专利名称：无线血液信息化管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信息化管理系统，特别涉及一种无线血液信息化管理系统。
背景技术：
血液是救治病人的特殊药品，因来源特殊、保存期短及保存条件受限等原因，所有 的血液成分包括全血、红细胞、血浆及血小板等都具有各自限定的运输条件及储存温度。由 于对温度的敏感性，血液必须严格遵守和保证运输和储存温度的恒定，以保持血液的生物 活性，减少物流损耗。血液冷链是指血液从志愿献血者采血开始到输注给患者为止均保持 适当的温度环境，为了保证在此运转过程中的血液质量而装备的储存、运输冷藏设施和设 备。它贯穿于采血、运输、成分制备、储存、发放到临床使用的整个过程，每一个环节都需要 进行相关的质量检查，并将检查结果做好记录。限于技术和成本等因素，在血液运输和配送 过程中因为环境变化较大、车载冰箱因开关次数较多、周围环境温度无法控制、外接电源供 电电压不稳定以及冰箱长期颠簸致性能不稳定而造成血液温度的改变，使血液质量变化进 而引发输血事故。另外，运输配送过程相对封闭会对后续的事故原因鉴定工作造成困难，不 能监控血液温度超过限制范围出现的时间地点，以及其引发原因是环境的突发性因素还是 冷藏系统的持续性故障。同时，血液管理具有血液数据量大、血液制品种类多等特点。现场 数据信息的及时获取以及每个过程的信息记录是进行现代化精准管理的重要基础，如何快 速、有效地获取并存储现场各类数据，实现对血液冷链的监控以及信息化管理已成为目前 研究的重要领域。要确保血液成分的安全、有效和质量可靠，就必须做好冷链的管理工作， 为此迫切需要一个能够持续记录物品温度并将此温度数据便捷存储和发送到后台管理系 统的技术。经过多年的发展，当前的血液管理已经由以前的纯手工操作转变为基于条形码技 术和计算机网络化技术的血液信息化管理系统。这种管理手段主要面向采血机构，在一定 时期内推进了血液的信息化管理，但在这样的管理模式中，资源重复利用率低，采血或用血 机构的血液信息处于非完整闭环的孤岛状态。由于条码技术的数据存储量低、血液信息编 码不统一以及现有计算机网络技术只能进行较为分散的管理而不能实时动态监控血液存 储状态，导致各个血液部门之间沟通不好、采供血和输血信息独立、血液及血液制品调度困 难，不利于行政部门的监管，容易出现输血时不能有效“溯源”等问题，更谈不上在血液运输 和配送过程中的冷链监控。我国现有的冷链温度监测手段相当滞后，手工测量，数据零散， 不便管理；实时性差，缺乏预警，损失率大。冷链装备对血液进行远程监控和批量管理时，存 在诸多问题。GPRS无线移动网络技术的发展与成熟，为信息的远程传输提供了有效的途径，即 使目标处于移动过程中也能实时传输信息。而近年来出现的ZigBee技术，是一种近距离、 低成本、低功耗的双向无线传输技术，同时也支持地理定位功能。发明内容本实用新型是针对目前血液冷链、储存装备及对血液信息进行远程监控和批量管 理时，存在诸多问题，提出了一种无线血液信息化管理系统，以HgBee和GPRS传输技术为基 础提出一种新的血液信息集中管理模式；中心血站服务器可以随时获取每袋血液的血液信 息以及存储温度信息，当出现输血反映能快速溯源，同时可以做到各种紧急情况的血液调度。本实用新型的技术方案为一种无线血液冷链及信息化管理系统，包括至少一个 现场采血或用血机构、一个中心血站、数个行政监管部门，现场采血或用血机构包括数个血 袋标签和路由标签构成的ZigBee网络以及进行信息处理的网络协调器，其中网络协调器 包括ZigBee网络协调器、ARM控制器以及GPRS远程传输器；网络核心中心血站包括GPRS 接收模块、数据库服务器；ZigBee网络将血袋标签信息经过加密后送入ZigBee网络协调器 后，经ARM控制器控制GPRS远程传输器将信息传出，网络核心中心血站中GPRS接收模块接 收信息后解密并送入数据库服务器储存，数个行政监管站通过互联网远程查看数据库服务 器中的信息。本实用新型的有益效果在于本实用新型无线血液信息化管理系统，是一个低成 本、低复杂度、高效率的系统，实现临床输血监督管理规范化、信息化、标准化；实现了包括 血液冷链监管的远程实时的信息化精准监管。
