专利名称：一种血液智能控制存储系统及方法
技术领域：
本发明一种血液存储系统及方法，尤其涉及一种血液智能控制存储系统和方法。
背景技术：
血液通常存储在血库中，由医疗单位、血站或红十字会保管，以备需要者输血时使用。由于临床上对血液的需求量不确定，需要的血液型号或者成分血的类型也不一，所以延长血液及成分血保质期的低温冷藏技术受到了越来越多的关注。血液冷藏可以防止凝固、保证细胞新陈代谢所需的营养、延长在血液中机体在人体外的寿命、保证输给病人后能发挥相应的功能。但由于各种血细胞机体的特点不同，保存的方法也不同，保存期也有所不同。目前，全血和红细胞保存于4士2°C内可保存35天；血小板保存于特制的袋内，在 22士2°C内并不断振荡，可保存5天；新鲜冰冻血浆在-20°C以下深冷条件下可保存1年。现有的深冷冷藏装置均为人工操作，需要工人手动进入冷藏柜取出血液。人工手动存取在血液管理上有很大的弊端。首先还将导致冷库与外界之间产生热交换，势必增大制冷量，增加能源消耗，对血液的储存也有不利影响。其次，人工手动血液存储在信息传递上和信息处理上会出现重大缺陷，如信息错误，将血液的型号、数量记录错误，存错位置或取错血袋，再如信息处理失误，没有按照先存先取的原则取血，导致血液不必要的积压过期，等等。近年来，计算机信息系统和控制系统技术以及自动识别技术有了长足的发展，自动控制在越来越多的领域发挥起重要作用。血液也急需一种自动化智能控制系统来实现血液的自动存取、恒温冷藏、信息管理。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供一种血液智能控制存储系统和方法， 实现血液的自动存取、恒温冷藏，以及存取信息的管理。为实现上述目的，本发明提供的血液智能控制存储系统，包括控制单元、制冷单元、冷藏库、机械单元、输入单元、输出单元、检测单元，其中，所述控制单元，其根据所述输入单元接收的来自用户的指令，控制所述机械单元和所述制冷单元的工作，并将所述机械单元和所述制冷单元的执行结果发送给所述输出单元；所述制冷单元，其接受所述控制单元控制，调节所述冷藏库的温度；所述冷藏库，其包括用于存储血液包装袋的多个扇形单元格，每个所述扇形单元格又分为若干个活动的矩形单元格，用于存储和冷藏血液；所述机械单元，其接受所述控制单元控制，将扇形单元格或矩形单元格从冷藏库中移出或移入到冷藏库；所述输入单元，其接收来自用户的指令，并将还指令信息发送给所述控制单元；
所述输出单元，其用于展示所述机械单元、所述制冷单元，以及所述冷藏库的工作状态；所述检测单元，其用于检测所述制冷单元、所述机械单元、所述冷藏库的工作状态，并将其传送给所述控制单元。为实现上述目的，本发明提供的血液智能控制存储方法，包括以下步骤开机启动系统，监控并调节系统的工作状态；接收血液存取指令信息，确定扇形单元格的位置，向指定单元格存放或从指定单元格取出血液包装袋。其中，所述向指定单元格存放或从指定单元格取出血液包装袋的步骤进一步包括以下步骤1)将扇形单元格移出冷藏库；2)将扇形单元格或矩形单元格移到存取口，放置或取出血液包装袋；3)将扇形单元格移入到冷藏库中；4)对冷藏库中的血液信息、存放时间，以及存放位置进行记录。本发明的血液智能控制存储系统及方法，能够在深冷条件下进行血液的储存，实现血液包装袋的自动存取，血液包装袋的存储环境具有恒温、恒湿、无菌；血液包装袋的自动化无人存取，可以有效的提高血液包装袋存取的速度和准确性；本发明具有小体积、大存储容量的特点，并能够有效避免人工误差和人工操作对血液的污染，从而提高血液供应的效率和质量；可以监控其他系统各单元的工作运行情况，一旦出现重大意外，可以实现人工手动应急取血。
图1为本发明的血液智能控制存储系统原理框图；图2-1为本发明的血液智能控制存储系统的俯视图；图2-2为本发明的血液智能控制存储系统的主视图；图3为本发明的血液智能控制存储系统机械单元结构示意图；图4为本发明的血液智能控制存储方法工作流程图；图5为本发明的血液存储工作流程图；图6为本发明的血液取出工作流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。