一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機，多路串口卡和六個CPU主控制器，所述PC主機與所述多路串口卡相連接，所述PC主機通過所述多路串口卡分別連接六個所述CPU主控制器，六個所述CPU主控制器分別獨立連接六個功能模塊。采用本實用新型技術(shù)方案，多個CPU控制器獨立地對各個分布模塊進行控制，同時采用PC主機通過多路串口卡對多個CPU控制器進行分布式調(diào)度，實現(xiàn)了全自動血型分析儀快速穩(wěn)定的工作，具有控制精度高、檢測速度快、測量結(jié)果準確等優(yōu)點。
【專利說明】 一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于血型分析儀控制領(lǐng)域，具體涉及一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]血型檢測技術(shù)可以分為玻片法、試管法、微板法和血型試劑卡法等。玻片法和試管法是出現(xiàn)較早的血型分析技術(shù)，具有檢測條件簡單的優(yōu)點，但是其加樣過程往往通過手動實現(xiàn)，反應(yīng)結(jié)果的判斷通常是通過人眼來判斷，其自動化程度不高，人為因素干擾比較嚴重，且結(jié)果的判斷受人的主觀意識影響較強。微板法是后來發(fā)展起來的血型分析技術(shù)，但是采用微板法進行血型分析時反應(yīng)后的微型小板保存不方便，不符合輸血要求的可溯源性。
[0003]血型試劑卡法是凝膠過濾技術(shù)和紅細胞凝集反應(yīng)相結(jié)合的產(chǎn)物。血型檢測時，紅細胞在血型試劑卡中凝膠分子篩的上部發(fā)生凝集反應(yīng)。由于凝膠分子篩的間隙大小只能允許游離的紅細胞通過，因此在反應(yīng)結(jié)束后，如果紅細胞沉積在試劑卡底部，則表明未發(fā)生凝集反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)果呈陰性；如果紅細胞停留在試劑卡上部或中間，則表明發(fā)生凝集反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)果呈陽性。
[0004]血型試劑卡法是目前國際衛(wèi)生組織推薦的最先進的血型檢測技術(shù)。但是，該方法要在醫(yī)院臨床檢測過程中進行廣泛推廣，還需要做很多的工作，包括血型檢測原理的培訓(xùn)、臨床應(yīng)用實例的介紹、血型試劑卡的量產(chǎn)和配套的全自動血型分析系統(tǒng)的研制等。其中，該方法的血型檢測原理已經(jīng)在國內(nèi)的多本出版物中進行了闡述，而其在許多醫(yī)院的臨床應(yīng)用實例的介紹也出現(xiàn)在了很多期刊中。目前，國內(nèi)已經(jīng)有多家公司研制成功了采用該方法的血型試劑卡，并且開始了大規(guī)模的量產(chǎn)。但是，與之配套的國內(nèi)自主研發(fā)的全自動血型分析系統(tǒng)尚未出現(xiàn)，這極大的限制了該方法在國內(nèi)的推廣進程。
[0005]目前，國內(nèi)現(xiàn)在大部分醫(yī)院還在使用手動方式完成配血檢驗，這大概占到國內(nèi)醫(yī)院總數(shù)的90% ;剩下10%的醫(yī)院，大部分都使用著國外為數(shù)不多幾家公司的儀器。另外，根據(jù)每年國內(nèi)輸血量的統(tǒng)計結(jié)果可推知，國內(nèi)醫(yī)院對全自動血型分析系統(tǒng)的需求量每年將在幾百臺以上。同時，國內(nèi)尚無科研機構(gòu)自主研發(fā)過全自動血型分析儀，其涉及的許多關(guān)鍵技術(shù)也是需要進一步解決的，這其中就包括全自動血型分析儀復(fù)雜控制系統(tǒng)的調(diào)度問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于克服血型分析儀復(fù)雜控制系統(tǒng)的有序調(diào)度問題，本實用新型提供了一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0007]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機，多路串口卡和六個CRJ主控制器，所述PC主機與所述多路串口卡相連接，所述PC主機通過所述多路串口卡分別連接六個所述CRJ主控制器，六個所述CRJ主控制器分別獨立連接六個功能模塊。
[0009]進一步的，所述CRJ主控制器包括:CPU1、CRJ2、CPU3、CRJ4、CPU5和CPU6，其中，所述CPUl獨立連接取樣針機械臂模塊，所述CPU2獨立連接機械手機械臂模塊，所述CPU3獨立連接樣品試劑管理模塊，所述CPU4獨立連接溫育倉控制模塊，所述CPU5獨立連接離心機控制模塊，所述CPU6獨立連接圖像采集控制模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述0?1]1、0^]2、0?113和0?1]5采用C8051F系列單片機作為主控芯片，采用Altera MAX II系列CPLD作為擴展芯片，所述CPU4、CPU6采用C8051F系列單片機作為
