仪器设备共享平台建设方案
1.仪器设备总体情况
钢铁冶金新技术国家重点实验室以国家重大需求为导向，紧密围绕碳素能源高效转化、冶金资源高效利用、高端钢铁材料高效生产等关乎我国钢铁工业可持续发展的基础理论和关键新工艺、新技术开展系统深入的科学技术研究。坚持有组织的科学研究与自由探索相结合、基础研究与技术创新并重、长期目标与短期目标兼顾的原则，针对高温过程反应机理与动力学、能量高效转换与链接、铁矿资源高效利用、钢的纯净化及夹杂物控制四个方向开展科学技术基础研究，对于提高我国钢铁冶金及相关学科的基础理论研究水平，提升自主创新能力，培养钢铁冶金领域的创新人才，促进我国钢铁工业的可持续发展具有重要作用。
实验室现有固定人员38人，其中中国科学院院士1人，教授及研究员15人（博士生导师15人），副教授及高工4人，具有博士学位的29人，行政管理、仪器设备管理人员9人，人员结构合理；还有400多名博士后、博士研究生和硕士研究生在实验室从事相关研究工作。实验室建设于冶金生态楼10-12层，集中使用面积4500m2，包括3500m2科研用房、1000m2冶炼和试验车间。
实验室现有品类齐全的测试分析仪器总计40余套，其中公共仪器设备24台套，公共设备中已有17台套纳入北京科技大学校级仪器共享平台。所有公共仪器设备有专人管理，运行情况良好， 2015年开放共享服务收入超过200万元。
2.组织机构
钢铁冶金新技术国家重点实验室仪器设备开放共享平台组织结构。
平台主管领导为李晶老师，负责平台的总体运行，组织仪器设备开放共享，制定发展计划，组织实施运行计划；
平台主任为程慧静老师，负责制定实验室管理制度，仪器设备采购，设备授权管理和人员使用管理，牵头制定设备收费标准等；
平台管理员为刘强老师，负责定期检测仪器设备并做好维修维护，管理设备预约系统、门禁系统，保证共享平台顺利运行；
平台财务管理人员为时晓昀老师，负责管理共享平台测试收入，运行维护维修费用支出等；
公共仪器设备负责人包括程慧静老师、左晓剑老师、杜申老师、李想老师、刘强老师，负责本人实验室仪器设备的日常管理，包括及时办理仪器设备的建帐登记、报废、报损、报失、调拨、上交等手续，做好帐、卡、物处理，使帐、卡、物保持一致。定期对仪器设备的性能、指标进行校检和标定，对精度和性能降低的仪器要及时进行修复。做好实验室安全工作，配合学校安全检查。
3.开放共享仪器设备信息
详细内容见附件。
4.运行管理
4.1条件保障
本项目开发的实验室仪器共享管理系统属于软硬件结合的共享技术，由以下几个部分组成：仪器网上预约管理系统、仪器使用授权管理系统、仪器使用过程管理系统及门户信息发布系统，覆盖仪器共享预约、使用、管理的全部业务环节，仪器终端可以管理全校所有贵重设备。
钢铁冶金新技术国家重点实验室仪器设备共享平台依托校级共享平台配备的仪器网上预约管理系统、仪器使用授权管理系统、仪器使用过程管理系统及门户信息发布系统，，覆盖仪器共享预约、使用、管理的全部业务环节，仪器终端可以管理全校所有贵重设备。这些软硬件能够保障实验室仪器设备成为具有自动授权、自动登记使用机时，配合仪器设备信息库实现“实验室仪器设备监控管理”应用，有效监控仪器设备的开停机状况、使用频率等，为仪器设备特别是大型贵重仪器的科学监控及资源分配提供有力保障。
4.2管理模式
实验室的公共仪器平台对所管仪器设备实行统一管理，专管共用。公共平台不仅服务于钢铁冶金新技术国家重点实验室，同时也面向全校、面向社会，奉行共享开放与部分有偿收费的原则。
公共平台的大型仪器分为需持上岗证操作的仪器和需持智能卡操作的仪器两类。对需持上岗证操作的仪器，任何使用者必须在掌握仪器性能与操作程序后方可持证上机操作。强行上机者，将暂停该上机者对该设备的使用权限3个月。上岗证由实验室发放给经机组负责人培训并认可的使用者。
