虚拟实验室电泳仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了利用实验室网络系统使用计算机通过软件操纵I/O电泳效应器，用于实验室生物大分子电泳分析的虚拟实验室电泳系统，属于实验室生物化学和分子生物学实验仪器领域。虚拟实验室电泳系统采用通用软件操作系统，利用《虚拟实验室电泳仪V1.0》软件代替硬件通过实验室局域网络实现对高性能I/O电泳效应器(I/O实验室电泳直流输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/O电泳设备运行图像采集装置等)的数据、图像进行采集、处理、存储、结果表达和输出控制，达到对I/O电泳效应器同步和定时应用的需求，并实现对设备控制和系统集成。系统具有：关键软件开发和维护费用低，技术更新快，设备价格低，用户可自行定义仪器功能，系统开发灵活，易与其他设备集成连接的特点。
【专利说明】虚拟实验室电泳仪
一、【技术领域】
[0001]本发明虚拟实验室电泳系统，属于实验室生物化学和分子生物学实验仪器领域。
二、【背景技术】
[0002]虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效、灵活的计算机软件系统来完成各种测试、测量和自动化控制的应用，是测试测量行业的发展趋势。虚拟仪器技术具有性能高、扩展性强、开发时间少以及高度的集成这四大优势。
[0003]虚拟实验室电泳系统由高效的软件、I/O硬件和用于集成软硬件的网络平台这三部分组成，虚拟实验室电泳系统采用通用软件操作系统windows 9X/windows2000/windowsNT/windowsXP，利用《虚拟实验室电泳仪V1.0》软件代替硬件实现I/O电泳效应器(I/O实验室电泳直流输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/O电泳设备运行图像采集装置等)的信号处理、结果表达和输出控制，软、硬件平台能满足对网络设备同步和定时应用的需求，并实现对设备灵活、高效、多功能的控制和全方位的系统集成。构建的虚拟实验室电泳系统的硬件被大大简化，设备集成成本和运行成本大幅度降低。，
[0004]虚拟实验室电泳系统利用计算机技术和网络技术，能够方便地利用互联网实现远程测试、控制。虚拟实验室电泳系统仪器可利用大量的现有软件资源，为检测数据、图像的进一步处理、存贮和传输提供了方便。
[0005]虚拟实验室电泳系统的测试功能是用软件控制实现的，可根据用户的不同实际需要配组不同外围设备来满足试验人员的要求。面对临时性特殊电泳检测任务，也能很快地组建特殊需求电泳检测系统。
三、
【发明内容】
[0006]本
【发明内容】
包括:
[0007]I)《虚拟实验室电泳仪V1.0》软件，软件可通过实验室局域网络实现对具有I/O功能的电泳功能模块实现控制，以实现实验室电泳实验。
[0008]2) I/O功能的电泳功能模块:1/0实验室电泳直流电源输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/o电泳设备运行图像采集装置。
四、【具体实施方式】
[0009]虚拟实验室电泳系统是由高效的计算机《虚拟实验室电泳仪V1.0》软件、I/O电泳效应器(I/O实验室电泳直流输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/O电泳设备运行图像采集装置等)和用于集成的软硬件的网络平台这三部分组成。
[0010]I)网络:
[0011]连接软硬件的实验室局域网可以使用RS485网络、HART网络和现场总线网络中的任何一种。
[0012]实验室网络系统的控制计算机主机的操作系统采用windows 9X/windows2000/windows NT/windowsXP,运行《虚拟实验室电泳仪软件V1.0))来驱动、测量、分析、控制实验室局域网网络上连接的外围I/O电泳效应器。
[0013]网络控制主机:可以是笔记本计算机、PC机或工作站。
[0014]个人计算机终端:可以是笔记本计算机、PC机。
[0015]2)虚拟实验室电泳仪软件V1.0:
