CN106055914B

CN106055914B - 医疗检验设备控制时序可视化生成方法及系统

Info

Publication number: CN106055914B
Application number: CN201610487461.5A
Authority: CN
Inventors: 刘玲媛; 周乐敏; 秦军芳; 谭玉华; 张炎; 梁铁柱
Original assignee: Exxon Guangzhou Bio Tech Ltd
Current assignee: Exxon Guangzhou Bio Tech Ltd
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2019-08-30
Anticipated expiration: 2036-06-24
Also published as: CN106055914A

Abstract

本发明公开了一种医疗检验设备控制时序可视化生成方法，具体包括：构建多个控制时序，每个所述控制时序具体为：制定控制命令的协议；将多个所述控制命令以甘特图的方式依次编排；及将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包；其中，主控单元根据所需功能获取与之相关的时序包，并将该时序包发送至执行单元，所述执行单元根据所述时序包内的控制命令使受控终端执行相关动作。本发明令时序动作编辑更精准、直观、灵活，而且使得系统简化，可靠性增强。

Description

医疗检验设备控制时序可视化生成方法及系统

技术领域

本发明涉及医疗检验设备时序控制领域，特别涉及一种医疗检验设备控制时序可视化生成方法及系统。

背景技术

在医疗检验设备中其时序控制系统具体由主控单元、执行单元、受控终端和控制时序组成。主控单元：提供整个系统的业务功能，响应用户的请求；受控终端：包括多个阀、泵、电机等；执行单元：通过驱动电路与受控终端连接，实现受控终端的具体控制；控制时序：是从主控单元剥离出来的控制逻辑。

检验仪器完成某个功能需要控制很多的阀、泵、电机及其他设备进行协同动作，随着医疗检验设备的自动化程度越高，实现某个功能的动作复杂度越来越高，不同动作之间的协作时间精度要求越来越高，那么仪器的控制逻辑设计也就越来越复杂、越精确。在仪器设计调试过程中，一个功能的实现通常会频繁的变更动作类型和调整动作的逻辑关系，于是控制逻辑的设计也要经常变更。把易变的控制逻辑从软件系统中剥离出来单独设计形成一个有逻辑关系的动作集合文件，即控制时序文件。传统手段有两种方式来做这种逻辑设计，一种是将控制指令自定义好后，用TXT文本的方式来编辑组合控制指令形成一个时序文件，然后将TXT文本翻译成二进制文件供软件函数去读取调用；另外一种方式就是直接用软件代码来编写该控制逻辑。这两种方式在时序编辑时都不能直观的看出控制指令间的逻辑关系和功能关系，如果需要修改动作间的关系，那么时序编辑效率就会很低，动作逻辑的正确率和时间精度也难以保证。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可视化医疗检验设备时序控制方法及系统，从而克服在医疗检验设备中，控制逻辑设计效率低，精确度不高的缺点。

为实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种医疗检验设备控制时序可视化生成方法，具体包括：构建多个控制时序，每个所述控制时序具体为：制定控制命令的协议；将多个所述控制命令以甘特图的方式依次编排；及将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包；

其中，主控单元根据所需功能获取与之相关的时序包，并将该时序包发送至执行单元，所述执行单元根据所述时序包内的控制命令使受控终端执行相关动作。

优选的，上述技术方案中，所述控制命令的协议包括：该控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数。

优选的，上述技术方案中，采用甘特图的行和列对控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数进行配置。

优选的，上述技术方案中，所述控制命令对应一个单一动作，对所述单一动作设一个连续时间段。

优选的，上述技术方案中，将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包具体为：

S100：首先把甘特图第一行的控制命令的保留字转换成命令码；

S101：再将前置任务换算成该控制命令的触发时间；

S102：接着判断命令码是否携带动作参数，如果有则按相应的通信协议格式进行转换；

S103：接着判断命令码的持续动作周期，然后把命令码、触发时间、动作参数按照通信命令帧格式组成一个时序命令；

S104：最后逐行读取甘特图的行信息，按步骤S100～S103处理，根据触发时间的先后顺序排序组合成一个二进制时序包。

为实现上述目的，根据本发明另一方面，提供了一种医疗检验设备控制时序可视化生成系统，具体包括：

构建时序模块，用于构建多个控制时序，具体包括：制定子模块，用于制定控制命令的协议；甘特图子模块，用于将多个所述控制命令以甘特图的方式依次编排；及翻译子模块，用于将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包；其中，主控单元根据所需功能获取与之相关的时序包，并将该时序包发送至执行单元，所述执行单元根据所述时序包内的控制命令使受控终端执行相关动作。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明把易变的控制逻辑从剥离出来以甘特图控制时序文件的形式单独设计，使业务流程的设计模块化，简化了软件系统，提高了设计效率；方便程序的设计和调试；令时序动作编辑更精准、直观、灵活，而且使得系统简化，可靠性增强。