图1为本实用新型无线血液信息化管理系统结构示意图；图2为本实用新型无线血信息化管理系统中网络协调器节点硬件电路结构框图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于GPRS和ZigBee传输技术的无线血液信息化管理系统，一种 血液信息集中管理模式，利用ZigBee作为局部的无线组网方式，而GPRS作为远程的无线数 据传输方式，以有效覆盖有需求的地域，系统包括至少一个现场采血或用血机构A、一个网 络核心中心血站C、多个与血液相关的行政监管部门B，其中现场采血或用血机构A包括多 个血袋标签Al和路由标签A3构成的ZigBee网络以及进行ZigBee网络协调、血液信息录 入、GPRS远程传输的网络协调器A2构成，网络协调器A2主要由ZigBee网络协调器A2-1、 ARM控制器以及GPRS远程传输器A2-2组成，网络核心中心血站C包括GPRS接收模块Cl、 数据库服务器C2，两者通过串口通讯；ZigBee网络将血袋标签信息经过加密后送入ZigBee 网络协调器后，经ARM控制器控制GPRS远程传输器将信息传出，网络核心中心血站中GPRS 接收模块接收信息后解密并送入数据库服务器储存，数个行政监管站通过互联网远程查看 数据库服务器中的信息。具体实现如下(1)多个现场采血或用血和血液加工机构如采血车、医院血库、血液制品单位 等，主要由多个血袋标签和路由标签构成的ZigBee网络以及进行ZigBee网络协调、血液信 息录入、GPRS远程传输的网络协调器构成。使用CCM30芯片附加外围器件作为血袋标签， 标签贴于血袋之上，由标签内U8KB的flash闪存开辟出32KB专门用于存储血液信息，标 签自带温度感测功能，用于感知血袋的储存温度是否符合要求。多个血袋标签节点通过贴
4置于保存血袋的冰箱或者存储盒上的ZigBee路由节点，在网络协调器的作用下形成网状 拓扑的ZigBee无线局域网络。此局域网络通过GPRS网络与中心血站进行信息传输。血袋标签采用简化功能设备RFD，只能与路由节点或者网络协调器进行通讯，其 内部的血液信息主要包括献血者个人信息(如，姓名、性别、年龄、身份证号等)、血样信 息(如，采集时间、采集地点采集方法、采集量、血液各种检测结果、检测所用试剂器材信息 等)、血液成分制备信息(如，包含成分、制备方法、制备条件、制备仪器信息等)、成分血保 存信息(如，保存条件，成分类型、血型、血量、血袋ID号、有效期等)等。在血液使用之后， 血袋标签可以重新初始化后重复使用，直到内置纽扣电池不足以使其正常工作。ZigBee路由标签，为全功能设备FFD，作为血袋标签的父亲节点，可与网络中任何 类型节点进行通信，标签内部有存储条件、冰箱ID号、冰箱负责人等信息。其作用在于协助 网络协调器组网，并作为中继器方便信息的 “接力”方式传送。网络协调器，主要包括ZigBee网络协调器、ARM控制器以及GPRS远程传输器。 ZigBee网络协调器，协调ZigBee组网，形成自组织、自愈合的网络，免除网络配置过程，任 何新加入网络的节点设备只要处于无线通讯范围内，可自动加入已有网络，并自动形成信 息路由路径，各个标签内的信息最终传输到ZigBee网络协调器。ARM控制器模块，作为网络 协调器的核心，通过SPI接口同ZigBee网络协调器连接，进行数据和命令的收发，通过串口 通信方式将数据和命令中转到GPRS远程传输模块；另外，还要为PC或者其它设备如U盘、 鼠标、键盘等留下通用的数据输入输出和控制接口，如USB、SPI、I2C的等；并通过外接IXD 显示器，显示网络节点个数工作状况远程GPRS连接状况等信息；并采用比较适合无线传感 网络的微型TinyOS实时操作系统进行控制管理。GPRS远程传输器，与中心血站的GPRS传 输模块通信，实现数据和命令的收发。ZigBee局部信息传输，当血袋标签加入ZigBee网络协调器组建的ZigBee网络后， 向网络协调器发送一次完整的血液信息，并由网络协调器的GPRS模块发到中心血站以血 袋标签的64位全球唯一的物理地址为标识将血液信息存储，然后返回给血袋标签以确认 信息，此后血袋标签只是定时向网络协调器发送实时温度数据，当血袋标签内的血液信息 发生变化后则再次请求发送。