一种生物样本冷链运输监控管理系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种生物样本冷链运输监控系统，其组成包括：生物样本运输箱、智能监控器、远程监控终端，所述生物样本运输箱安装有智能监控器，所述智能监控器包括一微控制单元，微控制单元分别与开箱检测模块、GPS模块、GPRS模块、温度检测模块、报警模块、参数配置模块、数据存储模块、液晶模块、时钟芯片相连，所述远程监控终端包括计算机和手机，所述智能监控器通过GPRS模块与远程监控终端进行无线通信，旨在能实现对生物样本运输过程中温度、地理位置等实时监测，实时上传，保障运输安全，并能实时对生物样本运输历史状态数据追溯查询，促进生物科技领域的研究交流与发展。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物样本和冷链物流领域，尤其涉及一种生物样本冷链运输监控管理系统。
技术介绍
随着科技进步和生物技术的迅猛发展，生物安全问题已经成为影响国家乃至世界政治、经济、安全与和平的大命题。以往实验室生物安全是指避免危险生物因素造成实验室人员暴露，向实验室外扩散并导致危害的综合措施。随着形势发展的需要，近年国际上又将生物安全提升到生物安全保障的概念，即单位和个人为防止病原体或毒素丢失、被窃、滥用、转移或有意释放而采取的安全措施。其目的是避免因微生物资源的不适当使用而危及公共卫生与安全。其中，确保高致病性病原微生物样本采集、运输安全成为“实验室外”生物安全需关注的问题。我国大陆公共卫生近年来面临许多新的问题：“炭疽”恐怖事件、SARS爆发、H1N1禽流感流行，这些均涉及高致病性病原微生物样本采集、运输。《中华人民共和国传染病防治法》、《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》相关条例均要求严格管理高致病性病原微生物样本运输。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种专门针对生物样本运输安全的生物样本冷链运输监控系统，对生物样本运输过程中温度、地理位置等实时监测，实时上传，保障运输安全，并能实时对样本历史状态数据追溯查询，促进生物科技领域的研究交流与发展。为了实现上述技术目的，通过以下技术方案来实现：一种生物样本冷链运输监控管理系统，其组成包括：生物样本运输箱、智能监控器、远程监控终端，其特征在于：所述生物样本运输箱安装有智能监控器，所述智能监控器包括一微控制单元，微控制单元分别与开箱检测模块、GPS模块、GPRS模块、温度检测模块、报警模块、参数配置模块、数据存储模块、液晶模块、时钟芯片相连，所述远程监控终端包括计算机和手机，所述智能监控器通过GPRS模块与远程监控终端进行无线通信。其中，所述开箱检测模块由两部分组成，一部分为塑封干簧管，另一部分为磁性材料，分别安装在箱盖和箱体的闭合处。箱盖关闭时，干簧管吸合；箱盖打开时，干簧管断开。其中，所述温度检测模块采用DS18B20数字温度传感器，置于生物样本运输箱内。其中，所述GPRS模块采用SIM900A作为通信芯片，根据设置好的参数与服务器进行数据通信，将温度检测模块、GPS模块、开箱检测模块采集到的信息发送到监管方和用户的计算机。其中，生物样本运输箱在运输过程中，当开箱检测模块检测到开箱信息或温度检测模块检测到的温度超过预设值，就通过GPRS模块发生短信至用户手机报警，同时报警模块电路接通，智能监控器发出报警声。其中，所述参数配置模块采用串口芯片CH340T，用于配置智能监控器的服务器IP地址、端口号、采样时间、上传数据时间等参数。其中，所述数据存储模块采用TF卡，当GPRS模块无法连接网络时，温度检测模块、GPS模块、开箱检测模块采集到的信息存储入TF卡，做历史备份数据，GPRS模块恢复网络后未上传的数据继续上传。其中，所述液晶模块采用HT1621B驱动定做的段码液晶屏幕，能够显示温度、时间、信号强度和电池电量信息。其中，所述时钟芯片采用型号为DS1302，是具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。其中，所述微控制单元采用型号为STM8L151C8T6的超低功耗单片机。采用上述技术方案带来的有益效果：第一，所述智能监控器可以实时本地显示温度信息、电池电量、信号强度和本地时间。第二，远程监控终端能够通过电子地图实时查看运输箱的地理位置，必要时还可以对运输轨迹进行回放。第三，在生物样本的运输过程中，当开箱检测模块检测到开箱信息、温度检测模块检测到的温度超过预设值或者运输轨迹偏离预定路径，智能监控器和远程监控终端同时发出警报，对生物样本运输过程进行安全管理。