图1为本发明的血液智能控制存储系统原理框图，如图1所示，本发明的血液智能控制存储系统，包括检测单元101、机械单元102、冷藏库103、控制单元104、制冷单元105、 输出单元106，以及输入单元107，其中，制冷单元105与冷藏库103直接相连可并可直接对冷藏库103进行操作；控制单元104分别连接制冷单元105、机械单元102、输入单元107 和输出单元106 ；控制单元104控制制冷单元105调节冷藏库内103的温度湿度；控制单元 104通过输入单元107接收来自用户的指令，控制机械单元102执行指令；控制单元104将执行的结果，以及制冷单元105、机械单元102、冷藏库103的工作状态传送给输出单元106， 通过输出单元106向用户展示。检测单元101分别与制冷单元105、机械单元102和冷藏库103连接，检测制冷单元105、机械单元102、冷藏库103的工作状态，并将其分别反馈给控制单元104和制冷单元105。制冷单元105的核心是制冷设备，如单级蒸汽压缩循环制冷机、两级蒸汽压缩循环制冷机、深冷混合工质节流制冷机、液氮制冷机等等，制冷单元105的功能是使热量从冷藏库103内部向其外部转移，从而使冷藏库103温度降低，达到系统要求的低温温度。图2-1为本发明的血液智能控制存储系统的俯视图，图2-2为本发明的血液智能控制存储系统的主视图，如图2-1和图2-2所示，冷藏库103具有立式圆柱体封闭空间，中心设有旋转轴(以下称“中心旋转轴”)，冷藏库外表面有轮齿，可以与机械单元102中的第二旋转电机10205的轮齿咬合，使整个冷藏库在第二旋转电机10205的驱动下绕中心旋转轴旋转；冷藏库103内部具有多个活动的扇形单元格10301，每个扇形单元格10301又分为若干个活动的矩形单元格10302，每个矩形单元格10302可供存放一袋血液和/或一个成分血包装袋(以下简称“血液包装袋”)；扇形单元格10301和矩形单元格10302为非固定装置，可以被移动至冷藏库103外；冷藏库103具有进气口和排气口，进气口有空气净化装置，保证进入存储系统的空气是无菌空气；冷藏库103存放有供血液包装袋。图3为本发明的血液智能控制存储系统机械单元结构示意图，如图3所示，本发明的血液智能控制存储系统机械单元102，包括机械部件和运动电机，其功能是根据控制单元 104指令，完成特定的动作或操作。机械单元102可以驱动冷藏库103绕其中心旋转轴进行水平旋转，即冷藏库103的中心旋转轴与地面垂直。这种方式具有重心平衡性好，节省存储系统的占地面积等特点。机械单元102上安装有两套抓取装置，分别用于抓取冷藏库中的扇形单元格和矩形单元格。其中用于抓取扇形单元格的抓取装置为机械托架的形式；用于抓取举行单元格的抓取装置可采用吸盘、电磁铁、或机械手臂等方式。机械单元102所能完成的特点动作和操作，包括但不限于抓取血液包装袋放入冷藏库103中的指定单元格、从冷藏库103中指定单元格将血液包装袋取出、放入或取出血液包装袋时冷藏库103的旋转驱动、开关冷藏库103门等。机械单元102的运动电机包括第一导轨电机10201、第二导轨电机10207、第三导轨电机10209、第四导轨电机10212、第一旋转电机10203、第二旋转电机10205，以及第三旋转电机10206 ；机械部件包括第一导轨10202、第二导轨10208、第三导轨10204、第一抓取装置10210，以及第二抓取装置10211，其中，第一导轨10202、第二导轨10208、第三导轨 10204由三段直线形的导轨连接构成，位于冷藏库之外；第一导轨10202与冷藏库中轴垂直，其两端分别与冷藏库中轴和系统的外壳体固定连接，不随冷藏库的旋转而转动；第三导轨10204与冷藏库中轴平行，其顶部与第一旋转电机10203固定相接，并通过第一导轨电机 10201在第一导轨10202上水平移动；第二抓取装置10211固定在第四导轨电机10212上并通过第四导轨电机10212在第三导轨10204上竖直上下移动；第一抓取装置10210固定在第二导轨电机10207上，并通过第二导轨电机10207在第二导轨10208上水平移动；第二导轨10208固定在第三旋转电机10206上，并通过第三导轨电机10209在第四导轨电机 10212表面竖直上下移动。第一旋转电机10203、第三旋转电机10206绕第三导轨10204的中心轴旋转；第二旋转电机10205表面有齿轮并与冷藏库外表面的齿轮咬合，可驱动冷藏库绕其中心轴转动。