主控芯片。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]采用本實用新型技術(shù)方案，多個CRJ控制器獨立地對各個分布模塊進行控制，同時采用PC主機通過多路串口卡對多個CRJ控制器進行分布式調(diào)度，實現(xiàn)了全自動血型分析儀快速穩(wěn)定的工作，具有控制精度高、檢測速度快、測量結(jié)果準確等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)功能框圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例中CPUl的控制功能框圖；
[0015]圖3為本實用新型實施例中CPU2的控制功能框圖；
[0016]圖4為本實用新型實施例中CPU3的控制功能框圖；
[0017]圖5為本實用新型實施例中CPU4的控制功能框圖；
[0018]圖6為本實用新型實施例中CPU5的控制功能框圖；
[0019]圖7為本實用新型實施例中CP`U6的控制功能框圖。
[0020]圖中標號說明:1、PC主機，2、多路串口卡，3、CRJ主控制器:CRJ1、CPU2、CPU3、CPU4, CPU5, CRJ6，4、取樣針機械臂模塊，40、壓力傳感器，41、機械臂電機，42、機械臂光耦，43、CPLD芯片，44、機械臂編碼器，45、加樣栗電機，46、加樣栗光耦，47、電磁閥，48、清洗栗電機，49、廢液栗電機，5、機械手機械臂模塊，51、機械手電機，52、機械臂電機，53、機械臂光稱，54、機械手光稱，55、機械臂編碼器，56、機械手編碼器，6、樣品試劑管理模塊，61、試劑區(qū)電機，62、試劑區(qū)光稱，63、試劑區(qū)編碼器，64、樣品區(qū)光稱，65、血卡區(qū)光稱，66、樣品條碼槍，67、血卡條碼槍，7、溫育倉控制模塊，71、加熱器，72、溫度傳感器，8、離心機控制模塊，81、離心機電機，82、離心機蓋電機，83、吊籃調(diào)整電機，84、離心機光耦，85、離心機蓋光耦，86、吊籃調(diào)整光耦，87、離心機編碼器，9、圖像采集控制模塊，91、背光亮度，92、圖像采集。
【具體實施方式】
[0021]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0022]參照圖1所示，一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機1，多路串口卡2和六個CRJ主控制器3，所述PC主機I與所述多路串口卡2相連接，所述PC主機I通過所述多路串口卡2分別連接六個所述CRJ主控制器3，六個所述CRJ主控制器3分別獨立連接六個功能模塊。
[0023]進一步的，參照圖1所示，所述CRJ主控制器3包括
和CPU6，其中，所述CPUl獨立連接取樣針機械臂模塊4，所述CPU2獨立連接機械手機械臂模塊5，所述CPU3獨立連接樣品試劑管理模塊6，所述CPU4獨立連接溫育倉控制模塊7，所述CPU5獨立連接離心機控制模塊8，所述CPU6獨立連接圖像采集控制模塊9。[0024]優(yōu)選的，參照圖2所示，所述CPUl采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，輸出PWM方波控制取樣針機械臂電機41 ;采用機械臂光耦42向主控芯片反饋機械臂位置的零點狀態(tài)，實現(xiàn)機械臂位置零點的精確定位；采用CPLD芯片43設(shè)計機械臂編碼器44的編解碼電路，采用機械臂編碼器44向主控芯片實時反饋機械臂的實時位置，構(gòu)成機械臂運動的位置閉環(huán)，從而實現(xiàn)機械臂運動的精確定位；主控芯片輸出PWI方波控制加樣栗電機45，采用加樣栗光耦46向主控芯片反饋加樣栗電機45的零點狀態(tài)，從而實現(xiàn)加樣栗的精確取樣；主控芯片輸出開關(guān)量控制電磁閥47的通斷、清洗栗電機48的開關(guān)和廢液栗電機49的開關(guān)，從而實現(xiàn)整個液路中液體的正常吸放；壓力傳感器40向主控芯片實時反饋液路是否發(fā)生堵塞，從而防止取樣針吸樣的失敗。
[0025]優(yōu)選的，參照圖3所示，所述CPU2采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，輸出PWM方波控制機械手電機51和機械臂電機52，米用機械臂光稱53和機械手光稱54向主控芯片反饋機械臂位置和機械手位置的零點狀態(tài)，實現(xiàn)機械臂位置零點和機械手位置零點的精確定位；采用CPLD芯片設(shè)計機械臂編碼器55和機械手編碼器56的編解碼電路，采用機械臂編碼器55和機械手編碼器56向主控芯片實時反饋機械臂和機械手的實時位置，構(gòu)成機械臂運動和機械手運動的位置閉環(huán)，從而實現(xiàn)機械臂運動和機械手運動的精確定位。
