一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，该系统包括PC主机，多路串口卡和六个CPU主控制器，所述PC主机与所述多路串口卡相连接，所述PC主机通过所述多路串口卡分别连接六个所述CPU主控制器，六个所述CPU主控制器分别独立连接六个功能模块。采用本实用新型技术方案，多个CPU控制器独立地对各个分布模块进行控制，同时采用PC主机通过多路串口卡对多个CPU控制器进行分布式调度，实现了全自动血型分析仪快速稳定的工作，具有控制精度高、检测速度快、测量结果准确等优点。
【专利说明】 一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于血型分析仪控制领域，具体涉及一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统。
【背景技术】
[0002]血型检测技术可以分为玻片法、试管法、微板法和血型试剂卡法等。玻片法和试管法是出现较早的血型分析技术，具有检测条件简单的优点，但是其加样过程往往通过手动实现，反应结果的判断通常是通过人眼来判断，其自动化程度不高，人为因素干扰比较严重，且结果的判断受人的主观意识影响较强。微板法是后来发展起来的血型分析技术，但是采用微板法进行血型分析时反应后的微型小板保存不方便，不符合输血要求的可溯源性。
[0003]血型试剂卡法是凝胶过滤技术和红细胞凝集反应相结合的产物。血型检测时，红细胞在血型试剂卡中凝胶分子筛的上部发生凝集反应。由于凝胶分子筛的间隙大小只能允许游离的红细胞通过，因此在反应结束后，如果红细胞沉积在试剂卡底部，则表明未发生凝集反应，反应结果呈阴性；如果红细胞停留在试剂卡上部或中间，则表明发生凝集反应，反应结果呈阳性。
[0004]血型试剂卡法是目前国际卫生组织推荐的最先进的血型检测技术。但是，该方法要在医院临床检测过程中进行广泛推广，还需要做很多的工作，包括血型检测原理的培训、临床应用实例的介绍、血型试剂卡的量产和配套的全自动血型分析系统的研制等。其中，该方法的血型检测原理已经在国内的多本出版物中进行了阐述，而其在许多医院的临床应用实例的介绍也出现在了很多期刊中。目前，国内已经有多家公司研制成功了采用该方法的血型试剂卡，并且开始了大规模的量产。但是，与之配套的国内自主研发的全自动血型分析系统尚未出现，这极大的限制了该方法在国内的推广进程。
[0005]目前，国内现在大部分医院还在使用手动方式完成配血检验，这大概占到国内医院总数的90% ;剩下10%的医院，大部分都使用着国外为数不多几家公司的仪器。另外，根据每年国内输血量的统计结果可推知，国内医院对全自动血型分析系统的需求量每年将在几百台以上。同时，国内尚无科研机构自主研发过全自动血型分析仪，其涉及的许多关键技术也是需要进一步解决的，这其中就包括全自动血型分析仪复杂控制系统的调度问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服血型分析仪复杂控制系统的有序调度问题，本实用新型提供了一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统。
[0007]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0008]一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，该系统包括PC主机，多路串口卡和六个CRJ主控制器，所述PC主机与所述多路串口卡相连接，所述PC主机通过所述多路串口卡分别连接六个所述CRJ主控制器，六个所述CRJ主控制器分别独立连接六个功能模块。
[0009]进一步的，所述CRJ主控制器包括:CPU1、CRJ2、CPU3、CRJ4、CPU5和CPU6，其中，所述CPUl独立连接取样针机械臂模块，所述CPU2独立连接机械手机械臂模块，所述CPU3独立连接样品试剂管理模块，所述CPU4独立连接温育仓控制模块，所述CPU5独立连接离心机控制模块，所述CPU6独立连接图像采集控制模块。
[0010]优选的，所述0?1]1、0^]2、0?113和0?1]5采用C8051F系列单片机作为主控芯片，采用Altera MAX II系列CPLD作为扩展芯片，所述CPU4、CPU6采用C8051F系列单片机作为
主控芯片。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]采用本实用新型技术方案，多个CRJ控制器独立地对各个分布模块进行控制，同时采用PC主机通过多路串口卡对多个CRJ控制器进行分布式调度，实现了全自动血型分析仪快速稳定的工作，具有控制精度高、检测速度快、测量结果准确等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构功能框图；
[0014]图2为本实用新型实施例中CPUl的控制功能框图；
[0015]图3为本实用新型实施例中CPU2的控制功能框图；
[0016]图4为本实用新型实施例中CPU3的控制功能框图；
[0017]图5为本实用新型实施例中CPU4的控制功能框图；
[0018]图6为本实用新型实施例中CPU5的控制功能框图；
[0019]图7为本实用新型实施例中CP`U6的控制功能框图。
[0020]图中标号说明:1、PC主机，2、多路串口卡，3、CRJ主控制器:CRJ1、CPU2、CPU3、CPU4, CPU5, CRJ6，4、取样针机械臂模块，40、压力传感器，41、机械臂电机，42、机械臂光耦，43、CPLD芯片，44、机械臂编码器，45、加样栗电机，46、加样栗光耦，47、电磁阀，48、清洗栗电机，49、废液栗电机，5、机械手机械臂模块，51、机械手电机，52、机械臂电机，53、机械臂光稱，54、机械手光稱，55、机械臂编码器，56、机械手编码器，6、样品试剂管理模块，61、试剂区电机，62、试剂区光稱，63、试剂区编码器，64、样品区光稱，65、血卡区光稱，66、样品条码枪，67、血卡条码枪，7、温育仓控制模块，71、加热器，72、温度传感器，8、离心机控制模块，81、离心机电机，82、离心机盖电机，83、吊篮调整电机，84、离心机光耦，85、离心机盖光耦，86、吊篮调整光耦，87、离心机编码器，9、图像采集控制模块，91、背光亮度，92、图像采集。
【具体实施方式】
