用于医药生物药本冷藏的自动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及自动控制技术领域，尤其是用于医药生物药本冷藏的自动控制系统，本发明专利技术包括冷藏室、自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构、条码扫描器和可编程控制器和上位机；冷藏室是一个密闭体，在外部环境与冷藏室环境之间设置自动存取闸口装置，样本库与样本自动输送机构均设置在冷藏室内；条码扫描器安装在样本输送路径上；自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构中的传感器和电动部件均与可编程控制器连接；条码扫描器和可编程控制器均与上位机连接。本发明专利技术实现样本的自动存取和数据智能管理，具有结构简单、样本存放容量大的特点，通过设置两道闸门，有效隔绝了内外环境，防止了因开门造成冷藏环境的波动，保证了冷藏环境的稳定、样本品质和安全，易于实现远程监控。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及自动控制
，尤其是用于医药生物药本冷藏的自动控制系统，本专利技术包括冷藏室、自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构、条码扫描器和可编程控制器和上位机；冷藏室是一个密闭体，在外部环境与冷藏室环境之间设置自动存取闸口装置，样本库与样本自动输送机构均设置在冷藏室内；条码扫描器安装在样本输送路径上；自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构中的传感器和电动部件均与可编程控制器连接；条码扫描器和可编程控制器均与上位机连接。本专利技术实现样本的自动存取和数据智能管理，具有结构简单、样本存放容量大的特点，通过设置两道闸门，有效隔绝了内外环境，防止了因开门造成冷藏环境的波动，保证了冷藏环境的稳定、样本品质和安全，易于实现远程监控。【专利说明】用于医药生物药本冷藏的自动控制系统
本专利技术涉及自动控制
，尤其是用于医药生物药本冷藏的自动控制系统。
技术介绍
生物医药领域的实验室中的样本数量多、批次多，大多数研究机构没有专门的样本管理系统，样本的管理和使用长期实行书面管理，造成样本利用率低、信息滞后、无法实时跟踪研究成果等问题。加上人员流动大，研究成果不能共享，实验工作交接程序繁琐，对试剂和化合物等样本交接没有统一的标准，给样本的保存、使用和管理工作带来了较大难度。 随着国内研究条件的改善，生物实验室样品量逐渐增多，以前的简单无序的样品管理模式已经不能适应目前的工作需要，实验室的管理有待进一步提高，如何更加高效、便捷地管理实验室样品是目前急需解决的一个重大课题，尤其是实验室中生物制品和化学药品的科学管理对于整个实验室的快速发展和有序运行就显得格外重要。目前迫切需要一种高效、便捷的样品存取系统来满足实验室发展过程中对样品精确管理的需要。 目前，制约我国生物医药研究的瓶颈在于仪器设备，相关高端仪器设备大多是进口的，并且还不能充分发挥它们的功能，更重要的是买不到最先进的仪器设备。国内许多研究机构没有专门的样本管理系统，样本的管理和使用长期实行书面管理，造成样本利用率低、信息滞后、无法实时跟踪研究成果等问题。国内外的样本库，从保存容器上看，主要采用的传统的冰箱(柜)保存，部分采用了液氮罐保存，也有很小部分试点了机械臂自动样本库。从数据管理上看，大部分还停留在简单数据库时代，只有部分样本库开发了专用数据库，并与大型数据库做了接口。 生物医药样本需要在冷冻或冷藏环境下储存，同时也会从冷冻或冷藏环境取出，不论是那种情况，都会需要开启冷藏环境(如冰箱、冰柜)的室门，有时开启是频繁的，这就造成内外空气的对流，这样势必造成冷藏环境(温度、湿度等)发生变化，影响储存环境的稳定。研究表明，药物制剂、药品性能、生物样本(血浆、血清、全血、淋巴、唾液、各种组织、毛发、尿液、胆汁、泪液、脊髓液、汗液、乳汁、羊水等)、疫苗储存以及蔬菜肉品的储存环境对其性能、品质都有很大影响。 现有的冷藏设备(如冰箱、冰柜)都是通过设置一个比较大的室门存放或取出物品。物品在储存和取出时，都会需要开启冷藏环境(如冰箱、冰柜)的室门，有时开启是频繁的，这就造成内外空气的对流，这样势必造成冷藏环境(温度、湿度等)发生变化，影响储存环境的稳定，特别是对储存环境要求苛刻的物品，微小的储存环境变化都会影响其品质，同时也会使冷冻或冷藏设备频繁启动，增大电能消耗，提高储存成本。 样本的数量不断增多，需要记录的信息量也在增多，面对如此多的信息，传统的管理方式显得捉襟见肘。目前，市场上没有能够满足这个需求的产品，而这种产品对样本的储存、管理和使用又特别重要，为了提高样本的储存质量和把研究人员从繁琐的样本管理中解脱出来，必须研发一种能在冷藏环境下根据研究工艺需求完成样品的自动取样、计量，又能对样品使用情况进行登记管理的新型样本自动存取及智能管理系统。 不论国内还是国外，研究数据库的单位比较多，提供冷冻设备的企业也很知名，但是，把样本冷藏技术、样本自动存取技术与样本数据库管理结合起来的成功案例还没有。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述技术缺点提供用于医药生物药本冷藏的自动控制系统。 