其中第一导轨电机10201在第一导轨10202上水平运动，用来调节第二抓取装置 10211与冷藏库103内单元格的距离；第一旋转电机10203以第三导轨10204的中轴线旋转，调节第二抓取装置10211与冷藏库103内单元格的角度；第二旋转电机10205将冷藏库103旋转，使欲取单元格旋转到方便调节第二抓取装置10211抓取的位置；第四导轨电机10212沿着第三导轨10204上下运动，调节第二抓取装置10211的高度，此高度跟冷藏库 103欲取扇形单元格10301的高度和所在层有关；第三导轨电机10209沿着第三导轨10204 上下运动，调节第一抓取装置10210的高度；第三旋转电机10206沿第三导轨10204的的中轴线旋转，调节第一抓取装置10210与冷藏库103内单元格的角度；第二导轨电机10207 在第二导轨10208上水平运动，用来调节第一抓取装置10210与冷藏库103内单元格的距离；第二抓取装置10211用来将冷藏库103内单元格抓取，并移至冷藏库103外或者移至存取口处。输入单元107采用按键及用于通过网络接收用户指令或数据的接收单元，可供操作者输入控制命令以及数据信息，如输入存入血液型号、数量、日期，将要取出的血液型号， 存储优化策略等。所述存储优化策略，指关于血液包装袋的存放方式、存放位置、存放时间、 取血液包装袋的条件等等，例如将A型血存储于冷藏库103中的某一特定区域，保存时间为一年，取血液包装袋的条件是尽可能取最早放进冷藏库103的血液包装袋；等等。输出单元106采用液晶显示器LCD、发光二极管、震动器件、声音模块等，用于向用户展示某种特定信息，如数据、图像、光影、动作、声音等，用户可根据这些信息的提示来进行与存储系统进行交互，如用户根据液晶显示器(LCD)上的提示，将血液包装袋放于指定位置，以便于机械单元抓取并放入冷藏库103中。检测单元101是保证系统各部分稳定运行，减少操作失误和误差的主要单元，它是由各种传感器及检测装置组成，如温度传感器、光传感器、接近开关或接近传感器、电压电流检测装置、电机状态检测装置等。检测单元在冷藏库103的存储口设有条码或RFID检测装置，能够识度血液包装袋上的条形码或者RFID标签。所述保证系统各部分稳定运行，指的是通过检测冷藏室的温度、制冷单元的工作状态、机械单元的运行状态，并将上述检测结果传递给控制单元104，控制单元根据检测到的各部分的状态，实时发出下一步工作的指令。所述减少工作失误和误差，指血液包装袋在存储系统的出入口处，经过必要的检验，如检验血液的型号、重量等，在放入单元格式前确认单元格为空，放入以后确认单元格确实放入东西，等等。实现减少工作失误和误差的检验装置，除了必要的光学传感器，要需要智能识别手段，如条码识别、射频识别、视觉识别等等。控制单元104是系统的关键组成部分，驱动其他各部分按照指令完成相关操作， 通过检测单元101监控和确认各部分的运行状态，同时还进行数据的录入、处理，实现对血液更好的管理。所述动作和操作，包括但不限于抓取血液包装袋放入冷藏库103中的指定单元格、从冷藏库103中指定单元格将血液包装袋取出、放入或取出血液包装袋时冷藏库103的旋转驱动、开关冷藏库103门等。当用户要存入或取出多袋血液包装袋，可使用机械单元102将扇形单元格10301从冷藏库103里取出，并将扇形单元格10301移动到存取口供用户放入或取出多袋血液包装袋，然后再将扇形单元格10301放回冷藏库103 ；当用户存入或取出单袋血液包装袋，则需要机械单元102将扇形单元格10301从冷藏库103里取出，并将其中某一矩形单元格 10302移动到存取口供用户放入或取出单袋血液包装袋，然后再将矩形单元格10302放至扇形单元格10301中，最后再将扇形单元格10301放回冷藏库103。当系统需要将扇形单元格10301内所有矩形单元格10302内的血液包装袋取出， 或者将血液包装袋存入时需要独占整个扇形单元格10301，使用第二抓取装置10211将扇形单元格10301放置于存取口。第一抓取装置10210则用来将已经移至冷藏库103外的扇形单元格10301中的矩形单元格10302移至存取口。当系统仅需要将扇形单元格10301内一个矩形单元格10302内的血液包装袋取出，或者将血液包装袋存入时只需要独占扇形单元格10301中一个矩形单元格10302时， 可直接使用第一抓取装置10210将扇形单元格(10301)内的确定一个矩形单元格(10302) 放置于存取口。图4为本发明的血液智能控制存储方法工作流程图，下面将参考图4，对本发明的血液智能控制存储方法进行详细描述首先，在步骤401，开机启动系统；在步骤402，监控和调节系统各部分的状态。