全自动血液冷藏系统的制作方法

本发明涉及血液制品冷藏技术领域，特别是涉及一种全自动血液冷藏系统。

背景技术：

血站的血浆主要包括新鲜冰冻血浆、单采新鲜冰冻血浆、冰冻血浆、病毒灭活新鲜冰冻血浆、病毒灭活冰冻血浆、冷沉淀凝血因子等，储存温度低于-20℃。

当前市场上用于储存血浆的设备主要分为两种：第一种为医用的冷藏冰柜，这类型的设备空间利用率不高，存取麻烦，存储量小，效率低下，另外由于冰柜个体差异，温度不均匀，势必影响血液存储质量；第二种为医用的冷藏低温库体，这类型的设备首先需要用户进入低温环境存取血液，不利于人身安全，另外经常开关库门，库内冷热交换频繁势必造成制冷系统频繁启动损耗寿命，库内容易结冰且难以除冰，其次，不能形成系统化数据智能管理，不便追溯。

近年来，计算机信息系统和自动化控制技术以及自动识别技术有了长足的进步与发展，自动化控制技术应用在了越来越多的领域。因此，血液制品的冷藏存储也急需一种自动化血液冷藏系统能够代替人工在超低温环境、危险区域工作，并能够实现血液制品的自动存储、出库、盘点，包括了自动扫描血袋条码、自动存入冷库，自动记录存取位置，按设定条件自动出库，自动盘点库存。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种全自动血液冷藏系统，其作用是提高血液制品存储量和存储质量，避免操作人员进入低温环境，保障人身安全，同时避免人工操作误差和人为造成的血液污染，避免频繁开关冷库库门，防止库内结冰、结霜以及冷热交替对制冷系统的损耗，实现血液制品的自动出入库及库存管理，同时与血站信息管理系统进行对接，实现血液制品数据的系统化管理。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：全自动血液冷藏系统，包括全自动血液冷藏设备及集成于所述全自动血液冷藏设备上的控制系统，所述全自动血液冷藏设备包括冷藏库体，冷藏库体中设有制冷系统和血框货架，血框货架上设有血框，血框货架之间设有血框传输机械手，冷藏库体上开设有安全门，冷藏库体外部设有低温预存柜，低温预存柜中设有血框传送模块，血框传送模块上设有自动条码扫描模块，低温预存柜上方设有激光指示模块，低温预存柜与冷藏库体连接处设有正风压存储缓冲间，所述控制系统包括入库控制模块、出库控制模块、库存管理模块、监控模块和系统数据库，其中，所述出库控制模块包括按血量出库子模块、按数量出库子模块、自定义出库子模块和应急出库子模块，所述库存管理模块包括库存盘点子模块、库存查询子模块和库存调整子模块，所述监控模块包括温度监控子模块、运动监控子模块和有效期监控子模块。

进一步的，所述制冷系统为两套，控制所述全自动血液冷藏设备工作温度为-20℃～-30℃。

进一步的，所述正风压存储缓冲间与低温预存柜交接处设有前闸门，所述正风压存储缓冲间与冷藏库体连接处设有后闸门，工作过程中，前闸门和后闸门不同时开合，所述正风压存储缓冲间顶部设有轴流风机，当前闸门开启时，所述轴流风机开启并以正风压向低温预存柜方向吹风。

进一步的，所述安全门内设缓冲间，缓冲间顶部设有风幕机，所述缓冲间与冷藏库体之间设有缓冲闸门，工作过程中，当安全门开启时，所述风幕机开启，所述血框传输机械手断电，所述安全门与缓冲闸门不同时开启。

进一步的，所述血框前端设有前ic卡，后端设有后ic卡，所述前ic卡和后ic卡位置呈中心对称，所述前ic卡和后ic卡用于记录血框的编号，所述前ic卡与后ic卡的编号一致。

进一步的，所述低温预存柜上设有柜门，所述低温预存柜侧面设有第一射频识别模块，所述低温预存柜的工作温度为-10℃～-20℃。

进一步的，所述血框传输机械手包括血框传输升降机和血框推拉抓手，所述血框推拉抓手前端安装有第二射频识别模块。

进一步的，所述系统数据库外接血站信息管理系统并通过网络实现双向通讯。

结合以上技术方案，与现有技术相比，本发明提供的全自动血液冷藏系统，其有益效果是：

本发明所提供的全自动血液冷藏系统，能够自动扫描血液制品条码，实现血液制品的自动入库、出库、盘点，操作人员无需进入低温环境，避免了低温环境对人体的伤害，保障了人身安全，同时也避免了人工操作误差和人为造成的血液污染，由于操作人员无需进入低温环境，因此也避免频繁开关冷库库门，防止了库内结冰、结霜以及冷热交替对制冷系统的损耗。另外，冷藏库体内部两套制冷系统交替使用，一备一用，延长了使用寿命，当工作的制冷系统故障时备用制冷系统启动，确保了冷藏库体内部制冷环境的稳定性，提升了血液制品存储质量。

