一种基于多模通信技术的药品温度监控装置的制作方法

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种基于多模通信技术的药品温度监控装置，尤其涉及一种融合了北斗短报文+公网+局域网的多模通信技术的药品温度监控装置。

背景技术：

灾害救援中，急救冷藏药品和疫苗等需低温保存的药品是抢救生命、预防传染病的必需品。需低温保存的药品，由于其对温度敏感，从制造到使用间的每一个环节，都可能因温度过高而失效，因此在保存、运输和使用的各个环节要持续保冷。尤其是急救情况下，药品从后方基地到救援前线的传递，关乎救援行动的成败，有效的安全运输并存储需低温保存的药品，以及运输过程中温度的连续监控尤为重要。

灾害情况下，地理环境复杂、困难，气候条件多变，且我国许多地方山区较多，当地基础卫生服务可及性较差，且药品的温度监控装置在救灾前线及后方基地较为缺乏，救灾前线卫生医疗部队运输和存储状态等关键信息获取困难。现阶段，各级灾难救援队使用冷藏箱通过车辆等方式运送，途中温度由医疗人员自行填写低温保存药品运输温度记录表，填写的运送温度及途中情况较主观，不能实时反映运送途中的实际情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于多模通信技术的药品温度监控装置，基于北斗短报文+公网+局域网的信息传递模式，将采集数据通过卫星或者公网或者局域网发送给数据接收中心进行监控，确保稳定的数据通信保障。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于多模通信技术的药品温度监控装置，包括信息录入端、温度采集模块、多模通信模块、数据接收中心和电源；信息录入端通过公共网络与数据接收中心连接，温度采集模块与多模通信模块连接，多模通信模块与数据接收中心连接，温度采集模块、多模通信模块分别与电源连接；

所述信息录入端为具有信息录入功能的硬件设备，负责录入药品种类、数量等信息，并将录入信息发送至数据接收中心，如手机、计算机等；

所述温度采集模块包括多个温度传感器和信号采集及处理电路，多个温度传感器可根据需要分别置于不同位置，同时测量多点温度，信号采集及处理电路采集温度信号转化为数字信号传递至多模通信模块；

所述多模通信模块包括北斗短报文通信终端、公网通信终端和局域网通信终端；

所述数据接收中心包括北斗短报文接收终端、公网信息接收终端、局域网信息接收终端、处理模块和显示器；北斗短报文接收终端、公网信息接收终端、局域网信息接收终端均与处理模块连接，处理模块与显示器连接；

所述北斗短报文通信终端通过北斗卫星与北斗短报文接收终端连接，公网通信终端通过公共网络与公网信息接收终端连接，局域网通信终端通过局域网络与局域网信息接收终端连接。

优选地，所述多模通信模块还包括功率判断通信切换模块，北斗短报文通信终端、公网通信终端、局域网通信终端分别与功率判断通信切换模块连接。

优选地，所述多模通信模块还包括存储模块，存储采集到的温度、位置等信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明尤其适用于灾害情况下需低温保存药品运输、存储时的冷链监控信息传输领域，冷链温度的稳定关乎传输物品的安全，而对温度有效的监控是确定安全运输最重要的指标之一。本发明主要基于北斗卫星系统广覆盖的特点，北斗卫星系统目前已经覆盖整个亚太地区，同时其特有的短报文功能，使得在任何可见卫星的地区均可发送短报文信息，这就为灾害地区救援队低温保存药品温度监控设备的某些关键信息（如药品温度、位置等）的实时传递提供了可行性，不受地理环境因素制约，为需低温保存药品的安全运输和存储提供技术支撑，实现药品运输和存储过程中温度信号的传输，保证实时监控功能的实现，同时采用了公网作为备份；

2、本发明所述多模通信模块融合了北斗短报文通信终端、公网通信终端和局域网通信终端，可以实现卫星、公网和局域网三条链路的信号传递，实现定位和数据通信一体化。卫星和公网两种模式同时传递，以防某一种模式发生突发情况导致信息中断，并且辅以局域网模式，能保证在卫星和公网两种模式均无法传递信息时，以局域网模式进行传递，保证数据不中断；

3、为了确保测量的准确性，采用多个温度传感器在保温装置（可以是保温箱也可以说保温袋等）不同位置放置同时测量的方式，全部传感器温度采集一次为完成一轮测量，然后读取一次当前的位置信息，将各温度传感器的信息加上当前的位置信息后有序地填入短报文发送文本中，每个温度信息占有固定的字节位，在接收端进行解码获得相关信息，这样可以做到规范化信息传递，同时节省信道资源；

4、为了形成完备的监测信息链，必须在低温保存药品开始运输前采用信息录入端输入此次运送、监测低温保存药品的种类、数量等信息，由于一般在低温保存药品的领取点公网信号较好，此时就采用公网链路将上述两种信息传递至数据接收中心，然后数据接收中心以此为文件名建立监测数据文件，每次接收到卫星或者公网或者局域网传来的位置+温度数据后，即在该文件下进行存储；

5、考虑到该装置的使用环境有可能没有卫星和公网信号（例如在手术室、影像室等电磁屏蔽的环境），但是这样的环境一般存在局域网，为此在多模通信模块中采用功率判断通信切换模块，在没有卫星和公网信号时，将数据切换到局域网通信终端进行传输，保证数据不能间断。

附图说明

图1为本发明所述药品温度监控装置工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种基于多模通信技术的药品温度监控装置，包括信息录入端、温度采集模块、多模通信模块、数据接收中心和电源；信息录入端通过公共网络与数据接收中心连接，温度采集模块与多模通信模块连接，多模通信模块与数据接收中心连接，温度采集模块、多模通信模块分别与电源连接。