监控单元采集各部分的运行状态，并反馈给控制单元，控制单元根据返回信息以及预设值，调节各部分的状态，如冷藏库103的温度过高时，控制单元会控制制冷单元开始制冷，直到监控单元采集到冷藏库的温度达到标准值；在步骤403，系统监视是否有指令输入。控制单元监视输入单元是否有输入，如果输入单元没有输入，则返回步骤402 ；如果输入单元有输入则进入下一步；在步骤404，监控单元监控到输入单元有输入时，解析输入的命令。如果输入的命令是存血，则执行存血命令处理首先由控制单元按照相关策略，如存储优化策略，在冷藏库103里给血液分配存储空间；然后控制单元驱动机械单元将上述存储空间抓取并放置在存储系统的血液出入存取口 ；显示单元提示用户放入血液包装袋；检测单元检测血液包装袋是否放入，读取血液包装袋上嵌入的条形码或电子标签的数据；检测单元如果没有检测到有血液包装袋放入，或者没有读到血液包装袋上的条形码或电子标签的数据，显示单元继续提示用户放入血液包装袋；检测单元如果检测到有血液包装袋放入，并且读到血液包装袋上的条形码或电子标签的数据，显示单元将根据条形码或电子标签内部的数据显示血液的信息，并提示用户确认；用户如果不能够确认，显示单元继续提示用户放入血液包装袋；用户无果可以确认这些信息，机械单元会将这些装有血液包装袋的存储单元放回冷藏库103内部固有位置；控制单元将血液信息和存放时间以及存放位置等数据记录，并返回到步骤402如果输入的命令是取血，则执行取血命令处理首先由控制单元按照相关策略，如存储优化策略，在冷藏库103里寻找最符合要求的血液以及确定去其在冷藏库103存储的位置；然后机械单元在控制单元的控制下，将存储上述血液的存储单元格抓取并放置在存储系统存取血液出入口 ；检测单元检测血液是否存在，如果不存在，则记录并重新寻找、定位最符合要求的血液包装袋，机械单元重新抓取并放置在存储系统存取血液出入口，如果存在，则读取血液包装袋上的条形码或电子标签的数据，显示单元将根据条形码或电子标签内部的数据显示血液的信息，并提示用户确认并取血；检测单元检测血液包装袋是否有被取走，如果没有继续提示用户取血，如果有，控制单元将血液信息和取出时间以及位置等数据记录，并返回到步骤402。图5为本发明的血液存储工作流程图，血液存储工作流程是将血液包装袋送入冷藏库103存储的工作过程，下面将参考图4，对本发明的血液存储流程进行详细描述首先在步骤501，系统通过输入单元接收操作人员输入要存储的血液包装袋数量、 类型以及采血时间等血液存储指令信息；在步骤502，控制单元根据从输入单元接收到的信息，按照内部存储的相关策略， 如存储优化策略，在冷藏库103里给待存储的血液包装袋分配存储空间，确定要存放的扇形单元格位置；在步骤503，从冷藏库中移出扇形单元格。在该步骤中，控制单元104向机械单元 102发出指令，令其将指定的扇形单元格10301从冷藏库103中移出，具体步骤如下1)第二旋转电机10205将冷藏库103旋转，使其内部某一没有装满血液包装袋的扇形单元格10301的中心轴线与第一导轨10202平行并位于同一竖直平面；2)第一旋转电机10203旋转第三导轨10204使第二抓取装置10211与导轨10202 平行并位于同一竖直平面；3)第四导轨电机10212延第三导轨10204上下移动，使第二抓取装置10211位于冷藏库103上述扇形单元格10301下表面所在平面的下方；4)第一导轨电机10201延第一导轨10202向冷藏库103靠近，使第二抓取装置 10211沿扇形单元格10301下表面插入其底部；5)第四导轨电机10212延第三导轨10204向上移动，使扇形单元格10301完全被第二抓取装置10211托起；6)第一导轨电机10201延第一导轨10202向远离冷藏库103的方向移动，直到将扇形单元格从冷藏库103中取出。在步骤504，控制单元根据从输入单元接收的信息进行判断，如果只需放入一袋血液包装袋，转到步骤508，执行往冷藏库中的某一矩形单元格放入一袋血液包装袋的操作； 否则，进行下一步骤；在步骤505，由机械单元102将扇形单元格10301移动到存取口，具体步骤如下第四导轨电机10212上下移动使扇形单元格10301与存取口高度一致，第一旋转电机10203旋转使扇形单元格10301到与存取口角度一致；第一导轨电机10201延导轨 10202移动，使扇形单元格10301到达存取口。在步骤506，操作人员在存储口将血液包装袋放入扇形单元格空的矩形单元格中。 同时，检测单元检测血液包装袋是否放入，具体步骤如下1)检测单元位于冷藏库存储口的检测装置读取血液包装袋上嵌入的条形码或电子标签的数据，将数据传递给控制单元；2)控制单元根据检测单元的信息，如果没有检测到有血液包装袋放入，或者没有读到血液包装袋上的条形码或电子标签的数据，则将控制输出装置显示单元继续提示用户放入血液包装袋；否则，控制显示单元根据条形码或电子标签内部的数据显示血液的信息，
