细胞深低温冷藏监测系统的制作方法

本发明涉及冷藏领域，尤其是一种细胞深低温冷藏监测系统。

背景技术：

当前，随着IT技术、射频通讯技术、互联网通讯技术、数字化测控技术的高速发展，一个崭新的朝阳产业---物联网正在各行各业快速成长，细胞技术，作为现代疾控、医疗、军事、科研等相关领域的高端专业技术，已经成为影响国计民生的尖端专业技术之一，由于细胞技术对于环境的特定依赖性，细胞活性对温度、湿度等环境要素有特殊、专业的要求，细胞产品的取样、开发、生产、运输及仓储等环节中，对于温度、湿度等影响细胞活性的关键要素有着极其迫切、严格的测量和监控要求。

细胞的深低温玻璃化存储，是当前实用最为广泛的先进存储技术，其核心要素是温度变化速率和温度平稳监测，当前，在细胞产品的开发、生产、运输及仓储过程中，一种方法是采用人工测量、纸质记录的方式对细胞的生存环境进行监测，此类方法人工消耗大，测量误差因人而异，浩瀚的纸质数据检索和分析困难重重，对于一些具有人体侵害性的细胞，对人身的危害无法有效减免，第二种方法是通过使用特种设备进行个体化、离散的保存和监测，此类方法在测量一致性上有所提高，但仍需人工记录和分析，另外由于其采样点的固定性和数量限制，实际应用中不具备灵活性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种细胞深低温冷藏监测系统。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种细胞深低温冷藏监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和信息服务模块，所述数据采集模块中设有若干传感装置，数据采集模块与数据传输模块连接，数据传输模块中设有若干温度集线器，数据传输模块与数据处理模块连接，数据处理模块与信息服务模块连通。

作为优选，传感装置包括温度传感器、数据控制装置和主板。

作为优选，主板包括单片机、闪存芯片、射频芯片和I² C芯片，其中单片机具有深低温温度补偿单元。

作为优选，温度传感器表面设有耐低温涂层，耐低温涂层的成分及其重量份为：有机硅树脂47-62份、颜填料铝银浆20-35份、甲醇2-3份、二甲苯2-15份、接枝偶联剂0.3-2份、定向排列剂0.5-1.5份、锰锭0.1-0.2份、铬铁合金0.3-0.5份。

作为优选，温度集线器包括主控芯片、射频接收器、GPS 装置、网络模块和内存芯片。

作为优选，数据处理模块采用 B/S 架构，包括web服务器、数据库服务器和预警装置。

有益效果：本发明提供的这种细胞深低温冷藏监测系统，实现超视距的实时温度测量、监控、巡检、报警以及质量状态分析，达到数据客观可靠、质量事故可回溯、无接触超视距实时细胞温度监控的现代化监控目的。

本发明采用了上述技术方案提供一种细胞深低温冷藏监测系统，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明系统中主板的结构示意图；

图3为本发明系统中温度集线器的结构示意图；

图4为本发明系统中采集器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1、2、3、4所示，一种细胞深低温冷藏监测系统，包括数据采集模块1、数据传输模块2、数据处理模块3和信息服务模块4，所述数据采集模块1中设有若干传感装置5，数据采集模块1与数据传输模块2连接，数据传输模块2中设有若干温度集线器6，数据传输模块2与数据处理模块3连接，数据处理模块3与信息服务模块4连通。

传感装置5包括温度传感器7、数据控制装置8和主板9。

主板9包括单片机10、闪存芯片11、射频芯片12和I²C芯片13，其中单片机10具有深低温温度补偿单元。

温度传感器7表面设有耐低温涂层，耐低温涂层的成分及其重量份为：有机硅树脂47份、颜填料铝银浆20份、甲醇2份、二甲苯2份、接枝偶联剂2份、定向排列剂0.5份、锰锭0.1份、铬铁合金0.3份。