本实施例的信息录入端采用手机，内置集成信息录入软件，通过扫描药品编码和冷藏箱编码的方式，将药品和冷藏箱进行关联，并将信息通过公网传至数据接收中心。

所述温度采集模块包括多个温度传感器和信号采集及处理电路，多个温度传感器分别置于不同位置，可同时测量多点温度，信号采集及处理电路采集温度信号转化为数字信号传递至多模通信模块。本实施例的温度传感器采用ds18b20温度传感器，ds18b20是常用的数字温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。该数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式；其测温范围在-55℃～+125℃之间，完全满足低温保存药品冷链测温要求；同时该传感器在使用中不需要任何外围元件，简单方便；传感器的测量结果以9~12位数字量方式串行传送，可以直接被信号采集及处理电路读取，可以不使用模数转换器，减少了电路的复杂性。本实施例的信号采集及处理电路采用msp430低功耗单片机（对于本领域技术人员来说，所述单片机控制方式采用公知的方式进行），其多个管脚可以控制和读取多个ds18b20的温度信息，然后通过uart串口总线与多模通信模块连接并进行数据通信。

所述多模通信模块融合了北斗短报文通信、公网通信以及局域网通信三种通信模式，即可以实现采用卫星、公共网络以及局域网三条数据链进行信息传递。所述多模通信模块包含一套北斗短报文通信终端，例如上海倍哲公司生产的bz-rd201系列，其中内置的北斗天线负责接收北斗卫星传输的位置信号，北斗短报文通信终端负责卫星信号处理，包括对位置信息的解算，同时读取温度采集模块传输的温度信息，汇同位置信息一道，生成短报文信息并通过北斗天线发送至北斗卫星，完成北斗短报文通信；同时包含一套公网通信终端，例如a9g型开发板，其具有gprs和gsm两种公网通信模式的集成，能够实现通过公网链路的数据传输；同时包含一套nrf52840蓝牙5.0传输芯片，将温度数据通过蓝牙进行传输，同时还可根据使用环境内局域网的收发器布局进行室内定位。所述多模通信模块通过uart串口总线读取msp430单片机中温度信息，连同当前接收到的位置信息，一起发送给数据接收中心。

所述数据接收中心包括北斗短报文接收终端、公网信息接收终端、局域网信息接收终端、处理模块和显示器；北斗短报文接收终端、公网信息接收终端、局域网信息接收终端均与处理模块连接，处理模块与显示器连接。所述数据接收中心包括一套北斗短报文接收终端，例如上海倍哲公司生产的bz-rd201系列，接收来自卫星通信系统发来的位置+温度信息；同时包含一套公网信息接收终端，例如a9g型开发板，其具有gprs和gsm两种公网通信模式的集成，负责接收从公共网络发来的位置+温度信息以及药品的品种、数量等信息；同时包含一套局域网信息接收终端，例如由nrf52840开发板ble5.0蓝牙传输板组成，负责接收从局域网发来的温度信息以及定位信息；同时还包含msp430单片机作为处理模块，将接收到的温度、位置信息及预先录入的药品的种类、数量等信息进行整合并储存。

所述北斗短报文通信终端通过北斗卫星与北斗短报文接收终端连接，公网通信终端通过公共网络与公网信息接收终端连接，局域网通信终端通过局域网络与局域网信息接收终端连接。

本实施例的电源采用常规的锂电池。

本发明中电路连接方式采用常规公知的电路连接方式。

工作过程：首先通过手机将药品的种类、数量等信息录入，录入信息通过公网链路传递至数据接收中心，数据接收中心建立监测数据文件，开始持续监收运输过程的监控数据。在运输过程中，由温度采集模块的多个温度传感器实时测量药品温度，全部传感器温度采集一次为完成一轮测量，通过信号采集及处理电路将模拟温度信号转化为数字信号，传输至多模通信模块。温度信号传输至多模通信模块后，分别通过北斗短报文通信、公网通信和局域网通信三种模式进行传递，即采用卫星、公共网络和局域网三条链路进行信息传递：①北斗短报文通信终端将接收到的各温度传感器的信息，与通过北斗天线从北斗卫星接收到的当前的位置信号，有序地填入短报文发送文本中，整合后形成温度+位置的信号，以北斗短报文信息格式，上传到北斗卫星通信系统；②公网通信终端将温度+位置信号上传到公共网络；③局域网通信终端通过局域网络进行信息传输。三种模式的信息分别由北斗短报文接收终端、公网信息接收终端和局域网信息接收终端汇总到数据接收中心，数据接收中心的处理模块将接收到的温度、位置信息及预先录入的药品的种类、数量等信息进行整合并储存，最终形成药品从起点到终点整个运输过程的完整监测信息，进行存储并输出至显示器。

实施例2

本实施例与实施例1基本结构大致相同，不同之处在于：本实施例所述多模通信模块还包括功率判断通信切换模块，北斗短报文通信终端、公网通信终端、局域网通信终端分别与功率判断通信切换模块连接。

所述功率判断通信切换模块采用adi公司的ad8362+单片机msp430控制方案。

通过功率判断通信切换模块对信号进行监测和判断，在不能接收到卫星和公网信号的环境下，自动将数据切换到局域网通信终端进行传输，保证数据不间断。

实施例3

本实施例与实施例1基本结构大致相同，不同之处在于：本实施例所述多模通信模块还包括存储模块，用于存储采集到的温度、位置等信息。