公共平台仪器设备的使用实行预约和登记制度。使用者须先预约登记，后使用。使用时应记录仪器运行状况、开机时间。凡不登记者，一经发现，停止使用资格。开机前应检查仪器是否正常及其卫生状况，发现问题及时报告管理人员，如管理人员临时不在，需上报该团队仪器负责人，并找上一次使用者问明情况，知情不报者追查当次使用者责任。
4.2.1仪器网上预约管理
该模块包括仪器使用者资质审核、仪器信息共享、仪器预约、信息沟通等功能。仪器使用者资质审核：实验者在第一次预约使用仪器前，在线提交个人信息，打印仪器使用申请表；实验室管理员审核后授予实验者预约仪器权限。
平台将所有共享仪器资料分门别类放到网上，使实验者可以随时查找、浏览仪器信息，包括仪器使用手册和各种文档。
管理员设置仪器开放时间和用户类别,实验者在线查看需要使用的仪器的开放时间和已预约情况，然后根据自己的时间进行在线预约，预约成功就具有该时间段的仪器使用权限。
4.2.2仪器使用授权管理
该模块使用各种授权控制器完成对实验室门禁及仪器的实时管理，系统具有用户身份识别、仪器实时管理、网络化管理、视频监控及环境监测等功能，控制器识别用户的电子身份标识和仪器的预约情况，实现实验室门禁、仪器的授权使用控制，防止对仪器的非授权使用；系统实时记录仪器的使用者、使用起止时间等信息，并通过网络将数据传送到服务器的数据库；管理客户端软件帮助管理员即使身处异地也能随时了解实验室仪器的实时使用情况，控制仪器开关，查看使用历史记录，进行仪器使用率等各类统计分析工作，实现一人管理多地点的多台仪器设备，提高管理效率，降低管理成本。
该模块包括授权服务器、授权服务器软件、授权管理客户端软件、各种授权控制器。
授权控制器包括电源控制器、电脑控制器、门禁控制器。各控制的控制实现方式如下：
（1）电源控制器
控制仪器的供电电源，具有液晶显示屏和语音提示，能够显示如下信息：管理员、使用者、预约时间、刷卡认证提示，延时断电提示等；使用前刷卡开机，用完刷卡关机。电源控制部分与中央数据处理分离，电源模块有过流保护，并有指示灯指示，耐高温，阻燃；延时断电保护功能；支持电压250V，支持最大电流30A。处理器采用32位ARM处理器，支持操作系统多任务处理。
离线数据处理：网络故障时，自动切换进入应急模式，当网络恢复时，自动恢复到正常模式。无需人工干预。模式切换时，不影响当前仪器的状态。应急模式下，断网前经授权的用户仍可刷卡开机。
断网时，能够缓存20000条以上的刷卡记录，当网络恢复后，可自动上传至服务器。对同一台仪器，能够离线支持多达3000个使用者的同时授权，并对同一个学生可以支持3个授权时间段（因不同的仪器，授权时间段有所不同）。
（2）电脑控制器
控制仪器配套电脑,刷卡或输入用户名密码方式登陆系统通过刷卡控制仪器设备的电脑，未被授权不能使用设备电脑。用户只有登录到系统后才能使用仪器配备的软件。
异常处理能力：异常时根据预设的特权卡鉴权，本地保存记录，事后上传服务器。离线授权：可以提前把预约或授权信息传入受控电脑，当网络故障时，依然能够成功刷卡开关机，内置数据库保存离线授权记录。
（3）门禁控制器
控制实验室门，刷卡开门。只有授权的用户才能刷开门禁。
要求功能：一次授权（即不需要对门禁单独授权，利用实验室门及实验室内仪器的逻辑关系鉴权，某用户对实验室内某仪器在某时段具有授权，则该用户在该时段内能刷开该仪器所需要经过的所有门禁）；管理员可以在管理客户端远程查看门禁状态，并能远程打开门禁；锁状态检测，没正确关闭的门自动提示及报警。
4.2.3仪器使用过程管理
（1）设备登记
登记新到设备的基本信息、功能、使用方法、注意事项及上传对应文档。
（2）预约设置
根据节假日及学生上课时间进行其它空闲时间共享仪器设备预约设置。
（3）收费管理
根据收回标准及预约时间打印出对应的收费单，去财务交款。
（4）统计分析
按设备、人员及年月日进行多维度统计分析。