[0016]计算机通过运行《虚拟实验室电泳仪软件V1.0》来实现对网络上连接的I/O电泳效应器(I/O实验室电泳直流输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/O电泳设备运行图像采集装置等)的通信，I/o电泳效应器将传感器信号传输到计算机，计算机主机对数据进行处理、存贮和传输，通过网络系统实现对I/o电泳效应器的设置、监测、控制、分析、数据采集、处理、结果显示、储存等功能。
[0017]3) I/O电泳效应器:
[0018]I/O电泳效应器包括I/O实验室电泳电源模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/o电泳设备运行图像采集装置等，实验室操作人员既可以通过网络平台集中控制I/o电泳效应器，又可以分别控制各I/O电泳效应器，实现对目前实验室全部电泳设备统一控制的功能。
[0019]I/O电泳电源模块:电源电源模块分为低压、中压和高压三类直流电源输出模块，以实现10V-10000V/5 μ Α-2Α的直流可控输出。
[0020]I/O电泳槽:为具有I/O功能的实验室电泳槽，I/O电泳槽可实现温度、压力、流量等参数的测量、通讯和控制。
[0021]I/O电泳凝胶染色装置:为具有I/O功能的实验室电泳凝胶进行染色。
[0022]I/O电泳凝胶图像分析装置:为具有I/O功能的实验室电泳凝胶进行图像分析。
[0023]I/O电泳设备运行图像采集装置:为具有为具有I/O功能的图像采集装置，可实现网络或者现场的对电泳设备运行情况的图像采集、储存、传输。
[0024]I/O电泳效应器满足RS485网络、HART网络和现场总线网络的要求，各模块上均具有与局域网和互联网兼容的有线和无线通讯接口。
[0025]各模块上均具有统一 IC卡的读写功能，以实现对分立设备的参数设置和数据采集。
[0026]通过虚拟实验室电泳系统，电泳实验室实验人员通过个人计算机终端登录主机后可实现:
[0027]I)可以通过个人计算机终端对自己管辖电泳设备的实验参数进行设置、修改；
[0028]2)可以通过个人计算机终端对自己控制运行中的电泳设备进行参数在线设置、修改；
[0029]3)可以通过个人计算机终端对自己控制电泳设备的运行参数进行实时监测；
[0030]4)可以通过个人计算机终端调取以往60天个人电泳实验参数；
[0031]5)可以通过个人计算机终端机实时观测电泳设备运行现场影像。
[0032]通过虚拟实验室电泳系统，电泳实验室管理人员通过主机或个人计算机终端登录主机后可实现:
[0033]I)可以通过个人计算机终端实现一般实验人员的全部使用功能；
[0034]2)可以通过个人计算机终端实时监控实验室所有人员的电泳设备使用情况；[0035]3)可以通过个人计算机终端检查对以往60天实验室全部电泳设备的运行情况和参数进行。
[0036]4)可以通过个人计算机实时修改、终止实验室所有运行的电泳设备。
[0037]虚拟实验室电泳系统充分利用现已成熟的计算机技术和网络技术，能够方便地利用网络平台实现实验室设备的集中控制；采用通用软件平台，可利用现有的大量现有软件资源，为数据分析、图像的进一步处理、存贮和传输提供了方便；虚拟实验室电泳系统仪器采用软件代替硬件，实现电泳设备的信号处理、结果表达和输出控制，构建测试系统的硬件大大简化，测试成本大幅度降低。
[0038]系统具有:关键软件开发和维护费用低，技术更新快，设备价格低，用户可自行定义仪器功能，系统开发灵活，用户配置设备灵活，易与其他设备连接的特点。
【权利要求】
1.虚拟实验室电泳系统，其特征在于:由高效的软件、I/o电泳效应器和用于集成软硬件的网络平台，三部分组成。
2.根据权利要求书I所述的虚拟实验室电泳系统，其特征在于通过计算机软件完成对网络连接的I/O电泳效应器进行参数设置、数据采集、分析和处理、结果表达及输出等基于虚拟仪器技术构建的实验室电泳分析实验系统。
3.根据权利要求书I所述的虚拟实验室电泳系统，其特征在于I/O电泳效应器(包括I/o实验室电泳直流输出模块、I/O电泳槽、I/O电泳凝胶图像采集装置、I/O电泳设备运行图像采集装置)等相关实验室电泳设备和相关设备，它们直接完成实验室电泳实验及相关实验功能。
4.根据权利要求书I所述的虚拟实验室电泳系统，其特征在于用于集成虚拟实验室电泳系统软硬件的网络平台。
【文档编号】G01N27/447GK103852510SQ201210495008
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】杨凯, 黄志春, 张晓棠 申请人:杨凯, 黄志春, 张晓棠