当紧急情况下操作人员需要进入冷库时，安全门开启后，血框传输机械手断电，避免了冷库内部运动模块及带电模块给操作人员造成伤害，风幕机开启，将缓冲间与外部环境隔离形成独立温度区域，避免冷热空气交换，安全门关上后方可开启缓冲闸门进入冷库内部，也避免了外部空气中的水分进入冷库内部存储区域，导致结冰、结霜。

在血液制品入库、出库过程中，前闸门和后闸门不同时开启，避免了冷藏库体内部和外部环境直接接触，当前闸门开启时，正风压存储缓冲间顶部的轴流风机开启以正风压向低温预存柜方向吹风，防止了外部环境中的水分进入冷库内部存储区域，避免了冷藏库体内部及正风压存储缓冲间内部结冰、结霜，另外，轴流风机向低温预存柜方向吹风，使得低温预存柜的工作温度维持在-10℃～-20℃之间，也避免了血液制品的反复融冻。

本发明所提供的全自动血液冷藏系统，操作人员可通过控制系统选择需要进行的操作，包括选择入库、出库、库存管理，并可根据实际情况选择出库方式，随时查询、盘点和调整库存。

本发明所提供的全自动血液冷藏系统，通过监控模块对设备工作温度、运动模块的负载、血液制品的有效期等进行监控，操作人员可及时对超出有效期的血液制品进行报废处理，根据不同血型或血液制品的类别调整血框的分配，实现了血液制品的智能化存储和管理。

本发明所提供的全自动血液冷藏系统，其系统数据库与血站信息管理系统对接并通过网络进行双向通讯，使系统数据库与血站信息管理系统的信息和数据互通，从而实现了血液制品数据的系统化管理。

附图说明

图1为本发明所述全自动血液冷藏设备结构示意图。

图2为本发明所述自动条码扫描模块的结构示意图

图3为本发明所述血框的结构示意图。

图4为本发明所述正风压存储缓冲间和低温预存柜的结构示意图。

图5为本发明所述血框传输机械手的结构示意图。

图6为本发明所述控制系统的系统架构图。

其中，1-制冷系统，2-冷藏库体，3-风幕机，4-缓冲闸门，5-安全门，6-缓冲间，7-激光指示模块，8-低温预存柜，9-血框货架，10-自动条码扫描模块，11-血框，12-前ic卡，13-后ic卡，14-柜门，15-第一射频识别模块，16-血框传送模块，17-前闸门，18-正风压存储缓冲间，19-后闸门，20-轴流风机，21-血框传输机械手，22-血框传输升降机，23-血框推拉抓手，24-第二射频识别模块。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术特征和所实现的目的和效果，以下结合附图做进一步的描述:

如图1-6所示，本发明所提供的全自动血液冷藏系统：包括全自动血液冷藏设备及集成于所述全自动血液冷藏设备上的控制系统，所述全自动血液冷藏设备包括冷藏库体2，冷藏库体2中设有制冷系统1和血框货架9，血框货架9上设有血框11，血框货架9之间设有血框传输机械手21，冷藏库体2上开设有安全门5，冷藏库体2外部设有低温预存柜8，低温预存柜8中设有血框传送模块16，血框传送模块16上设有自动条码扫描模块10，低温预存柜8上方设有激光指示模块7，低温预存柜8与冷藏库体2连接处设有正风压存储缓冲间18，所述控制系统包括入库控制模块、出库控制模块、库存管理模块、监控模块和系统数据库，其中，所述出库控制模块包括按血量出库子模块、按数量出库子模块、自定义出库子模块和应急出库子模块，所述库存管理模块包括库存盘点子模块、库存查询子模块和库存调整子模块，所述监控模块包括温度监控子模块、运动监控子模块和有效期监控子模块，所述系统数据库外接血站信息管理系统并通过网络实现双向通讯。

优选的，所述制冷系统1为2套，控制所述全自动血液冷藏设备工作温度为-20℃～-30℃。

优选的，所述正风压存储缓冲间18与低温预存柜8交接处设有前闸门17，所述正风压存储缓冲间18与冷藏库体2连接处设有后闸门19，工作过程中，前闸门17和后闸门19不同时开合，所述正风压存储缓冲间18顶部设有轴流风机20，当前闸门17开启时，所述轴流风机20开启并以正风压向低温预存柜8方向吹风。

