用于讀取UHF電子標簽，發送到控制器；

控制器同時與存儲器、NFC讀卡器、UHF掃描器電連接。

在一種優選的方案中，還包括：

柜門開關裝置：用于執行柜門的解鎖或鎖緊；

柜門感應器：用于受柜門的打開和關閉觸動，反饋開門完成和關門完成信號到控制器；

控制器同時與柜門開關裝置、柜門感應器電連接；所述控制器還用于接收柜門感應器的信息，并向柜門開關裝置發送指令；

在一種優選的方案中，所述實驗人員信息包括用戶資料、姓名、聯系方式、編號。

在一種優選的方案中，所述UHF電子標簽采用抗腐蝕材料制造而成。

在一種優選的方案中，所述化學品信息包括化學品名稱、化學品危險級別、化學品編號、化學品供應商。

在一種優選的方案中，所述控制器安裝有嵌入式操作系統，硬件實現包括單片機、樹莓派、X86架構處理單元、ARM架構處理單元。

在一種優選的方案中，所述存儲器包括機械硬盤、固態硬盤、SD卡、TF卡、電子硬盤。

在一種優選的方案中，所述柜門感應器包括壓力傳感器、霍爾傳感器。

在一種優選的方案中，所述化學品存儲柜還包括報警器，所述報警器用于根據控制器指令，產生告警信號；

所述控制器與報警器電連接，還用于向所述報警器發送告警指令。

在一種優選的方案中，所述告警信號包括聲音、光、振動和短信息的一種或多種的組合。

與現有技術相比，本實用新型技術方案的優點有：

1、通過NFC讀卡器可獲得NFC標簽的身份信息，可以追溯化學品使用人的身份；

2、通過UHF掃描器可獲得化學品的UHF電子標簽信息，能夠自動獲取柜內化學品信息；

3、通過NFC讀卡器讀取帶化學品使用人身份信息的NFC身份卡信息，再配合UHF掃描器獲取化學品的UHF電子標簽信息，可以確定使用人所使用的化學品，達到精準管理使用人和化學品的目的；

4、使用NFC技術對人員進行鑒權，UHF技術識別化學品UHF電子標簽，由于UHF和NFC處于不同頻段，可以避免UHF讀卡器和NFC掃描器之間的無線頻段的沖突和干擾。

5、通過UHF掃描器以輪詢的方式掃描柜體內的化學品容器上的UHF電子標簽，可以防止UHF掃描器漏掃了被取出的化學品；

6、通過柜門開關即可自動啟動化學品的掃描和停止，使化學品的識別過程自動化進行。

綜上所述，本實用新型提供能夠在混存多種化學品的情況下，在混存多種化學品的情況下，明確實驗人員使用化學品種類、追溯實驗人員身份的基于NFC和UHF的化學品儲存方法。

本實用新型還提供了基于NFC和UHF的化學品儲存柜，該裝置是實現上述方法的硬件基礎，所述方法和裝置結合實現了基于NFC和UHF的化學品儲存，能夠在混存多種化學品的情況下，監測實驗人員所使用的化學藥品，實現對混存化學品使用的監管。

附圖說明

圖1為本實用新型基于NFC和UHF的化學品儲存方法的流程圖。

圖2為本實用新型基于NFC和UHF的化學品儲存柜的結構示意圖。

其中：1、NFC身份卡；2、UHF電子標簽；3、化學品儲存柜；301、NFC讀卡器；302、柜門開關裝置；303、報警器；304、柜門感應器；305、UHF掃描器；306、控制器；307、存儲器；308、柜體。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供基于NFC和UHF的化學品儲存方法，所述方法包括：

S1：解析NFC讀卡器所讀取的NFC身份卡信息并存儲實驗人員信息和刷卡時間；

在具體實施過程中，所述實驗人員信息包括用戶資料、姓名、聯系方式、編號。

通過NFC讀卡器可獲得NFC標簽的身份信息，可以追溯化學品使用人的身份；

在具體實施過程中，所述解析NFC讀卡器所讀取的NFC身份卡信息并存儲實驗人員信息和刷卡時間步驟后還包括：

發送開門指令以使柜門開關裝置解鎖；

在具體實施過程中，所述發送開門指令以使柜門開關裝置解鎖步驟后還包括：

獲取柜門感應器的開門完成信號；

S2：發送開始掃描指令以觸發UHF掃描器；

通過UHF掃描器可獲得化學品的UHF電子標簽信息，能夠自動獲取柜內化學品信息；

在具體實施過程中，所述UHF掃描器以輪詢方式掃描UHF電子標簽的方式，即周期性掃描UHF電子標簽。在一種示例性實施例中，所述輪詢的時間周期為2秒至2分鐘。通過UHF掃描器以輪詢的方式掃描柜體內的化學品容器上的UHF電子標簽，可以防止UHF掃描器漏掃了被取出的化學品；

