Phòng thí nghiệm an toàn sinh họcLà trung tâm nghiên cứu, phát hiện vi sinh vật gây bệnh, sự ổn định môi trường, quy phạm hoạt động của nó liên quan trực tiếp đến an toàn thí nghiệm và độ tin cậy của dữ liệu. Hệ thống giám sát thông minh là "trung tâm thần kinh" để kiểm soát an toàn phòng thí nghiệm, cần phải xây dựng một hệ thống tích hợp "nhận thức toàn diện, phân tích thông minh và phản ứng nhanh" xung quanh lõi kiểm soát rủi ro, cung cấp bảo đảm toàn diện cho hoạt động an toàn của phòng thí nghiệm. Chiến lược xây dựng cốt lo@@ ̃i của nó có thể được triển khai từ bốn mặt sau.

Xác định chính xác chiều giám sát, thực hiện toàn bộ khung cảnh. Trước khi xây dựng cần xác định rõ điểm rủi ro cốt lõi của phòng thí nghiệm, xác định phạm vi giám sát. Về các thông số môi trường, tập trung vào việc theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, chênh lệch áp suất (đặc biệt là tủ an toàn sinh học, chênh lệch áp suất trong phòng thí nghiệm áp suất âm), độ sạch, hướng luồng không khí, đồng thời theo dõi nồng độ CO ₂ (khu vực nuôi cấy tế bào), nồng độ formaldehyde/ozone (khu vực khử trùng) và các chỉ số chính khác; Về mặt bảo vệ an toàn, theo dõi thời gian thực trạng thái hoạt động của tủ an toàn sinh học, áp suất và nhiệt độ của nồi hấp, lượng không khí của hệ thống thông gió, được trang bị kiểm soát truy cập và hệ thống định vị nhân viên, ghi lại sự xâm nhập vào danh tính nhân viên, thời gian và khu vực hoạt động; Về phòng chống khẩn cấp, thiết lập thêm các mô-đun như phát hiện rò rỉ nước (bàn thí nghiệm, khu vực kho lạnh), báo cháy, giám sát rò rỉ mầm bệnh (phòng thí nghiệm cấp cao) để đảm bảo không có khu vực mù giám sát.

Xây dựng kiến trúc kỹ thuật phân tầng, tăng cường tính ổn định của hệ thống. Áp dụng chế độ kiến trúc bốn tầng "Lớp nhận thức - Lớp vận chuyển - Lớp nền tảng - Lớp ứng dụng". Lớp cảm biến chọn thiết bị cảm biến có độ chính xác cao và ổn định cao, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm Rozhonic Thụy Sĩ, màn hình toàn vẹn bộ lọc HEPA, v.v., để đảm bảo thu thập dữ liệu chính xác; Lớp truyền tải sử dụng chế độ hợp nhất "có dây+không dây", các thiết bị cốt lõi (như chênh lệch áp suất, nhiệt độ và độ ẩm) được truyền qua Ethernet công nghiệp và các thiết bị di động (như thẻ định vị nhân sự) sử dụng công nghệ 5G hoặc WiFi 6, được trang bị các kênh truyền dự phòng để tránh mất dữ liệu; Tầng nền tảng xây dựng trung tâm thông minh của sự hợp tác giữa đám mây, đầu rìa thực hiện tiền xử lý dữ liệu thời gian thực và báo động cục bộ, đám mây chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu, phân tích dữ liệu lớn và kiểm soát từ xa; Các lớp ứng dụng phát triển giao diện giám sát trực quan, hỗ trợ truy nhập máy tính và di động, thực hiện xem tham số trong thời gian thực, truy về dữ liệu lịch sử và tạo báo cáo.

Tăng cường năng lực phân tích thông minh, nâng cao hiệu quả cảnh báo rủi ro. Dựa vào trí tuệ nhân tạo và công nghệ dữ liệu lớn, xây dựng mô hình phân tích thông minh. Dữ liệu lịch sử được đào tạo thông qua các thuật toán học máy để nhận ra chính xác các thông số bất thường, chẳng hạn như khi dao động chênh lệch áp suất trong phòng thí nghiệm vượt quá ngưỡng ± 5Pa, hệ thống sẽ tự động xác định là bất thường và cảnh báo sớm; Thiết lập cơ chế cảnh báo sớm đa cấp, chia ngưỡng cảnh báo sớm theo mức độ rủi ro, bất thường cấp thấp (chẳng hạn như biến động nhẹ về nhiệt độ và độ ẩm) kích hoạt cảnh báo SMS, rủi ro cấp cao (chẳng hạn như rò rỉ mầm bệnh, hỏa hoạn) ngay lập tức bắt đầu báo động âm thanh và ánh sáng, liên kết các thiết bị khẩn cấp (chẳng hạn như khởi động hệ thống thoát khí, tắt kiểm soát truy cập khu vực thử nghiệm). Đồng thời, thiết lập mô hình quản lý vòng đời đầy đủ của thiết bị, bằng cách phân tích các thông số hoạt động của thiết bị, dự đoán các yêu cầu bảo trì như thay thế bộ lọc, hiệu chuẩn cảm biến và nhận ra hoạt động và bảo trì chủ động.

Hoàn thiện cơ chế an ninh dữ liệu và ứng phó khẩn cấp, đảm bảo hệ thống vận hành đáng tin cậy. Về quản lý dữ liệu, sử dụng công nghệ mã hóa AES để truyền và lưu trữ dữ liệu giám sát, thực hiện nghiêm túc chế độ sao lưu dữ liệu (sao lưu kép cục bộ+đám mây), phù hợp với yêu cầu truy xuất dữ liệu của Phòng thí nghiệm an toàn sinh học. Về phía ứng phó khẩn cấp, thiết lập sẵn mẫu dự án khẩn cấp, khi xảy ra tình huống bất ngờ, hệ thống tự động đẩy quá trình xử lý khẩn cấp đến thiết bị đầu cuối của nhân viên quản lý, liên kết các thiết bị liên quan để bắt đầu các biện pháp khẩn cấp, chẳng hạn như báo cháy khi tự động tắt hệ thống thông gió, bật thiết bị dập lửa, đồng thời ghi lại toàn bộ quá trình xử lý khẩn cấp, cung cấp cơ sở cho việc phục hồi tiếp theo. Ngoài ra, thường xuyên triển khai điều chỉnh và diễn tập hệ thống, đảm bảo thiết bị và phần mềm phối hợp vận hành thuận lợi.

Hệ thống giám sát thông minh được xây dựng thông qua các chiến lược trên, có thể đạt đượcPhòng thí nghiệm an toàn sinh họcKiểm soát tinh tế, thông minh hóa, từ ứng phó bị động chuyển sang phòng chống chủ động, giảm hiệu quả rủi ro thí nghiệm, xây dựng nền tảng kỹ thuật vững chắc cho công tác vận hành an toàn và nghiên cứu khoa học của phòng thí nghiệm triển khai thuận lợi.