优选的，所述安全门5内设缓冲间6，缓冲间6顶部设有风幕机3，所述缓冲间6与冷藏库体2之间设有缓冲闸门4，工作过程中，当安全门5开启时，所述风幕机3开启，所述血框传输机械手21断电，所述安全门5与缓冲闸门4不同时开启。

优选的，所述血框11前端设有前ic卡12，后端设有后ic卡13，所述前ic卡12和后ic卡13位置呈中心对称，所述前ic卡12和后ic卡13用于记录血框的编号，所述前ic卡12与后ic卡13的编号一致。

优选的，所述低温预存柜8上设有柜门14，所述低温预存柜8侧面设有第一射频识别模块15，所述低温预存柜8的工作温度为-10℃～-20℃。

优选的，所述血框传输机械手21包括血框传输升降机22和血框推拉抓手23，所述血框推拉抓手23前端安装有第二射频识别模块24。

申请人声明，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但所属技术领域的技术人员应当理解，将上述实施例的某步骤与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其他实施方式。

以上实施例所提供的全自动血液冷藏系统，其具体实施步骤如下：

设备安装之后，对不同血型和不同类型的血液制品分配初始的存储区域，给血框货架9上的血框11进行编号，并通过ic卡记录血框11的编号，血框11的前ic卡12和后ic卡13记录的编号保持一致，设置设备原点，同时在系统配置文件中录入血框11相对于设备原点的初始位置信息，并转化成血框传输机械手21的x、y、z方向电机的相应步数。

1、血液制品入库：

操作人员开启柜门14，通过控制系统选择入库指令，并指定需入库的血液制品类型和血型，控制系统通过计算自动分配相对应存储区域的血框11，血框传输机械手21根据系统指示的血框编号所对应的x向电机步数，进行x向的移动，同时血框传输升降机22根据系统指示的血框编号所对应的y向电机步数，进行y向移动，血框传输机械手21和血框传输升降机22移动到位后，血框推拉抓手23根据系统指示的血框编号所对应的z向电机步数进行z向运动，并抓取血框11，血框传输机械手21取完血框11后，将其传输至后闸门19处，后闸门19开启，血框推拉抓手23将血框11推进正风压存储缓冲间18，后闸门19关闭，前闸门17开启，同时轴流风机20开启，并以-15℃～-20℃的正风压向低温预存柜8方向吹风，血框传送模块16将血框11传输至低温预存柜8，低温预存柜8上的第一射频识别模块15对血框11前ic卡12或后ic卡13上的血框编号进行识别，操作人员将血液制品放入血框11，操作人员确认完成血液制品放置后，自动条码扫描模块10对血框11内的血液制品条码进行逐列扫描，并将血液制品条码信息录入系统数据库，对应其所在的血框编号，血液制品条码扫描结束后，血框传送模块16将血框11传送至正风压存储缓冲间18，前闸门17关闭，轴流风机20关闭，后闸门19开启，血框传输机械手21通过血框推拉抓手23抓取血框11，将血框11传输至原来的位置。

2、血液制品出库：

操作人员通过控制系统选择出库指令，并指定需出库的血液制品类型和血型，选择出库方式，操作人员对出库指令进行确认后，系统自动计算并按入库的先后顺序优先分配先入库的血液制品，指定其所在的血框编号，血框传输机械手21根据系统记录的指定血框编号的x、y、z向电机步数，取出指定编号的血框11，经由正风压存储缓冲间18传输至低温预存柜8，低温预存柜8上的第一射频识别模块15对血框11前ic卡12或后ic卡13上的编号信息进行识别，激光指示模块7对需出库的血液制品进行指示，操作人员根据激光指示取走相应血液制品，操作人员确认已取完所需血液制品后，自动条码扫描模块10对血框11上的血液制品进行重新扫描，并将条码信息更新至系统数据库，血框传送模块16将血框11传送至正风压存储缓冲间18，血框传输机械手21将血框11传输至原来的位置。

当操作人员选择按血量出库时，需输入所需血量，系统自动计算并按入库的先后顺序优先分配先入库血液制品，指定其所在血框编号；当操作人员选择按数量出库时，需输入所需数量，系统自动计算并按入库的先后顺序优先分配先入库血液制品，指定其所在血框编号；操作人员也可以通过输入筛选条件对符合条件的血液制品进行自定义出库，如对指定条码、指定血型、指定血液制品类型、指定存储区域等的血液制品进行出库；当出现大批量用血或出现机械故障时，操作人员可在控制系统进行应急出库操作，此时，操作人员通过系统导出出库数据，开启安全门5，风幕机3同时开启，隔离缓冲间6与外界的空气，血框传输机械手21断电，操作人员进入缓冲间6，关闭安全门5，开启缓冲闸门4进入冷藏库体2内部，取走指定区域的血液制品。