S3：獲取UHF掃描器所掃描到的化學品信息；

在具體實施過程中，所述化學品信息包括化學品名稱、化學品危險級別、化學品編號、化學品供應商。

在具體實施過程中，所述獲取UHF掃描器所掃描到的化學品信息步驟后，保存所述化學品信息到存儲器的化學品記錄文件；

在具體實施過程中，所述發送開始掃描指令以觸發UHF掃描器步驟后還包括：

獲取柜門感應器所發送的關門完成信號；

在具體實施過程中，在獲取柜門感應器所發送的關門完成信號步驟后還包括，發出鎖緊指令以鎖緊柜門。

在具體實施過程中，在獲取柜門感應器所發送的關門完成信號步驟后還包括，發出掃描結束指令以關閉UHF掃描器。

通過柜門開關即可自動啟動化學品的掃描和停止，使化學品的識別過程自動化進行。

S4：根據開門和關門過程中化學品的變化、化學品變化時間和實驗人員記錄時間，確定實驗人員所使用的化學品。

通過NFC讀卡器讀取帶化學品使用人身份信息的NFC身份卡信息，再配合UHF掃描器獲取化學品的UHF電子標簽信息，可以確定使用人所使用的化學品，達到精準管理使用人和化學品的目的。

使用NFC技術對人員進行鑒權，UHF技術識別化學品UHF電子標簽，由于UHF和NFC處于不同頻段，可以避免UHF讀卡器和NFC掃描器之間的無線頻段的沖突和干擾。

在具體實施過程中，自接收到開門完成信號后開始計時，如超出閾值時間尚未接收到關閉完成信號，則發送告警指令以使報警器產生告警信號。報警器接到告警指令后，產生告警信號。

實現時，在一種示例性的實施例中，化學品儲存方法的工作流程如下：

NFC讀卡器讀取實驗人員的NFC身份卡，解析實驗人員信息。

控制器將實驗人員信息和刷卡時間存儲到存儲器的實驗人員記錄文件，發送開門指令到柜門開關裝置。

柜門開關裝置解鎖，打開柜門，柜門感應器向控制器發送開門完成信號。

控制器觸發UHF掃描器，UHF掃描器以輪詢的方式掃描化學品容器上的UHF電子標簽，讀取化學品信息，保存到存儲器的化學品記錄文件。

關閉柜門，柜門感應器向控制器發送關門完成信號。

控制器發出鎖緊指令和掃描結束指令，鎖緊柜門開關裝置，關閉UHF掃描器，比較觸發UHF掃描器前和關閉UHF掃描器過程中化學品的變化，根據化學品變化時間和實驗人員記錄時間，確定實驗人員所使用的化學品，保存到存儲器的用戶使用化學品記錄文件。

本實用新型提供能夠在混存多種化學品的情況下，明確實驗人員使用化學品種類、追溯實驗人員身份的基于NFC和UHF的化學品儲存方法。

實施例2

如圖2所示，本實施例提供基于NFC和UHF的化學品儲存柜，所述系統包括NFC身份卡1、UHF電子標簽2、化學品儲存柜3；

所述的NFC身份卡1，用于存儲有實驗人員信息；

在具體實施過程中，所述實驗人員信息包括用戶資料、姓名、聯系方式和編號。

所述的UHF電子標簽2，用于存儲化學品信息，置于容納化學品的容器表面；

在具體實施過程中，所述UHF電子標簽2和化學品之間構成一對一關系，所述UHF電子標簽2貼在化學品容器表面，所述化學容器包括包裝盒、瓶。

在具體實施過程中，所述UHF電子標簽2采用抗腐蝕材料制造而成。

在具體實施過程中，所述化學品信息包括化學品名稱、化學品危險級別、化學品編號、化學品供應商。

所述化學品儲存柜3包括：

柜體308，用于儲存容納化學品的容器；

控制器306，與存儲器307、NFC讀卡器301、UHF掃描器305電連接，用于接收柜門感應器304、NFC讀卡器301、UHF掃描器305的信號，并用于向UHF掃描器305發出掃描指令。所述控制器還用于執行上述方法。此外，所述控制器還具有任務控制調度、邏輯運算等功能；

在具體實施過程中，所述控制器306安裝有嵌入式操作系統，可以使用單片機、樹莓派、X86架構處理單元或ARM架構處理單元等微處理器來實現。在一種示例性實施例中，所述控制器306的型號為：Raspberry Pi 2 Model B。

存儲器307：用于存儲包括實驗人員記錄文件、化學品記錄文件、用戶使用化學品記錄文件等的數據文件和控制器操作指令；

在具體實施過程中，所述存儲器307包括機械硬盤、固態硬盤、SD卡、TF卡、電子硬盤。

NFC讀卡器301：用于讀取NFC身份卡1信息，發送到控制器306；

UHF掃描器305：用于讀取UHF電子標簽2信息，發送到控制器306；

在具體實施過程中，所述化學品存儲柜還包括：

柜門開關裝置302：用于根據控制器306指令，執行解鎖或鎖緊；

柜門感應器304：用于反饋開門或關門信號到控制器306；

所述控制器306與柜門開關裝置302、柜門感應器304同時電連接。所述控制器還用于接收柜門感應器304的信息，并向所述柜門開關裝置302發送解鎖或鎖緊指令

在具體實施過程中，所述的柜門感應器包括壓力傳感器、霍爾傳感器；

在具體實施過程中，所述化學品存儲柜還包括：

報警器303：用于根據控制器306指令，產生告警信號；

所述控制器306與報警器303電連接，用于向所述報警器303發送告警指令。

在具體實施過程中，所述告警信號包括聲音、光、振動和短信息的一種或多種的組合。

本實施例提供的基于NFC和UHF的化學品儲存柜是實現上述方法的硬件基礎，能夠明確實驗人員使用化學品種類、追溯實驗人員身份。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。