实验室作为科学研究、人才培养以及科技服务的主要基础设施,已经成为知识经济的重要生产平台。随着国家科研投入逐年增加,科技人员队伍迅速壮大,科研活动在各行业广泛开展,高等学校和科研院所的科研实验室成为了科研工作和高层次人才培养的主力阵地。这些实验室拥有高精密、昂贵的仪器设备,集聚了大批受过高等教育的专业化人才,开展创新性实验工作。随着参与人员增多、设备规模扩大,实验室的安全管理问题逐渐凸显。近年来高校科研实验室事故频发,虽然采取了一系列措施,但由于缺乏健全的安全监控平台的支撑,仍无法实现实时、可靠地保障实验室安全运行。本课题针对高校科研实验室的安全运行需求,基于物联网技术,建立一套可远程在线监控、智能预警并实现实时干预控制的实验室监控系统,将有效提升实验室的安全保障水平和运行效率、降低安全管理成本。针对科研实验室运行过程中环境参数、设备状态、药品材料及人员行为等要素的时空关联机制,设计了基于物联网技术的感知层系统;基于PC机终端,设计了该系统的人机交互界面;系统数据的实时采集、存储及查询采用云服务器来实现。采用感知层、客户端及云服务器的三层技术架构,实现了信号转化、数据采集、网络传输、数据存储、数据输出、人机交互,实时预警及控制功能,基本满足了实验室运行参量的监测、实时预警和自动干预的需求,具有较好的冗余度和弹性。软件系统以Visual Studio 2019为开发平台,开发语言采用C#,运用Socket通信、委托、多线程、回调等技术,实现服务器系统完成采集器设备与客户端的远程通信与管理功能。客户端采用三层架构（视图层、业务层、数据层）模式,设计了客户端的功能结构,采用区域入侵检测技术,适时甄别安全隐患触发因素。感知层设备是数据的源头,采集器是传感器等设备与服务器进行数据通信的桥梁,采集器设备对数据进行采集、甄别、上传服务器和执行控制功能。本系统的采集器采用16位单片机系统,通过RS485总线获取气体、电力、门禁、烟雾传感器等数据,通过网络模块向服务器上传数据。基于本设计,在校内协同创新中心材料制备实验室建立了一套原型系统,经过近三个月的试运行,系统成功捕捉预警信号5次,紧急自动开窗1次,临时启动门禁1次,达到了设计目标要求。