一种医用可移动智能冰箱系统的制作方法

（一）技术领域

本实用新型涉及冷链物流领域，特别涉及一种医用可移动智能冰箱系统。

（二）

背景技术：

相比于一般物品的冷链运输，医疗冷链运输要求更高，《中华人民共和国药品管理法》第二十条和第二十八条分别针对药品经营企业经营药品和医疗机构使用药品提出了“……采取必要的冷藏、防冻、防潮、防虫、防鼠等措施，保证药品质量”。原国家食品药品管理总局《药品经营质量管理规范》（2016）第四十九条储存、运输冷藏、冷冻药品的，应当配备以下设施设备：……（五）冷藏车及车载冷藏箱或者保温箱等设备。第五十一条运输冷藏、冷冻药品的冷藏车及车载冷藏箱、保温箱应当符合药品运输过程中对温度控制的要求。冷藏车具有自动调控温度、显示温度、存储和读取温度监测数据的功能；冷藏箱及保温箱具有外部显示和采集箱体内温度数据的功能。但是医疗运输药品种类繁多，甚至还要运输生物样本，对储运的温度要求差异很大，同时对温度的精确控制以及运输安全要求也很高。

一件名为一种冷链监测仪、冷链监控系统及冷链监控系统的控制方法的发明专利申请文件公布了一种设置有压缩制冷的小型冰箱或冷藏箱上用于食品药品冷链运输的实时检测系统，该系统数据采集设备可以将检测模块收集到的温湿度和位置等信息并通过处理器和通信模块将信息发送给服务器进而传送给监测平台，监测平台也能够给数据采集设备设置温湿度门限和采集频率。虽然使用这类检测系统能够对温度进行实时调整，但由于现有的医用冷藏箱均是直冷式的，内部温差大，经调研了解到，所有品牌的有压缩制冷的小型移动冰箱在降温过程中保温区内温度分布的温差在8-10℃，稳定后在6-7℃，这样的温度分布会导致局部过冷或过热问题，距离药品保温冰箱标准的相差太大。而且该检测系统无法使客户实时检测到运输过程，只能在签收时才能通过显示屏查看，使用不便。同时这种系统仅仅能够检测到门的闭合状态，不能控制门锁的开启和关闭，在运输过程中有一定的安全风险。

（三）

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种医用可移动智能冰箱系统，该系统通过对医用可移动智能冰箱系统的箱体和监测系统的改进实现了自动精确控温、箱内温度分布均无结霜、实时监控，并增强了运输过程的安全性。

本实用新型具体是通过如下技术方案实现的：

一种医用可移动智能冰箱系统，包括冰箱本体、数据采集子系统和后台子系统。冰箱本体包括箱体、盖合在箱体上的箱盖和设置在压缩机仓内的压缩机，箱体内设置有直接连接冷源的第二内胆，第二内胆内设有第一内胆，第一内胆侧壁和底壁与第二内胆之间有间隙形成双内胆间腔体，第一内胆相对的两个侧壁上均开设有对流风口，其中一个对流风口上设置有风机；所述数据采集子系统设置在冰箱本体内，并通过无线网络与后台子系统连接。

进一步的，所述数据采集子系统包括设置在电路板上且分别与主控模块和电源模块连接的用于检测箱体内温湿度和箱盖盖合状态的检测模块、用于定位的定位模块、用于与后台子系统进行通信的通信模块、用于显示数据采集子系统需要显示信息的显示模块、用于监测蓄电池电量的电量监测模块、用于储存温湿度等信息的存储模块。

进一步的，所述主控电路包括stm32单片机及所运行的外围电路，并且与存储模块通过spi的通信连接，与通信模块和定位模块分别通过串口进行连接，并且控制压缩机及检测模块，同时控制显示模块。

进一步的，所述检测模块连接设置于双内胆间腔体内的温湿度传感器和由设置在箱盖上的锁舌及设置在箱体上的锁孔组成的电磁锁。所述显示模块连接位于并箱本体表面显示屏。

进一步的，所述电源模块包括设置在箱体外电源接口和蓄电池接口，

进一步的，所述电源接口包括汽车点烟器接口和220伏的通用适配器接口。

进一步的，所述后台子系统包括通过网络连接的服务器和客户端。

进一步的，所述服务器通过tcp/ip协议与数据采集子系统实时通信。

进一步的，所述蓄电池采用15ah电池，电压输入范围dc13v-dc18v，充电电流≤5a，并带有过流、过放、防短路的电池保护板；

进一步的，所述第一内胆的对流风口所在的两个相对侧壁和第一内胆底壁上设置的向内凸起并相互联通的对流风道槽，所述对流风口设置对流风道槽中向内凸起凸壁上。

本实用新型通过采用双内胆结构箱体，加装数据采集子系统和后台子系统的技术手段提高了医用可移动智能冰箱的温控效果实现了实时精确控温，箱体内部温度分布均匀，温差小，不会实现出现局部过冷或过热现象，不宜结霜。同时客户端能够实时监控冰箱的使用情况、运行轨迹等信息，并且该智能冰箱只有在获得服务器授权之后才能开锁，进一步提高了运输安全性。该医用可移动智能冰箱系统适应普通药品及对温度有较高要求的药品或生物样本的冷链运输要求。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的箱体结构剖视示意图。