2.本发明自定义时序协议，让没有软件代码编写能力的非软件专业人员也可以编辑时序动作，大大降低了人员专业背景的限制，提高了人力利用率。

3.本发明利用甘特图编辑软件编辑时序文件，能让时序命令以列表形式和图形形式的方式展示时序命令间的逻辑关系和功能关系，不仅使时序命令编辑直观可视化，也使时序检查、更改起来更加方便快捷，错误率降低。

4.本发明使用时序翻译工具按照通信协议去固化地翻译时序文件，这让时序文件编辑或修改之后进行编译的效率大大提高，再加上时序翻译工具具有的检查报错功能，使得时序文件的错误率也大大降低。

附图说明

图1是根据本发明医疗检验设备时序控制系统的结构图。

图2是根据本发明例举时序功能所需的液路图。

图3是根据本发明利用甘特图编辑软件编辑时序的案例图。

图4是根据本发明构建控制时序模块的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，根据本发明实施例的医疗检验设备控制时序可视化生成方法，具体包括：

构建多个控制时序，控制时序是由多个控制命令组成的命令序列，是控制流程设计的最小设计单元，在设计时应遵守逻辑完备，利于重复使用的原则。每个控制时序具体构建步骤为：

S100：制定控制命令的协议；具体为制定时序协议，用来自定义控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数等。

S101：将多个控制命令以甘特图的方式依次编排；

S102：将以甘特图的方式编排的多个控制命令转换为能够识别的时序包；

步骤S101具体为，采用甘特图的行和列对控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数进行配置以清晰的列表显示控制命令，对甘特图文件中甘特图的“条形图格式”“时间刻度”进行设置，让控制命令以图形携带相关动作参数的形式清晰地显示控制命令间的逻辑关系。

下面，介绍采用甘特图编辑软件设置控制命令的格式：

一、设置甘特图的列配置：

A、标记：用于对该任务(控制命令)进行备注或注释，宽度3；

B、任务名称：为控制命令的保留字，宽度18；

C、前置任务：定义控制命令的触发时间，宽度18；

D、工期：定义控制命令的工作周期，在选项卡位置“工具、选项、编辑/日程”中设置“天数”单位为“d”，设置工期显示单位为“天”；时序编写时“d”视为秒(s)计算，宽度7；

E、参数：设置三列，将其自定义域设置为数字1、数字2、数字3，将其标题设置为参1、参2、参3。用来定义动作的配套参数，比如液量，速度档位，运动位置，开闭状态等，各宽度5。

F、开始、结束时间列：设置两列，将其自定义域设置为数字4、数字5，将其标题设置为开始、结束。在“开始”列，在其自定义域的公式中设置成“[开始时间]-[项目开始时间]”以获取该控制命令的精确开始时间；在“结束”列，在其自定义域的公式中设置成“[完成时间]-[项目开始时间]”以获取该控制命令的精确结束时间，各宽度7；