1并提示操作人员通过输入单元进行确认；3)如果操作人员未确认，显示单元继续提示用户放入血液包装袋，；否则，如果得到操作人员的确认，进行下一步骤；在步骤507，控制单元控制机械单元将取出的扇形单元格放回冷藏库103，具体步骤如下第四导轨电机10212上下移动使扇形单元格10301与冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置的高度一致，第一旋转电机10203旋转使扇形单元格10301与冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置的角度一致；第一导轨电机10201延第一导轨 10202移动，使扇形单元格10301到达冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置，转至步骤511。在步骤508，由机械单元将指定的矩形单元格10302移动到存取口，具体步骤如下1)第三旋转电机10206旋转调整抓取装置10210的角度，导轨电机10207调节抓取装置10210与矩形单元格10302的距离，三个电机共同作用，使第一抓取装置10210位于矩形单元格10302的中心的正上方；2)第三导轨电机10209延第三导轨10204方向向下移动，直到第一抓取装置 10210接触矩形单元格10302的上表面；3)第一抓取装置10210用电磁铁或其他吸力将矩形单元格10302抓取；4)第四导轨电机10212和第三导轨电机10209上下移动使矩形单元格10302与存取口高度一致，第一旋转电机10203和第三旋转电机10206旋转使矩形单元格10302到与存取口角度一致，第一、二导轨电机10201和10207沿第一导轨10202移动，使矩形单元格 10302到达存取口。在步骤509，操作人员将待存入的血液包装袋放入矩形单元格，同时检测单元检测血液包装袋是否放入，如得到确认，进行下一步骤。在步骤510，控制单元控制机械单元将取出的矩形单元格放回冷藏库，具体操作步骤如下第二导轨电机10207延第一导轨10202移动，使矩形单元格10302与扇形单元格 10301中放置矩形单元格10302空位位置和第三导轨10204距离一致，第三旋转电机10206 旋转使矩形单元格10302与扇形单元格10301中放置矩形单元格10302空位位置的角度一致；第三导轨电机10209向下移动使矩形单元格10302与扇形单元格10301中放置矩形单元格10302空位位置中。在步骤511，控制单元将血液信息和存放时间以及存放位置等数据记录。血液包装袋的存储完成。图6为本发明的血液取出工作流程图，下面将参考图6，对本发明的血液取出工作流程进行详细描述首先，在步骤601 系统通过输入单元接收操作人员要取出的血液包装袋数量、类型以及采血时间等血液取出请求信息；在步骤602:控制单元根据从输入单元接收到的信息，按照内部存储的相关策略， 如存储优化策略，在冷藏库103里确定要取出的扇形单元格位置；在步骤603，控制单元向机械单元102发出指令，令其将指定的扇形单元格10301从冷藏库103中移出，具体步骤如下1)第二旋转电机10205将冷藏库103旋转，使其内部某一没有装满血液包装袋的扇形单元格10301的中心轴线与第一导轨10202平行并位于同一竖直平面；2)第一旋转电机10203旋转第三导轨10204使第二抓取装置10211与导轨10202 平行并位于同一竖直平面；3)第四导轨电机10212延第三导轨10204上下移动，使第二抓取装置10211位于冷藏库103上述扇形单元格10301下表面所在平面的下方；4)第一导轨电机10201延第一导轨10202向冷藏库103靠近，使第二抓取装置 10211沿扇形单元格10301下表面插入其底部；5)第四导轨电机10212延第三导轨10204向上移动，使扇形单元格10301完全被第二抓取装置10211托起；6)第一导轨电机10201延第一导轨10202向远离冷藏库103的方向移动，直到将扇形单元格从冷藏库103中取出。