第四，远程监控终端可以对生物样本运输历史数据进行追溯，查询运输箱的历史温度、历史路径以及开箱时间。第五，智能监控器芯片选型多采用低功耗芯片，能够有效的减少耗能，提高电源管理效率。附图说明图1为本技术所述生物样本冷链运输监控系统的系统架构图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式 仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示的生物样本冷链运输监控系统的系统架构图，所述智能监控器包括一微控制单元，微控制单元分别与开箱检测模块、GPS模块、GPRS模块、温度检测模块、报警模块、参数配置模块、数据存储模块、液晶模块、时钟芯片相连。微控制单元STM8L151C8T6为意法半导体出品的超低功耗芯片，最低功耗达400na。此外该芯片具有3个UART接口，其中UART1通过USB转TTL芯片CH340T与计算机相连，可以完成参数配置、数据读取等功能；UART2与GPS模块相连；UART3与GPRS模块相连。另外此芯片具有RTC、IIC、SPI、ADC，可以满足系统需求。RTC用于获取系统时间、IIC用于驱动EEPROM，用于存储系统参数；SPI用于驱动TF卡，用于存储数据；ADC用于监测电池电压。另外还扩展2路LED，用于指示GPS和GPRS模块的工作状态。GPS模块，本技术采用的是瑞士UBLOX GPS模块，GPS接收器接收来自导航卫星的实时地理位置信息，从而可以精确获取GPS信号。在本技术中GPS模块与UART2相连，中间通过2个跳线相接，方便调试。GPRS模块，与GSM相比，GPRS的传输速率更高，网络利用率更高。本技术采用SIMCOM的SIM900A GPRS DTU数据透传模块。在本技术中GPRS模块用于上传/下传数据或指令用。与UART3相连，增加跳线便于调试。连网时电流较大，故采用锂电池直接供电。温度检测模块，本产品采用高精度的数字温度传感器DS18B20，精度+/-0.5摄氏度，用于实时监测运输箱内的温度情况。通过CH340T完成UART与计算机USB口的通信，用于通过计算机给智能监控器设置服务器IP地址、端口号、采样时间、上传数据时间等参数，还可以将智能监控器中的数据上传到计算机。集成电源变换模块，低压差LDO为662K，用于为系统提供3.3V电压。报警模块与微控制单元BEEP接口相连，用于本地报警，可以通过库函数实现驱动，加跳线帽方便调试。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物样本冷链运输监控管理系统，其组成包括：生物样本运输箱、智能监控器、远程监控终端，其特征在于：所述生物样本运输箱安装有智能监控器，所述智能监控器包括一微控制单元，微控制单元分别与开箱检测模块、GPS模块、GPRS模块、温度检测模块、报警模块、参数配置模块、数据存储模块、液晶模块、时钟芯片相连，所述远程监控终端包括计算机和手机，所述智能监控器通过GPRS模块与远程监控终端进行无线通信。

【技术特征摘要】
1.一种生物样本冷链运输监控管理系统，其组成包括：生物样本运输箱、智能监控器、远程监控终端，其特征在于：所述生物样本运输箱安装有智能监控器，所述智能监控器包括一微控制单元，微控制单元分别与开箱检测模块、GPS模块、GPRS模块、温度检测模块、报警模块、参数配置模块、数据存储模块、液晶模块、时钟芯片相连，所述远程监控终端包括计算机和手机，所述智能监控器通过GPRS模块与远程监控终端进行无线通信。2.根据权利要求1所述的一种生物样本冷链运输监控管理系统，其特征是，所述开箱检测模块是根据磁力原理制作，由两部分组成：一部分为干簧管，一部分为磁性材料，分别安装在箱盖和箱体的闭合处。3.根据权利要求1所述的一种生物样本冷链运输监控管理系统，其特征是，所述温度检测模块采用DS18B20数字温度传感器，置于生物样本运输箱内。4.根据权利要求1所述的一种生物样本冷链运输监控管理系统，其特征是，所述GPRS模块采用SIM900A作为通信芯片，根据设置好的参数与服务器进行数据通信，将温度检测模块、GPS模块、开箱检测模块采集到的信息发送到监管方和用户的计算机。5.根据权利要求1所述的一种生物样本冷链运输监控管理系统，其特征是，生物样本运输箱在...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟，郑杨婷，沈月，冯志勇，陈豆，陈栋，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32