二、设置甘特图的行配置：

1.包括两层，上层对任务行进行模块划分，下层为保留字；

2.大纲级别1为汉字，用来对控制命令动作进行模块分类并注释，不编译；

3.大纲级别2为保留字，进行编译；

4.前三行任务设置为“开始”设置为大纲级别1、“时序大版本保留字”、“时序小版本保留字”设置为大纲级别2，他们的前置任务都为空，工期为零；

5.对“时序大版本保留字”行，“参1.参2”即为控制时序对外版本号；

6.对“时序小版本保留字”行，“参1.参2”即为当前控制时序对外版本号下的内部修改小版本号；

7.“时序大版本保留字”任务的开始日期为年月日+0:00；“时序小版本保留字”任务定位2SS；

三、设置甘特图的条形图样式

1.“时序大版本保留字”、“时序小版本保留字”行的参1、参2分别在条形图两侧；

2.控制命令行的条形图格式设置左侧显示为参1、内部为参2、右侧为保留字；

四、设置甘特图的时间刻度

1.时间刻度只显示1层，显示单位为天；

2.时间刻度标签为“1、2、3、4……从开始”；

3.显示大小设置一个适宜的比例(优选50％)；

4.非工作时间选择“不显示”。

如此，一条完整的控制命令所包含的保留字，触发时间，工作周期，所需的动作参数，开始时间，结束时间一目了然地呈现在列表中，当完成一系列控制命令的编排后，甘特图类型控制时序文件一边会以列表的形式显示控制命令序列，一边会以图形的形式展现控制命令间的逻辑关系。你任意修改控制命令的任一所含特征，其列表和图形就能立即显示所改变的内容。

时序编辑的要求：

1.1号任务即“开始”任务行作为该控制命令的时间原点零时刻，在编写过程中不做更改；

2.控制命令行内除注释以外的所有字符必须为可见的ASCII字符；

3.一个控制命令行对应一个单一动作，且只针对一个连续时间段，同一个保留字可以多行出现，但是要防止同一保留字或针对同一受控终端的不同保留字在同时刻上有重叠；

然后，利用时序翻译工具将甘特图编辑软件编辑的甘特图类型控制时序文件按照仪器通信协议(主控单元与执行单元以基于总线的通信协议进行通信)翻译成仪器可识别的二进制时序包文件；通信协议中的通信命令的命令帧格式为：起始码、控制码、命令长度、命令码、命令参数、校验码、结束码。一种命令码对应执行单元的一个接口函数程序，命令参数值被接口函数程序中的相应参数变量获取，参数的长度与意义由接口函数程序决定。一条通信命令帧与一个时间值合并组成一条时序命令，即甘特图类型时序包文件中的一个时序命令行信息组成的命令，时间值表示该命令执行的时刻点，多个时序命令组合成一个时序包。

时序翻译工具翻译转换流程如下：

1.把任务名称中的保留字(甘特图第一行的控制命令的保留字)转换成命令码；

2.把前置任务内容换算成该任务的触发时间(以本时序包1号任务为零时刻基准的延时时间)；

3.判断命令码是否携带动作参数，需要读取参数是否有值，如果有则按相应的通信协议格式进行转换；

4.判断命令的周期，如果时间大于0，周期开始时间该动作开始执行，周期结束时间该动作也就结束，如果周期等于0，则该动作只是个状态开关指令不用持续，其动作是开还是关由后带的参数决定；

5.把上述的命令码、触发时间、动作参数按照通信命令帧格式组成一个时序命令；

6、逐行读取甘特图的行信息，按上述1～5步骤处理，并根据“触发时间”的先后顺序排序组合成一个命令序列的二进制时序包文件。

时序翻译工具的其他功能要求有：

1.翻译工具要能支持时序协议当中的所有保留字的编译，如果编译时发现时序包文件中有非时序协议中的保留字要能给出提示报错；

2.翻译工具编译时发现同一时刻有同一保留字或针对同一受控终端的不同保留字在同时刻上有重叠时要提示报错；

3.翻译工具编译时只有控制命令行的信息能被翻译成时序命令；

最后，当仪器需要完成某个功能时，主控单元就会下发一个与之相关的翻译好了的控制时序包文件，当执行单元接收到一个完整的控制时序包文件后开始以该时序包文件1号任务为零时刻基准计时，当某一时序命令中的触发时间到，执行单元就按照该时序命令中的命令码，直接运行该命令码的接口函数程序并获取该命令码的相应参数赋值到接口函数程序中的相关变量，让受控终端按照参数含义即时响应相关动作，从而实现仪器功能需求，仪器响应功能需求的流程图如图1。