在步骤604，控制单元根据从输入单元接收的信息进行判断，如果只需取出一袋血液包装袋，转到步骤608，执行从冷藏库中的某一矩形单元格取出一袋血液包装袋的操作； 否则，进行下一步骤。在步骤605，由机械单元102将扇形单元格10301移动到存取口，具体步骤如下第四导轨电机10212上下移动使扇形单元格10301与存取口高度一致，第一旋转电机10203旋转使扇形单元格10301到与存取口角度一致；第一导轨电机10201延导轨 10202移动，使扇形单元格10301到达存取口。在步骤606，操作人员在存储口将血液包装袋从扇形单元格上的矩形单元格中取出。同时，检测单元检测血液包装袋是否正确取出，具体步骤如下1)检测单元位于冷藏库存储口的检测装置读取血液包装袋上嵌入的条形码或电子标签的数据，将数据传递给控制单元；2)控制单元根据检测单元的信息，如果没有检测到有血液包装袋被取出，或者读到血液包装袋上的条形码或电子标签的数据，则将控制输出装置显示单元继续提示用户取出血液包装袋；否则，控制显示单元根据条形码或电子标签内部的数据显示血液的信息，并提示操作人员通过输入单元进行确认；3)如果操作人员未确认，显示单元继续提示用户取出血液包装袋，；否则，如果得到操作人员的确认，进行下一步骤；在步骤607，控制单元控制机械单元将取出的扇形单元格放回冷藏库103，具体步骤如下第四导轨电机10212上下移动使扇形单元格10301与冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置的高度一致，第一旋转电机10203旋转使扇形单元格10301与冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置的角度一致；第一导轨电机10201延第一导轨 10202移动，使扇形单元格10301到达冷藏库103中放置扇形单元格10301的空位位置，转至步骤611。在步骤608，由机械单元将指定的矩形单元格10302移动到存取口，具体步骤如下
1)第三旋转电机10206旋转调整抓取装置10210的角度，导轨电机10207调节抓取装置10210与矩形单元格10302的距离，三个电机共同作用，使第一抓取装置10210位于矩形单元格10302的中心的正上方；幻第三导轨电机10209延第三导轨10204方向向下移动，直到第一抓取装置 10210接触矩形单元格10302的上表面；3)第一抓取装置10210用电磁铁或其他吸力将矩形单元格10302抓取；4)第四导轨电机10212和第三导轨电机10209上下移动使矩形单元格10302与存取口高度一致，第一旋转电机10203和第三旋转电机10206旋转使矩形单元格10302到与存取口角度一致，第一、二导轨电机10201和10207沿第一导轨10202移动，使矩形单元格 10302到达存取口。在步骤609，操作人员将血液包装袋从矩形单元格中取出，同时检测单元检测血液包装袋是否取出。如得到确认，进行下一步骤。在步骤610，控制单元控制机械单元将取出的矩形单元格放回冷藏库，具体操作步骤如下第二导轨电机10207延第一导轨10202移动，使矩形单元格10302与扇形单元格 10301中放置矩形单元格10302空位位置和第三导轨10204距离一致，第三旋转电机10206 旋转使矩形单元格10302与扇形单元格10301中放置矩形单元格10302空位位置的角度一致；第三导轨电机10209向下移动使矩形单元格10302与扇形单元格10301中放置矩形单元格10302空位位置中。步骤611，控制单元将血液信息和取出时间、位置等数据记录，血液包装袋的取出完成。本发明提供得血液智能控制存储系统和方法，主要用于深冷条件下血液的储存和自动存取，可以对血袋恒定温度恒定湿度进行存储、能够对空气细菌进行抑制等，并实现对血液包装袋的自动化无人存取，可以有效的提高血液包装袋存取的速度和准确性，通过定制不同的优化策略，如先进先出原则，可以严格保障血液的先入先出。本发明具有小体积、 大存储容量的特点，并能够有效避免人工误差和人工操作对血液的污染，从而提高血液供应的效率和质量。检测单元可以监控其他各个组件的工作运行情况，一旦出现重大意外，可以实现人工手动应急取血。