图2本实用新型的箱体第一内胆结构示意图

图3为本实用新型冰箱本体结构示意图。

图4为本实用新型结构示意图。

图5为本实用新型数据采集子系统示意图。

附图标注:

1—外壳；2—保温层：3—第二内胆；4—第一内胆；5—对流风口；6—双内胆间腔体；7—对流风道槽；8—风机；9—箱盖；10—温湿度传感器；21—通孔；22—胆口翻沿；23—螺孔；30—箱体；31—显示屏；32—电池仓；33—压缩机仓；34—电源接口；35—电磁锁；351—锁舌；352—锁孔。

（五）具体实施方式

以下仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例中的医用可移动智能冰箱系统包括冰箱本体、数据采集子系统和后台子系统；数据采集子系统设置在冰箱本体上并和后台子系统通过无线网络连接。

所述冰箱本体包括箱体30和盖合在箱体上的箱盖9。压缩机设置在箱体30外的压缩机仓33内并携带有压缩机电路。蓄电池设置在箱体30外的电池仓32内。箱体30包括外壳1，内设置有直接连接冷源的第二内胆3，第二内胆3和外壳1之间设置保温层2。第一内胆4侧壁和底壁与第二内胆3之间有间隙，形成双内胆间腔体6；第一内胆4相对的两个侧壁上均开设有对流风口5，风机8设置第一内胆4的其中一个对流风口5处，通过设置在对流风口5处的通孔21与第一内胆4紧固连接，风机使得箱体30内部的空气在第一内胆4、对流风口5、双内胆间腔体6之间形成强制循环。第一内胆4的四个侧壁上设置有螺孔23,第二内胆3侧壁的对应位置也设置有螺孔，两个内胆通过螺栓连接。其中对流风口5设置在第一内胆4深度的1/2处，也可根据生产实际进行调整。第一内胆4的设置有胆口翻沿22，为了能够使第一内胆4盒第二内胆3更加充分的固定，在把第一内胆4套入第二内胆3时，在胆口翻沿22上打上固定胶。为保证能形成稳定有效的循环气流，第一内胆4侧壁和底壁与第二内胆3之间的间隙不小于1mm。

为了保证在双内胆间腔体6的间隙较小时依然能够行成稳定有效的循环气流，在第一内胆4对流风口5所在的侧壁以及第一内胆4的底壁中间位置设置向内凸起的并相互联通的对流风道槽7，凸起的高度不低于5mm,宽度不低于20mm。此时，对流风口5设置在对流风道槽7内凸起的凸壁上。冰箱工作时，由于对流风道槽7的存在使得空气流动更加顺畅，进一步改善了冰箱的温控效果。

所述数据采集子系统用于采集、控制和传输医用可移动智能冰箱的状态信息，包括设置在电路板上的分别与主控模块连接的用于检测箱体内温湿度和箱盖盖合状态的检测模块、用于定位的定位模块、用于与后台子系统进行通信的通信模块、用于显示数据采集子系统需要显示信息的显示模块、用于监测蓄电池电量的电量监测模块、用于储存温湿度等信息的存储模块和用于供电的电源模块。所述检测模块连接设置于双内胆间腔体6内的温湿度传感器10和由设置在箱盖9上的锁舌351及设置在箱体30上的锁孔352组成的电磁锁35。所述显示模块连接位于冰箱本体表面显示屏31。所述电路板设置于显示屏31和蓄电池之间。

所述主控模块包括stm32单片机及所运行的外围电路，并且与存储模块通过spi通信连接，与通信模块和定位模块分别通过串口进行连接，控制压缩机及检测模块，同时控制显示模块；并通过电量监测模块采集蓄电池实时电量信息，进一步可计算出剩余使用时间，以提醒人员及时充电。主控模块通过检测模块可以检测箱内的实时温度以及箱盖是否盖严，保证温度控制效果，通信模块可以与服务器进行数据交互，得到既设定的温度范围值，压缩机将开始工作，直到达到设定的温度，箱内温度超出设置范围时，显示屏进行相应的报警提示；同时主控模块会将箱内的温度值以及定位信息发送给服务器，进一步的云端存储与数据分析。以上信息均会存储在数据采集子系统的存储模块和后台子系统的服务器中进一步的云端存储与数据分析。