下面，该医疗检验设备控制时序可视化生成方法的具体实施方式如下：

例如图2为一个液路系统，需要控制其受控终端向W和R各池精确加液4000ul：

首先，根据设计要求和仪器上的受控终端种类制定时序协议，用来自定义控制命令的保留字，触发时间，周期和携带的动作参数等；

如表1的描述例举定义了“开始及时序版本(MAXVER/SUBVER)、阀(SV)、泵(B)、稀释液注射器(XSBU/XSBD)”这几个保留字的含义。

其次，利用甘特图编辑软件编辑控制时序，在甘特图编辑软件中将一个个控制命令当做一个个任务来编排，并以甘特图的方式显示。首先进行甘特图的行、列、条形图格式、时间刻度的设置，然后用事先自定义好的保留字带相关参数去编辑一个控制时序。应该编辑的时序命令序列如图3所示。

图3所示文件名SEQ020.MPP的时序命令序列注解：

第1行：开始，为大纲级别1，起模块说明作用，不参与编译，但为该时序的零时刻基准。

第2行：MAXVER，为大纲级别2，根据协议前置任务为空，作为第一个时序行，参数1为3，参数2为1，表示该时序对外版本为3.1版。

第3行：SUBVER，为大纲级别2，前置任务为2ss，即第2行任务开始的时候它开始执行；参数1为2，参数2为1，表示该时序对内版本为2.1版；那么该时序的综合版本号为3.1.2.1版。

第4行：W&R计数池加液，为大纲级别1，不参与编译，起说明下面的动作为给“W&R计数池加液”的动作模块。

第5行：B03，为大纲级别2，前置任务为1SS+0.2，周期为4.2s，表示3号泵从第一行任务开始的时候延迟0.2s开始，持续动作4.2s时间(0.2s～4.4s)。

第6行：SV03，为大纲级别2，前置任务为5SS，周期为2s，表示3号阀从第5行任务开始的时候开始动作，持续打开2s后结束(0.2s～2.2s)。

第7行：SV04，为大纲级别2，前置任务为6FS+0.2，周期为2s，表示4号阀从第6行任务结束的时候延迟0.2s开始动作，持续打开2s后结束(2.4s～4.4s)。

第8行：XSBD，为大纲级别2，前置任务为1SS+0.1，周期为4.1s，参数1为8000，参数2为13，表示稀释液注射器从第1行任务开始的时候延迟0.1s开始吸液动作，吸液量为8000ul，吸液档位速度为13档，保证在4.1s内吸液完毕(0.1s～4.2s)。

第9行：SV01，为大纲级别2，前置任务为8FS+0.2，周期为3.3s，表示1号阀从第8行任务结束的时候延迟0.2s开始动作，持续打开3.3s后结束(4.4s～7.7s)。

第10行：XSBU，为大纲级别2，前置任务为9SS+0.1，周期为1.5s，参数1为4000，参数2为16，表示稀释液注射器从第9行任务开始的时候延迟0.1s开始推液动作，推液量为4000ul，推液档位速度为16档，保证在1.5s内推液完毕(4.5s～6s)。

第11行：SV02，为大纲级别2，前置任务为10FS+0.1，周期为1.6s，表示2号阀从第10行任务结束的时候延迟0.2s开始动作，持续打开1.6s后结束(6.1s～7.7s)。

第12行：XSBU，为大纲级别2，前置任务为11SS+0.1，周期为1.5s，参数1为4000，参数2为16，表示稀释液注射器从第11行任务开始的时候延迟0.1s开始推液动作，推液量为4000ul，推液档位速度为16档，保证在1.5s内推液完毕(6.2s～7.7s)。

图3时序功能注解：

打开B03泵4.2s的时候分别打开SV03，SV04各2s，目的排空W和R池子内的原液。同时稀释液注射器从稀释液桶内以13档在4.1s内吸入8000ul稀释液，待池内液体排空完和稀释液注射器吸液完毕后，SV01阀上电3.3s，同时稀释液注射器向W池内以16档在1.5s内推液4000ul。接着SV01阀持续打开的同时打开SV02阀1.6s，稀释液注射器又向R池内以16档在1.5s内推液4000ul。

不同的功能需求需要不同的受控终端在不同的时段内协同工作才能完成，其配合的时间点和时长要求决定了其对应的时序命令的开始时间和结束时间该如何设定；一个动作如何实现以及要完成什么样的目的决定了其参数值的类型和数值大小，比如档速、液量等。动作越关键，那么其配合时间的多少越发重要，因此用甘特图编辑软件编辑时序其甘特图的显示方式能够很清楚的从“开始”“结束”两列中读到各个时序命令的启停时刻。另外，在甘特图控制时序文件窗口中拆分出来一个窗口在下方并以甘特图显示，那么检查针对同一个受控终端的控制命令在这个时序文件里是否有重叠现象，比如针对稀释液注射器的XSBD，XSBU命令，只要在上面的那个窗口点选这几个命令，于是所选的那几个命令就会在下窗口中集中显示，然后在下窗口查看其“开始”“结束”列显示的时间点就能算出是否存在重叠，如图3中点选的第8、10、12行命令。