温度集线器6包括主控芯片14、射频接收器15、GPS 装置16、网络模块17和内存芯片18。

数据处理模块3采用 B/S 架构，包括web服务器19、数据库服务器20和预警装置21。

实施例2：

本发明的细胞深低温监测系统包括数据采集模块1、数据传输模块2、数据处理模块3和信息服务模块4，其中数据处理模块3主要是采用传感装置5对细胞状态进行监测，数据传输模块2利用射频技术及无线网络技术完成采集数据的传输，数据传输至数据处理模块3，由服务器对数据进行处理并将数据提供给信息服务模块4，为其提供信息查询，本发明的数据采集模块1包括多个深低温温度传感装置5，所述的深低温温度传感装置5包括，温度传感器7，与所述的温度传感器7相连通的温度数据控制装置8及设置在温度数据控制装置8外部的发射天线。所述的温度数据控制装置8包括构成其外观的壳体及设置在其壳体内部的主板9及可给所述的主板9供能的电池。所述的主板9包括具有深低温温度补偿单元的单片机10，闪存芯片11，在程序控制将单片机10处理得到的温度数据写入并存储在闪存芯片11内以便作为一部分内置的事后记录查询数据库，可同时将将单片机10处理得到的温度数据通过无线方式发送至下面描述的深低温集线器的射频芯片12，其中单片机10可采用ADF7020-1BCPZ ；及I2C芯片13，其为各芯片单元提供I²C读写总线，可选择的I² C芯片类型很多，如A8563。所述的温度传感器7与单片机10数据连接，优选地，所述的温度传感器7与主板9间通过单总线通讯接口进行连接。所述的供能电池采用可重复充电的电池，以延长电池的使用寿命，同时可以保证整个温度数据控制装置8使用便利性和体积的小型化。因为细胞仓储环境所需的深低温测温范围大；采用数据的射频发射，减少了数据线物理及距离的束缚，在有效接收距离内可任意部署深低温温度传感装置5在深低温冰箱或深低温液氮罐；且功能电池可重复充电，重复充电500次以上，且利用专门的智能电池管理技术，在有外电源时不耗电池电量，进一步延长充电电池的使用寿命；测量数据经补偿单元处理后再传送，测量精度高，测量误差小于等于0.5℃；测量一致性高；实时性强，延时小于1S；测温环境适应能力强；维护便利，可反复充电；安装或充电无需破坏细胞存储设备。本发明的细胞深低温冷藏监测系统完全可以达到细胞深低温存储条件下无接触、高精度温度测量、安装和维护便利的目的，具有极大的实用意义和社会意义。本发明的数据传输模块2包括多个深低温温度集线器6，每个温度传感器7均对应多个深低温温度传感装置5，所述的深低温温度集线器6包括构成集线器外观并保护内部结构的壳体，设置在壳体外部的天线和设置在壳体内部的主板9及主板9供能装置。所述的主板9包括作为主控单元的主控芯片14，如ARM的S3C2410型、用以接收温度传感装置5射频信号并将信号传输至主控芯片14的多点并发射频接收器15，所述的多点并发接收射频模块能接收多个温度传感器7发送来的温度射频信号，如最大可十六点温度射频并发接收的 ADF7020-1BCPZ，用以提供当前深低温温度集线器6所在位置信息的GPS装置16、与所述的主控芯片14连接并实时将温度数据和GPS数据发送至数据处理层的网络模块17，所述的网络模块17包括有线网络模块17如RTL8139网卡芯片或者无线传输网络模块17如 GPRS 单元等、给主控芯片14提供数据存储功能的大容量内存芯片18，如HY5DU561622FTP-5型256Mb内存芯片18。其中，所述的主板9供能装置为外接 12V 电源。本发明的数据处理模块3采用 B/S 架构服务器，其包括web服务器19、分别与 web 服务器连接的数据库服务器20及预警装置21，web 服务器利用大型服务器的网络接收能力和读写能力，借助万点级温度实时网络收集模块、温度实时收集软件模块和专有的大容量存储及检索文件系统，实现超大容量数据的稳定存储、检索及报表系统。为提升用户对复杂系统的简单应用能力并降低复杂信息平台的用户介入难度，在web服务器19内还同时存储有可定制化的细胞温度巡检规则，该巡检规则的具体流程是开放给用户制定的，当达到预警或者报警条件时，web服务器19则通过预警装置21进行预警、报警，按预定规则进行声光或者短信等形式的预警、报警，提升整体的安全性。本发明的信息服务模块4包括多个客户端22，如上所述，本发明采用 B/S 架构，客户端22可以采用多种形式访问 web 服务器，只要有一台能上网的电脑就能使用，且客户端22零维护，web 服务器的系统扩展非常容易，温度数据实时更新快，可以查询运输态下的实时温度和历史温度，还可以追溯查询收到的细胞供应链信息。同时，结合 GPS 服务模块和无线网络，可实现全程位置、状态的全方面监测。B/S 架构的使用也能在客户端22电脑上进行部分处理，从而大大的减轻了服务器的负担；并增加了交互性，能进行局部实时刷新。本发明的细胞深低温监测系统采用细胞深低温射频温度传感器7，多个温度传感器7与一个深低温集线器相对应，利用射频技术实现温度数据的传输，可实现温度群集精确、实时传输，同时该系统有包含多个深低温集线器，其配以网络模块17和 GPS 模块，能利用网络将温度数据及位置数据传递至web服务器19，而服务器的超容量温度数据存储、分析、报表技术及细胞温度定时巡检、温度异常报警监测及开关或短信报警技术使得客户端22可以获取多种信息，实时观测细胞环境变化。通过本发明可以做到通过无接触、高精度温度测量，远距离中心存储、数据分析及远程联网，在达到更高精度水平的基础上，实现超视距的实时温度测量、监控、巡检、报警以及质量状态分析。达到数据客观可靠、质量事故可回溯、无接触超视距实时细胞温度监控的现代化监控目的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的或者超越所附权利要求书所定义的范围。