本领域普通技术人员可以理解以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种血液智能控制存储系统，包括控制单元、制冷单元、冷藏库、机械单元、输入单元、输出单元、检测单元，其特征在于，所述控制单元，其根据所述输入单元接收的来自用户的指令，控制所述机械单元和所述制冷单元的工作，并将所述机械单元和所述制冷单元的执行结果发送给所述输出单元； 所述制冷单元，其接受所述控制单元控制，调节所述冷藏库的温度； 所述冷藏库，其包括用于存储血液包装袋的多个活动的扇形单元格，每个所述扇形单元格又分为若干个活动的矩形单元格，用于存储和冷藏血液；所述机械单元，其接受所述控制单元控制，将扇形单元格或矩形单元格从冷藏库中移出或移入到冷藏库；所述输入单元，其接收来自用户的指令，并将指令信息发送给所述控制单元； 所述输出单元，其用于展示所述机械单元、所述制冷单元，以及所述冷藏库的工作状态；所述检测单元，其用于检测所述制冷单元、所述机械单元、所述冷藏库的工作状态，并将其传送给所述控制单元。
2.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述冷藏库为立式圆柱型，可以绕与地面垂直的中心旋转轴转动，其内部空间有多个活动的扇形单元格，每个扇形单元格又分为若干个活动的矩形单元格，冷藏库外表面设有齿轮。
3.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述机械单元，包括第一导轨电机(10201)、第二导轨电机(10207)、第三导轨电机(10209)、第四导轨电机 (10212)、第一旋转电机(10203)、第二旋转电机(10205)，以及第三旋转电机(10206)、第一导轨(1020 、第二导轨(10208)、第三导轨(10204)、第一抓取装置(10210)，以及第二抓取装置(10211)，所述第一导轨(1020 与所述冷藏库中心旋转轴垂直，其两端分别与冷藏库中心旋转轴和系统的外壳体固定连接；所述第三导轨(10204)与所述冷藏库中心旋转轴平行，其顶部与所述第一旋转电机 (10203)固定相接，并通过所述第一导轨电机(10201)在所述第一导轨(1020 上水平移动；所述第二抓取装置(10211)固定在所述第四导轨电机(1021 上并通过所述第四导轨电机(1021 在所述第三导轨(10204)上竖直上下移动；所述第一抓取装置(10210)固定在所述第二导轨电机(10207)上，并通过所述第二导轨电机(10207)在所述第二导轨(10208)上水平移动；所述第二导轨(10208)固定在所述第三旋转电机(10206)上，并通过所述第三导轨电机(10209)在所述第四导轨电机(1021 表面垂直上下移动；所述第一旋转电机(1020 、所述第三旋转电机(10206)绕所述第三导轨(10204)的中心轴旋转；所述第二旋转电机(10205)，其表面有与冷藏库外表面的齿轮咬合的齿轮，驱动所述冷藏库绕其中心轴转动。
4.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述第一抓取装置 (10210)采用吸盘形式，所述第二抓取装置(10211)采用机械托架的形式。
5.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述输入单元采用按键和/或通过网络接收用户指令或数据的接收单元。
6.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述输出单元包括液晶显示器(LCD)、发光二极管、震动器件，以及声音模块。
7.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述检测单元包括温度传感器、光传感器、接近开关或接近传感器、电压电流检测装置、电机状态检测装置，以及条码或RFID检测装置。
8.根据权利要求1所述的血液智能控制存储系统，其特征在于，所述制冷单元采用单级蒸汽压缩循环制冷机、两级蒸汽压缩循环制冷机、深冷混合工质节流制冷机或液氮制冷机。
9.一种血液智能控制存储方法，该方法包括以下步骤1)控制单元根据输入单元接收的血液存储指令信息，确定存放血液包装袋的扇形单元格位置；2)机械单元接收控制单元的指令，将指定的扇形单元格或矩形单元格移动到存取口；3)检测单元对矩形单元格进行检测，并将检测结果发送给控制单元；4)机械单元接收控制单元的指令，将所述扇形单元格或矩形单元格从存取口移回到冷藏库中；5)控制单元对冷藏库中的血液信息、存放时间，以及存放位置数据进行记录。