[0021]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0022]参照图1所示，一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，该系统包括PC主机1，多路串口卡2和六个CRJ主控制器3，所述PC主机I与所述多路串口卡2相连接，所述PC主机I通过所述多路串口卡2分别连接六个所述CRJ主控制器3，六个所述CRJ主控制器3分别独立连接六个功能模块。
[0023]进一步的，参照图1所示，所述CRJ主控制器3包括
和CPU6，其中，所述CPUl独立连接取样针机械臂模块4，所述CPU2独立连接机械手机械臂模块5，所述CPU3独立连接样品试剂管理模块6，所述CPU4独立连接温育仓控制模块7，所述CPU5独立连接离心机控制模块8，所述CPU6独立连接图像采集控制模块9。[0024]优选的，参照图2所示，所述CPUl采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，输出PWM方波控制取样针机械臂电机41 ;采用机械臂光耦42向主控芯片反馈机械臂位置的零点状态，实现机械臂位置零点的精确定位；采用CPLD芯片43设计机械臂编码器44的编解码电路，采用机械臂编码器44向主控芯片实时反馈机械臂的实时位置，构成机械臂运动的位置闭环，从而实现机械臂运动的精确定位；主控芯片输出PWI方波控制加样栗电机45，采用加样栗光耦46向主控芯片反馈加样栗电机45的零点状态，从而实现加样栗的精确取样；主控芯片输出开关量控制电磁阀47的通断、清洗栗电机48的开关和废液栗电机49的开关，从而实现整个液路中液体的正常吸放；压力传感器40向主控芯片实时反馈液路是否发生堵塞，从而防止取样针吸样的失败。
[0025]优选的，参照图3所示，所述CPU2采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，输出PWM方波控制机械手电机51和机械臂电机52，米用机械臂光稱53和机械手光稱54向主控芯片反馈机械臂位置和机械手位置的零点状态，实现机械臂位置零点和机械手位置零点的精确定位；采用CPLD芯片设计机械臂编码器55和机械手编码器56的编解码电路，采用机械臂编码器55和机械手编码器56向主控芯片实时反馈机械臂和机械手的实时位置，构成机械臂运动和机械手运动的位置闭环，从而实现机械臂运动和机械手运动的精确定位。
[0026]优选的，参照图4所示，所述CPU3采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，输出PWM方波控制试剂区电机61 ;采用试剂区光耦62向主控芯片反馈试剂区转动的零点状态，实现试剂区电机61转动位置零点的精确定位；采用CPLD芯片设计试剂区编码器63的编解码电路，采用试剂区编码器63向主控芯片实时反馈试剂区转动的实时位置，构成试剂区转动控制的位置闭环，从而实现试剂区转动的精确定位；样品区光耦64和血卡区光耦65用于向主控芯片反馈样品槽和血卡槽在仪器中的插入状态；样品条码枪66和血卡条码枪67通过串口与主控芯片相连，用于读取样品试管上的病人信息和血卡上的批号信息。
[0027]优选的，参照图5所示，所述CPU4采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，输出PWM方波驱动加热器71，通过PID算法实现对温育区温度的精确控制，同时，温度传感器72向主控芯片实时反馈温育区的当前温度，实现对温度的反馈控制。
[0028]优选的，参照图6所示，所述CPU5采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，输出PWM方波控制离心机电机81、离心机盖电机82、吊篮调整电机83 ;采用离心机光耦84、离心机盖光耦85和吊篮调整光耦86向主控芯片反馈离心机位置、离心机盖位置、吊篮调整机构位置的零点状态，实现离心机位置零点、离心机盖位置零点、吊篮调整机构位置零点的精确定位；采用CPLD芯片设计离心机编码器87的编解码电路，采用离心机编码器87向主控芯片实时反馈离心机的实时位置，构成离心机运动的位置闭环，从而实现离心机运动的精确定位。
[0029]优选的，参照图7所示，所述CPU6采用C8051F系列单片机芯片作为主控芯片，通过调节驱动电流控制图像采集室的背光亮度91，同时，主控芯片输出开关量控制图像采集92的启停
[0030]本实用新型的原理:
[0031]各个CPU模块的功能互相独立，分别通过MAX232芯片与多路串口卡2通信，多路串口卡2把PC主机I的命令数据包通过串口发送给各个CPU，并把各个CRJ的命令执行结果返回给PC主机I。[0032]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，该系统包括PC主机(I)，多路串口卡(2 )和六个CRJ主控制器(3 )，其特征在于，所述PC主机(I)与所述多路串口卡(2 )相连接，所述PC主机(I)通过所述多路串口卡(2 )分别连接六个所述CRJ主控制器(3 )，六个所述CRJ主控制器(3)分别独立连接六个功能模块。
2.根据权利要求1所述的全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，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独立连接取样针机械臂模块(4)，所述CPU2独立连接机械手机械臂模块(5)，所述CPU3独立连接样品试剂管理模块(6)，所述CPU4独立连接温育仓控制模块(7)，所述CPU5独立连接离心机控制模块(8 )，所述CPU6独立连接图像采集控制模块(9 )。
3.根据权利要求2所述的全自动血型分析仪的分布式调度控制系统，其特征在于，所述CPU1、CRJ2、CPU3和CPU5采用C8051F系列单片机作为主控芯片，采用Altera MAX II系列CPLD作为扩展芯片，所述CPU4、CPU6采用C8051F系列单片机作为主控芯片。
【文档编号】G05B19/418GK203606671SQ201320665001
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】罗刚银 申请人:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所