本专利技术解决技术问题采用的技术方案为:用于医药生物药本冷藏的自动控制系统，包括冷藏室、自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构、条码扫描器、可编程控制器(PLC)和上位机；冷藏室是一个密闭体，自动存取闸口设置在冷藏室侧壁上，样本库与样本自动输送机构均设置在冷藏室内；条码扫描器安装在样本输送经过的路径上；自动存取闸口、样本库以及样本自动输送机构中的传感器和执行部件均与可编程控制器连接；条码扫描器和可编程控制器均与上位机连接； 所述自动存取闸口，是冷藏室与外部空间联系的用来存取样本的过渡通道，该过渡通道与外部环境之间设有外闸门，与冷藏环境之间设有内自动门，外闸门和内自动门之间设有一个过渡区，过渡区内设置有与冷藏室外部连通的气体入口和排气口、与冷藏室内部连通的低温气体入口以及保护性气体入口，这些口上均安装有阀门；过渡区内设置有压力传感器和温湿度传感器；在内自动门处于冷藏室的内侧设置一个移动的样本托盘，样本托盘的内侧设有一个推送机构； 所述样本库，包括中心轴、样本储存圆盘和圆盘驱动机构；中心轴底端安装在一个基座上，各个样本储存圆盘平行安装在中心轴上，相邻样本储存圆盘之间设有密封垫，样本储存圆盘上分布有样本巢和样本传输通道，对应于所有样本储存圆盘至少设置一套圆盘驱动机构，圆盘驱动机构安装在一个固定于基座的支架上，样本巢采用多圆环形式布置在样本储存圆盘上，样本巢呈圆环状分布，圆环数量至少为两环，所有圆环为同心，每一圆环上至少设置一个样本传输通道； 所述样本自动输送机构，包括托举装置和吸附输送装置，托举装置设置在最底层样本储存圆盘的下方，包括托举喷气管和喷气控制阀，对应于最底层样本储存圆盘上的每一个样本传输通道设置一个托举喷气管，托举喷气管上连接有喷气控制阀，托举喷气管与气源连接；吸附输送装置设置在最顶层样本储存圆盘的上方，包括组合吸气座、吸气管、吸气控制阀、输送管、输送控制阀和真空仓，对应于最顶层样本储存圆盘上的每一个样本传输通道设置一个吸气管，吸气管上连接有吸气控制阀，各个吸气管均与真空仓连接，输送管一端与真空仓连接，一端连接到样本托盘，输送管上连接有输送控制阀。 所述圆盘驱动机构包括伺服电机和传动机构，伺服电机与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端连接在旋转圆盘上。传动机构可以采用带传动、同步带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动等各种能够使圆盘转动的机构。 本专利技术所具有的有益效果是:本专利技术改变了传统冷藏环境的启闭方式，可实现样本的自动存取，具有结构简单、样本存放容量大的特点；具有温度、湿度耦合控制功能，具有惰性气体保护装置，尽量减少冷藏环境的波动，避免了冷藏环境的变化，保证了冷藏环境的稳定，保障了样本品质和安全；可以把样本的储存与样本数据信息关联起来，让研究人员从繁琐的样本管理中解脱出来。 【专利附图】【附图说明】 附图1为本专利技术的结构示意图。 附图2为本专利技术自动存取闸口的结构示意图。 附图3为本专利技术的样本库和样本自动输送机构的结构俯示图。 附图4为本专利技术的样本库和样本自动输送机构的结构主视图。 附图5为本专利技术的本瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于医药生物药本冷藏的自动控制系统，包括冷藏室、自动存取闸口、样本库、样本自动输送机构、条码扫描器、可编程控制器和上位机，其特征在于：所述冷藏室是一个密闭体，自动存取闸口设置在冷藏室侧壁上，样本库与样本自动输送机构均设置在冷藏室内；条码扫描器安装在样本输送经过的路径上；自动存取闸口、样本库以及样本自动输送机构中的传感器和执行部件均与可编程控制器连接；条码扫描器和可编程控制器均与上位机连接；所述自动存取闸口，是冷藏室与外部空间联系的用来存取样本的过渡通道，该过渡通道与外部环境之间设有外闸门，与冷藏环境之间设有内自动门，外闸门和内自动门之间设有一个过渡区，过渡区内设置有与冷藏室外部连通的气体入口和排气口、与冷藏室内部连通的低温气体入口以及保护性气体入口，这些口上均安装有阀门；过渡区内设置有压力传感器和温湿度传感器；在内自动门处于冷藏室的内侧设置一个移动的样本托盘，样本托盘的内侧设有一个推送机构；所述样本库，包括中心轴、样本储存圆盘和圆盘驱动机构；中心轴底端安装在一个基座上，各个样本储存圆盘平行安装在中心轴上，相邻样本储存圆盘之间设有密封垫，样本储存圆盘上分布有样本巢和样本传输通道，对应于所有样本储存圆盘至少设置一套圆盘驱动机构，圆盘驱动机构安装在一个固定于基座的支架上，样本巢采用多圆环形式布置在样本储存圆盘上，样本巢呈圆环状分布，圆环数量至少为两环，所有圆环为同心，每一圆环上至少设置一个样本传输通道；所述样本自动输送机构，包括托举装置和吸附输送装置，托举装置设置在最底层样本储存圆盘的下方，包括托举喷气管和喷气控制阀，对应于最底层样本储存圆盘上的每一个样本传输通道设置一个托举喷气管，托举喷气管上连接有喷气控制阀，托举喷气管与气源连接；吸附输送装置设置在最顶层样本储存圆盘的上方，包括组合吸气座、吸气管、吸气控制阀、输送管、输送控制阀和真空仓，对应于最顶层样本储存圆盘上的每一个样本传输通道设置一个吸气管，吸气管上连接有吸气控制阀，各个吸气管均与真空仓连接，输送管一端与真空仓连接，一端连接到样本托盘，输送管上连接有输送控制阀。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，
申请(专利权)人：郑州同心创远生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41