10.根据权利要求9所述的血液智能控制存储方法，其特征在于，所述步骤1)中的血液存储指令信息，包括血液包装袋的数量、类型以及采血时间。
11.根据权利要求9所述的血液智能控制存储方法，其特征在于，所述步骤幻将指定的扇形单元格移动到存取口的步骤，进一步包括以下步骤a)所述机械单元的第二旋转电机旋转冷藏库，使指定扇形单元格的中心轴线与第一导轨平行并位于同一竖直平面；b)将所述机械单元的第二抓取装置移动到指定扇形单元格的下方并托起所述扇形单元格；c)所述机械单元的第一导轨电机沿第一导轨移动，将扇形单元格移送到存取口。
12.根据权利要求9所述的血液智能控制存储方法，其特征在于，所述步骤幻将指定的矩形单元格移动到存取口的步骤，进一步包括以下步骤a)所述机械单元的第二旋转电机旋转冷藏库，使指定扇形单元格的中心轴线与第一导轨平行并位于同一竖直平面；b)所述机械单元的将第一抓取装置移动到指定扇形单元格中的指定矩形单元格正上方抓取所述矩形单元格；c)所述机械单元的第一、二导轨电机沿第一导轨移动，将矩形单元格移送到存取口。
13.根据权利要求9所述的血液智能控制存储方法，其特征在于，所述步骤幻检测单元对矩形单元格进行检测是检测所述矩形单元格是否放入血液包装袋，以及读取放入的血液包装袋上嵌入的条形码或电子标签的数据。
14.一种血液智能控制取出方法，该方法包括以下步骤1)控制单元根据输入单元接收的血液取出指令信息，确定要取出的扇形单元格位置；2)机械单元接收控制单元的指令，将指定的扇形单元格或矩形单元格移动到存取口；3)检测单元对矩形单元格进行检测，并将检测结果发送给控制单元；4)机械单元接收控制单元的指令，将所述扇形单元格或矩形单元格从存取口移回到冷藏库中；5)控制单元对冷藏库中的血液信息、存放时间，以及存放位置数据进行记录。
15.根据权利要求14所述的血液智能控制取出方法，其特征在于，所述步骤1)中的血液取出指令信息，包括血液包装袋的数量、类型以及采血时间。
16.根据权利要求14所述的血液智能控制取出方法，其特征在于，所述步骤幻将指定的扇形单元格移动到存取口的步骤，进一步包括以下步骤a)所述机械单元的第二旋转电机旋转冷藏库，使指定扇形单元格的中心轴线与第一导轨平行并位于同一竖直平面；b)将所述机械单元的第二抓取装置移动到指定扇形单元格的下方并托起所述扇形单元格；c)所述机械单元的第一导轨电机沿第一导轨移动，将扇形单元格移送到存取口。
17.根据权利要求14所述的血液智能控制取出方法，其特征在于，所述步骤幻将指定的矩形单元格移动到存取口的步骤，进一步包括以下步骤a)所述机械单元的第二旋转电机旋转冷藏库，使指定扇形单元格的中心轴线与第一导轨平行并位于同一竖直平面；b)将所述机械单元的第一抓取装置移动到指定扇形单元格中的指定矩形单元格正上方抓取所述矩形单元格；c)所述机械单元的第一、二导轨电机沿第一导轨移动，将矩形单元格移送到存取口。
18.根据权利要求14所述的血液智能控制取出方法，其特征在于，所述步骤幻检测单元对矩形单元格进行检测是检测所述矩形单元格是否取出血液包装袋，以及读取取出的血液包装袋上嵌入的条形码或电子标签的数据。
全文摘要
一种血液智能控制存储系统，包括控制单元、制冷单元、冷藏库、机械单元、输入单元、输出单元、检测单元。所述控制单元，其根据所述输入单元接收的来自用户的指令，控制所述机械单元从所述冷藏库中存取血液、控制所述制冷单元调节所述冷藏库的温度；所述输入单元，其接收来自用户的指令，并将指令信息发送给所述控制单元；所述输出单元，其用于展示所述机械单元、所述制冷单元，以及所述冷藏库的工作状态；所述检测单元，其用于检测所述制冷单元、所述机械单元、所述冷藏库的工作状态，并将其传送给所述控制单元。本发明可以有效的提高血液包装袋存取的速度和准确性，并能够有效避免人工误差和人工操作对血液的污染，从而提高血液供应的效率和质量。
文档编号G05B19/04GK102495563SQ201110459318
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者倪晚成, 刘江, 李一斌, 赵健, 赵新都 申请人:中国科学院自动化研究所, 北京市红十字血液中心