所述电源模块包括设置在箱体30外电源接口34和蓄电池接口，蓄电池接口与设置在电池仓32中的蓄电池连接，电源接口34既可以为蓄电池充电也可以为冰箱本体供电，其中电源接口34包括汽车点烟器接口和220伏的通用适配器接口。电源模块还具有防反接电路，在正负极接反的情况，将自动关断电路起到保护作用。蓄电池通过电源接口34进行充电，电压输入范围dc13v-dc18v，充电电流≤5a，采用恒流与恒压充电电路可反复对蓄电池进行充电，当到达设定值会自动关断充电。蓄电池采用15ah电池，带有过流、过放、防短路的电池保护板。

所述后台子系统用于实时管理医用可移动智能冰箱，包括进行数据处理与存储的服务器、进行系统信息交互的客户端,其中服务器通过tcp/ip协议与数据采集子系统网络连接，客户端通过网络与服务器连接。该后台子系统满足至少一百万客户注册，可实现15万以上客户同时在线，实时管理1万个以上可移动智能冰箱、1000名以上维护及管理人员。客户端能实时查询本地医用可移动智能冰箱的明细情况，能选择目标冰箱，能启用和停用目标冰箱，能让目标冰箱开锁，能报修目标冰箱，能设置目标冰箱温度范围、能查看和下载目标冰箱的温度和位置信息。该客户端可适配市场常见的各种机型，包括安卓系统和ios系统的手机。

系统工作时，箱体内风机8启动，冰箱里空气经风机8从对流风口5进入第一内胆4对物品进行冷却，然后空气从与风机8相对的对流风口5流出进入双内胆间腔体6，经过与第二内胆3的热交换后再次由风机8送入第一内胆4内部，如此形成强制循环。数据采集子系统每30秒一次将采集到的冰箱本体温湿度、箱盖盖合状态、位置、蓄电池电量等信息经过主控模块处理后通过通信模块经无线网络与后台子系统进行交互，同时通过显示模块在显示屏31上显示。

甲制药公司向乙医院发小批量冷链药品时，甲公司的工作人员登录客户端，查看可移动智能冰箱的状态，找到处于空闲待机状态可移动智能冰箱，选择其中之一设置为备用箱，并设置所需保温温度，服务器随即指令主控模块启动该备用箱。该备用箱上的数据采集子系统开始通过检测模块、电量监测模块以及包含a9g的定位模块检测箱内温湿度、蓄电池电量及位置信息等并每30秒一次经包括单片机及所运行的外围电路的主控模块与设定的温湿度信息进行比较后存储于包括at24c256存储芯片组的存储模块，并由包含gprs的通信模块向服务器上传，当有温湿度差时主控模块控制包括2个pmos管和2个nmos管组成全桥驱动电路的压缩机电路启动压缩机开始制冷。工作人员到达仓库时，该备用箱内的温度已处于设定温度范围，甲的工作人员立即领药通过客户端获取服务器授权后电磁锁35开启。药品装箱后电磁锁35锁死箱盖9，甲公司的工作人员通过客户端向服务器输入收货人手机号码及确认已盖严箱盖9且锁死电磁锁35，服务器立即生成开锁密码并发给收货方客户端。

运输过程中数据采集子系统不断检测箱内温湿度、位置、箱盖开关状态、蓄电池电量等信息与设定值进行比较并上传服务器。服务器再将上述信息发送给收发货双方的客户端。当主控模块发现箱内温湿度与设定值的偏差超范围、电量过低以及箱盖未锁死等情况时会通过lcd液晶显示屏31进行报警，同时将这些信息上传服务器并存储。

收货方收货时，通过客户端的开锁指令开锁，并按要求输入开锁密码，客户端向服务器上传密码，服务器验证后向数据采集子系统发出开锁指令，电磁锁35打开取出药品。乙方工作人员可在客户端上实时查看或下载改冰箱从装药到开锁之间的温湿度及所经路径，至此操作完成。

该医用可移动智能冰箱系统的双内胆结构与数据采集子系统和后台子系统的结合实现了自动精确控温，使得箱体内的温度分布均匀，温差小，不会出现局部过冷过热现象而且降温速度快。30℃的环境温度，设定温度为2℃，第一内胆4内的保温区平均温度在8℃以上时，降温过程中温度分布的最大温差为4.1℃，进入8℃以内时最大温差2.1℃，进入6℃以内时，最大温差为1.9℃。在温差1.9℃时开箱30秒，最大温差6℃，再次盖严箱盖60-90秒后，箱内温度差便恢复到开盖前的差值。由于强制循环的存在，箱体30内部不易出现结霜。而且全程可追溯，每30秒一次的数据上传频率远高于国家标准要求，完全能够满足医药及生物样本的冷链运输需求。并且该智能冰箱只有在获得服务器授权之后才能开锁，进一步提高了运输安全性。