(2) 一个网络核心中心血站，是整个网络核心所有的血液的信息均存储在此处的 数据库内，负责对远程传输来的相关数据进行监控并向卫生行政部门提供信息查询，主要 由GPRS接收模块、数据库服务器以及运行在数据库服务器上的数据接收存储程序构成；通过GPRS模块接收从采血或用血机构传输过来的血液信息，经过解密后以串口 方式连接到中心血站的服务器，然后由运行在数据库服务器上的数据接收存储程序将数据 存数据库服务器平台；当出现输血反应时可以立即通过查询方式得到血液的所有信息(包 括加工信息和存储条件即温度情况等)实现完全溯源；通常情况下ZigBee血袋标签处于休 眠模式，通过定时器中断按照一定的时间间隔向中心血站发送信息，需要查询时通过更高 级的中断将其唤醒；主要由GPRS接收模块、数据库服务器以及运行在数据库服务器上的数 据接收存储程序构成；(3)多个与血液相关的卫生行政监管部门，主要职能是对血液信息进行监管，只需 要了解血液的相关状况而不需要和血液直接接触，可通过互联网以相应的权限访问中心血 站服务器内的数据库，实现数据的实时显示、历史查询、数据下载和数据分析等综合功能。[0020] 如图2所示，放置于现场采血或用血和血液加工机构的网络协调器内部链接关系 为ARM处理器作为网络协调器的核心分别与ZigBee网络协调模块CCM30、GPRS远程传 输模块、小键盘、IXD和预留接口模块连接；其中，CCM30ZigBee芯片在单个芯片上整合了 ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器，包括U8kB可编程闪存、AES128安全协同处理器 及温度感测功能，只需要少量的外围器件外加集成天线即可实现完整的温度探测、信息存 储和RF收发功能。GPRS模块以AT命令实现指令、数据及控制信号的双向传输。ZigBee局 域网络的信息通过路由标签的接力传输到ZigBee网络协调，以SPI接口将信息传输到ARM 控制核心；再由ARM将信息通过RS-232串口通信方式传输到GPRS远程传输模块，GPRS模 块将信息发送到中心血站的GPRS接收模块；同时，控制LCD显示网络状况、网络节点数等信 息。小键盘用于作简单界面操作；预留接口模块用于为PC或者其它设备留下通用的数据输 入输出和控制接口，比如通过外挂键盘输入信息以对ZigBee芯片内部的闪存进行现场的 血液信息录入，通过USB与电脑同步进行数据现场监控和现场处理，通过插入U盘现场采集 数据等。
权利要求1. 一种无线血液信息化管理系统，其特征在于，包括至少一个现场采血或用血机构、 一个网络核心中心血站，现场采血或用血机构包括数个血袋标签和路由标签构成的ZigBee 网络以及进行信息处理的网络协调器，网络协调器包括ZigBee网络协调器、ARM控制器以 及GPRS远程传输器；网络核心中心血站包括GPRS接收模块、数据库服务器；ZigBee网络将 血袋标签信息经过加密后送入ZigBee网络协调器后，经ARM控制器控制GPRS远程传输器 将信息传出，网络核心中心血站中GPRS接收模块接收信息后解密并送入数据库服务器储 存，数个行政监管站通过互联网远程查看数据库服务器中的信息。
专利摘要本实用新型涉及一种无线血液冷链及信息化管理系统及方法，ZigBee网络将血袋标签信息经过加密后送入ZigBee网络协调器，经ARM控制器控制GPRS远程传输器将信息传出，网络核心中心血站中GPRS接收模块接收信息后解密并送入数据库服务器储存，数个行政监管部门以相应权限通过互联网远程查看数据库服务器中的信息。此系统是一个低成本、低复杂度、高效率的系统，实现临床输血监督管理规范化、信息化、标准化；实现了包括血液冷链监管的远程实时的信息化精准监管。
文档编号G06Q50/00GK201820261SQ20102022264
公开日2011年5月4日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者吕娅, 张朋, 曾静, 王丽萍, 王海松, 胥义, 钟彦骞 申请人:上海理工大学