[0026]優(yōu)選的，參照圖4所示，所述CPU3采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，輸出PWM方波控制試劑區(qū)電機61 ;采用試劑區(qū)光耦62向主控芯片反饋試劑區(qū)轉(zhuǎn)動的零點狀態(tài)，實現(xiàn)試劑區(qū)電機61轉(zhuǎn)動位置零點的精確定位；采用CPLD芯片設(shè)計試劑區(qū)編碼器63的編解碼電路，采用試劑區(qū)編碼器63向主控芯片實時反饋試劑區(qū)轉(zhuǎn)動的實時位置，構(gòu)成試劑區(qū)轉(zhuǎn)動控制的位置閉環(huán)，從而實現(xiàn)試劑區(qū)轉(zhuǎn)動的精確定位；樣品區(qū)光耦64和血卡區(qū)光耦65用于向主控芯片反饋樣品槽和血卡槽在儀器中的插入狀態(tài)；樣品條碼槍66和血卡條碼槍67通過串口與主控芯片相連，用于讀取樣品試管上的病人信息和血卡上的批號信息。
[0027]優(yōu)選的，參照圖5所示，所述CPU4采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，輸出PWM方波驅(qū)動加熱器71，通過PID算法實現(xiàn)對溫育區(qū)溫度的精確控制，同時，溫度傳感器72向主控芯片實時反饋溫育區(qū)的當(dāng)前溫度，實現(xiàn)對溫度的反饋控制。
[0028]優(yōu)選的，參照圖6所示，所述CPU5采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，輸出PWM方波控制離心機電機81、離心機蓋電機82、吊籃調(diào)整電機83 ;采用離心機光耦84、離心機蓋光耦85和吊籃調(diào)整光耦86向主控芯片反饋離心機位置、離心機蓋位置、吊籃調(diào)整機構(gòu)位置的零點狀態(tài)，實現(xiàn)離心機位置零點、離心機蓋位置零點、吊籃調(diào)整機構(gòu)位置零點的精確定位；采用CPLD芯片設(shè)計離心機編碼器87的編解碼電路，采用離心機編碼器87向主控芯片實時反饋離心機的實時位置，構(gòu)成離心機運動的位置閉環(huán)，從而實現(xiàn)離心機運動的精確定位。
[0029]優(yōu)選的，參照圖7所示，所述CPU6采用C8051F系列單片機芯片作為主控芯片，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電流控制圖像采集室的背光亮度91，同時，主控芯片輸出開關(guān)量控制圖像采集92的啟停
[0030]本實用新型的原理:
[0031]各個CPU模塊的功能互相獨立，分別通過MAX232芯片與多路串口卡2通信，多路串口卡2把PC主機I的命令數(shù)據(jù)包通過串口發(fā)送給各個CPU，并把各個CRJ的命令執(zhí)行結(jié)果返回給PC主機I。[0032]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機(I)，多路串口卡(2 )和六個CRJ主控制器(3 )，其特征在于，所述PC主機(I)與所述多路串口卡(2 )相連接，所述PC主機(I)通過所述多路串口卡(2 )分別連接六個所述CRJ主控制器(3 )，六個所述CRJ主控制器(3)分別獨立連接六個功能模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CRJ主控制器(3)包括:CPU1、CRJ2、CPU3、CRJ4、CPU5和CPU6，其中，所述CPUl獨立連接取樣針機械臂模塊(4)，所述CPU2獨立連接機械手機械臂模塊(5)，所述CPU3獨立連接樣品試劑管理模塊(6)，所述CPU4獨立連接溫育倉控制模塊(7)，所述CPU5獨立連接離心機控制模塊(8 )，所述CPU6獨立連接圖像采集控制模塊(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動血型分析儀的分布式調(diào)度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU1、CRJ2、CPU3和CPU5采用C8051F系列單片機作為主控芯片，采用Altera MAX II系列CPLD作為擴展芯片，所述CPU4、CPU6采用C8051F系列單片機作為主控芯片。
【文檔編號】G05B19/418GK203606671SQ201320665001
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】羅剛銀 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所