4.2.4实验数据及成果管理
对于具备电脑的仪器，为防止随意插入u盘所带来的病毒问题，必须具备网盘功能，进行实验数据的传送与下载，在服务器上，发布在线共享空间，通过权限控制，提供三类共享文件夹：
Public：所有用户可读，管理员可写，用于管理员放置仪器操作说明、注意事项、常用软件等等；
Project：每个课题组均分配一个此类文件夹，用于课题组内部人员共享交换文件、信息、实验数据；
Private：每个用户均分配一个此类文件夹，用于私人文件临时存放，如实验后上传实验数据，回家后下载分析。
同时数据可进行备份，在存储空间允许的范围内进行存储备份，为科研服务。
4.3 维修维护
钢铁冶金新技术国家重点实验室仪器设备共享平台的维护主要由平台管理员负责，仪器设备的日常维护保养由设备负责人负责，财务管理人员配合维修维护资金的管理。
4.4 效益评价
4.4.1设备评价
钢铁冶金新技术国家重点实验室仪器设备共享平台运行考核主要包含仪器设备使用机时、培训学生人次、使用设备发表高水平学术论文等部分。对于仪器设备共享平台上开放的仪器，机时统计采用如下方法计算：
大型仪器设备的有效机时数T1，T1=设备实际运行机时。
大型仪器设备的准备机时数T2，T2=T1×0.3（根据设备的运行需要选择不同系数，系数范围03~0.5）。
大型仪器设备的额定机时T0，T0=教育部规定的89小时/月。
对内、对外的测试服务费收入E1（千元）根据每月上交学校财务(由实验室管理处经管)的测试服务费金额为准，折合的机时数为T3，T3=E1
4.4.2设备负责人评价
对于设备负责人的考核采取计算工作量的方法，具体方法如下：
参加了学校大型仪器共享管理平台的仪器管理工作量G2=[（T1+ T2）]/T0×60×1.2+T3。
未参加学校大型仪器共享管理平台的仪器管理工作量G1=（T1+T2）/T0×60+T3。
一般仪器设备(单价30万元以下的其他设备,不包括计算机)管理工作量统计方法如下：
一般仪器设备的有效机时数T4 , T4=设备实际运行机时；
一般仪器设备的准备机时数T5，T5=T4×0.1；
一般仪器设备的额定机时T6，T6=T0×0.5；
对内、对外的测试服务费收入E2（千元）根据每月上交学校财务(由实验室管理处经管)的测试服务费金额为准，折合的机时数为T7，T7=E2。
由于一般仪器设备的使用率不高，测试服务收入不高，但管理台数较多的特点，在考核一般仪器设备工作量时，既要考虑仪器设备的台件数S0，又要考虑设备实际使用情况。
4.5操作培训
4.5.1平台的操作培训
冶金国重仪器共享平台将为实验室领导、系统管理员和仪器设备负责人提供各类专业的培训，对于系统管理员的培训从系统的安装调试开始，一直贯穿于项目实施的整个过程，培训内容包括领导应用、分析决策、业务操作、系统管理、质量监督等多个方面，在课程方面会根据用户要求在项目具体执行过程中进行调整。
培训计划如下表所示：
序号 |
培训方式 |
课程内容 |
是否考核 |
时间 |
1 |
现场随时培训 |
业务系统功能培训 |
否 |
3天 |
2 |
现场集中培训 |
业务系统培训 |
是 |
4小时 |
3 |
系统管理员培训 |
组织结构维护 、权限培训 |
是 |
1天 |
4 |
系统维护人员培训 |
系统网络的调试与维护 |
是 |
1天 |
5 |
设备负责人培训 |
系统安装培训，服务器端程序培训 |
是 |
4小时 |
6 |
用户培训 |
讲解平台的预约、使用 |
是 |
2小时 |
4.5.2仪器设备的操作培训
钢铁冶金新技术国家重点实验室公共仪器设备的操作培训由设备负责人编写培养方案，每学期开展固定讲座，同时在平时实验时对学生的操作进行指导，对于独立上机操作的仪器设备需要组织考核，考核合格后准许预约、操作仪器。
钢铁冶金新技术国家重点实验室
2014年1月15日