然后，利用时序翻译工具将甘特图编辑软件编辑的甘特图类型控制时序文件(SEQ020.MPP)按照仪器通信协议(主控单元与执行单元以基于总线的通信协议进行通信)翻译成时序命令序列，例如图3中12行里除开大纲级别1的两行剩下的10行控制命令根据通信协议翻译成二进制时序命令后再根据各命令的开始时间先后来排序形成二进制时序包文件(SEQ020.BIN)。

最后，当仪器需要完成某个功能时(比如上述给W/R池加液功能)，主控单元就会下发一个与之相关的翻译好了的控制时序包文件(SEQ020.BIN)，当执行单元接收到一个完整的控制时序文件后开始以该时序包文件1号任务(开始)为零时刻基准计时，当某一时序命令(比如XSBD)中的触发时间(时序开始后0.1s)到，执行单元就按照该时序命令中的命令码，直接运行该命令码的接口函数程序(稀释液注射器吸液函数程度)并获取该命令码的相应参数(工期4.1s、吸液量8000ul、档速13)赋值到接口函数程序中的相关变量(工期，液量、档速)，让受控终端按照参数含义即时响应相关动作(4.1s内以13档速度吸液8000ul)，从而实现仪器功能需求。

表1时序协议自定义时序命令的例举表

根据该实施例另一方面，如图4所示，还提供了一种医疗检验设备控制时序可视化生成系统，具体包括：

构建时序模块10，用于构建多个控制时序，具体包括：

制定协议子模块101，用于制定控制命令的协议；

编排时序子模块102，用于将多个控制命令以甘特图的方式依次编排；

翻译时序子模块103，用于将以甘特图的方式编排的多个控制命令转换为能够识别的时序包；

其中，主控单元根据所需功能获取与之相关的时序包，并将该时序包发送至执行单元，执行单元根据所述时序包内的控制命令使受控终端执行相关动作。

综上，本发明把易变的控制逻辑从剥离出来以甘特图控制时序文件的形式单独设计，使业务流程的设计模块化，简化了软件系统，提高了设计效率；方便程序的设计和调试；令时序动作编辑更精准、直观、灵活，而且使得系统简化，可靠性增强。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种医疗检验设备控制时序可视化生成方法，其特征在于，具体包括：

构建多个控制时序，每个所述控制时序具体为：

制定控制命令的协议；

将多个所述控制命令以甘特图的方式依次编排；及

将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包；

其中，主控单元根据所需功能获取与之相关的时序包，并将该时序包发送至执行单元，所述执行单元根据所述时序包内的控制命令使受控终端执行相关动作；

所述控制命令的协议包括：该控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数；

采用甘特图的行和列对控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数进行配置；

将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包具体为：

S100：首先把甘特图第一行的所述控制命令的保留字转换成命令码；

S101：再将甘特图的前置任务换算成该控制命令的触发时间；

2.根据权利要求1所述的医疗检验设备控制时序可视化生成方法，其特征在于，所述控制命令对应一个单一动作，对所述单一动作设一个连续时间段。

3.一种医疗检验设备控制时序可视化生成系统，其特征在于，具体包括：

构建时序模块，用于构建多个控制时序，具体包括：

制定协议子模块，用于制定控制命令的协议；

编排时序子模块，用于将多个所述控制命令以甘特图的方式依次编排；及

翻译时序子模块，用于将以甘特图的方式编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包；

所述控制命令的协议包括：控制命令的保留字，周期，触发时间和携带的动作参数；

将以甘特图的方式设计与编排的多个所述控制命令转换为能够识别的时序包，具体为：

S101：再将甘特图的前置任务换算成该控制命令的触发时间；

4.根据权利要求3所述的医疗检验设备控制时序可视化生成系统，其特征在于，所述控制命令对应一个单一动作，对所述单一动作设一个连续时间段。