3、血液制品库存管理：

操作人员可通过控制系统的库存管理模块对血液制品的库存进行查询、盘点和调整。

操作人员可通过控制系统指定血液制品的类型和血型查询其库存数量，亦可通过血液制品条码信息查询其所在血框编号及位置信息。

操作人员可根据需要对血液制品库存进行盘点，包括对指定血型、指定类型或指定区域的血液制品的盘点。操作人员发出盘点指令后，控制系统对用户指定的盘点区域和/或盘点条件进行自动计算，血框传输机械手21根据系统指令将指定编号的血框11传输至低温预存柜8进行重新扫描入库，并将结果更新至系统数据库，直至完成盘点。

另外，在执行应急出库操作后，操作人员可通过控制系统对血框11的位置进行校准，当血框传输机械手21收到血框位置校准指令时，通过第二射频识别模块24识别血框11上的前ic卡12或后ic卡13所记录的血框编号，并核对该血框编号对应的电机步数是否与实际一致，操作人员也可以在执行应急出库操作后对血液制品库存进行盘点，更新系统数据以保证其准确性。

在设备工作过程中，由于长时间的入库及出库，会出现部分血框内血液制品不满的情况，这样就会导致入库及出库的效率变低，此时操作人员可以将血框内的血液制品进行库存调整，对血液制品不满的血框之间进行拼框处理，腾出空的血框用于周转，提高血框周转率和出入库效率。

操作人员通过控制系统发出库存调整指令后，系统自动计算并指示可调整血框的位置，血框传输机械手21根据系统指示将指定编号的血框11取出，并传送至低温预存柜8，低温预存柜8上的第一射频识别模块15识别血框上的前ic卡12或后ic卡13上的编号，操作人员将血液制品进行拼框，操作人员确认完成拼框后，自动条码扫描模块对血框内的血液制品重新进行扫描，并将血液制品条码信息更新至系统数据库，同时血框传送模块16将血框11传送回正风压存储缓冲间18，血框传输机械手21将血框11传输至原位置。

由于长期的入库和出库，会出现各存储区域血液制品存储饱和度不一致的情况，不同血液制品类型和血型对血框的使用需求不同，此时操作人员可以对血液制品存储区域进行调整，将空血框较多的存储区域进行重新分配。

4、全自动血液冷藏系统监控

本发明所提供的全自动血液冷藏系统通过温度监控子模块中的内置温度探头对冷藏库体内部各区域温度进行多点监控，并记录其温度曲线，当任一温度探头探测到的库温达到设定库温上限时，制冷系统降温速度加大，库温下降。

本发明所提供的全自动血液冷藏系统通过运动监控子模块控制各模块的运动，并通过系统设置控制运动部件使其定时执行维护动作，防止机械部件在低温环境下长时间不动作而结冻，同时记录驱动装置的负载，并根据记录的负载数据绘制负载曲线，当驱动装置负载超出预设值或处于负载曲线高点时，通过设备内置加热模块开启对驱动部件和前闸门17、后闸门19、缓冲闸门4的加热除霜。

在不进行出入库和盘点等操作时，操作人员将柜门14关闭，由于设备运动部件定时执行维护动作，前闸门17、后闸门19和轴流风机20定时开启，使冷藏库体2内部冷气灌入低温预存柜8，使低温预存柜8的工作温度能够维持在-10℃～-20℃，避免出入库和盘点时血液制品出现反复融冻的情况。

血液制品入库时，系统通过扫描条码，将条码对应的血液制品的血型、类型、采血日期和有效期等信息导入系统数据库，通过有效期监控子模块对血液制品有效期进行监控，当操作人员进行盘点时，系统自动对已超过有效期的血液制品进行提示，操作人员根据提示将其进行报废处理。

当发现不合格的血液制品时，操作人员可将相应的血液制品条码信息输入系统，对其执行报废处理。

5、全自动血液冷藏系统的控制系统外接血站信息管理系统，并通过网络实现双向通讯，自动条码扫描模块对血液制品条码进行扫描后，将血站信息管理系统的相对应血液制品的血型、类型、采血日期和有效期等信息导入系统数据库，并将血液制品入库后的存储位置信息等反馈给血站信息管理系统，操作人员可通过血站信息管理系统查询相应血液制品的库存状态等信息。

申请人又一声明，以上所述实施例仅表达了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，对于本行业的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思和范围的前提下，还可以做出各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。