CN106148182A - 一种高级别生物安全运输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高致病性病原微生物的生物安全运输装置，包括运输箱、病原微生物容器、GPS定位仪、通讯装置、温度监控仪、警报装置、制冷装置、加热装置。本发明采用将生物安全运输箱与定位系统和温度控制仪器组合在一起的技术方案，克服了现有生物安全运输箱因缺乏跟踪设置，一旦丢失很难及时找回，一旦泄露，容易造成高致病性病原微生物在社会上扩散等问题，此外病原微生物一般需要冷藏保存，运输过程中没有温度监控，一旦达不到规定的温度，会导致病原微生物的凋亡。

Description

一种高级别生物安全运输装置
技术领域：
本发明涉及一种微生物保藏运输装置，具体的，涉及一种用于高致病性危险病原微生物的安全运输装置。
背景技术：
在生物实验室和一些医疗活动中，经常需要用到一些高危险性的致病微生物，并且需要对这些高危险性的致病微生物进行运输如何在运输过程中既保证微生物能够存活，又保证致病微生物不至于泄露，是生物制品特别是高危险性致病微生物运输过程中需要解决的问题。
现有的运输装置一般通过保温的运输箱对致病微生物进行低温冷藏运送，但是在运输过程中既不能监控微生物的保存温度，也不能监控微生物的位置，如果运输途中出现一些意外情况，很可能造成运输途中温度无法达到微生物保藏要求，或者病原微生物泄露，造成严重社会危害。
目前现有技术中，部分保藏运输装置带有温度监控，能够实时记录运输过程中的温度，也有一些运输装置具有制冷系统，防止在运输途中温度升高。但是现有技术中的装置均不具有地点追踪、丢失后报警、自动销毁有毒微生物的功能。
发明内容：
本发明的目的在于提出一种具有温度监控、位置监控、丢失报警及销毁功能的生物安全运输装置。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种生物安全运输装置，包括运输箱(1)、病原微生物容器(2)、GPS定位装置、温度传感器、制冷装置、加热装置、通讯装置、警示装置、运输箱锁和中央控制装置，其特征在于：
所述运输箱的箱体包括硬质外层和内层隔热材料，在运输箱内安装有GPS定位装置、箱内温度传感器、制冷装置、无线通讯装置和中央控制装置，运输箱的箱体外安装有警示装置，运输箱箱盖上安装有运输箱锁，用于在病原微生物运输过程中将运输箱上锁；
病原微生物容器包括试管、填充物、加热装置和外包装，其中，运输病原微生物时，病原微生物培养液保存在试管中，所述外包装由防水材料制成，并且在放入病原微生物后密封，所述填充物由吸收性材料制成，填充在外包装与试管之间，所述加热装置安装在所述试管外部，能够直接对所述试管进行加热；
所述GPS定位装置用于定位所述生物安全运输装置，能够通过所述GPS定位装置远程实时监控生物安全运输装置的位置；
所述通讯装置用于远程通讯，监控到所述生物安全运输装置的位置远离预订位置后，可以通过所述通讯装置向所述运输箱发送指令；
所述温度传感器用于监控所述运输箱内的温度；
所述中央控制装置通过无线通讯装置和其他装置进行通讯，接收从其他装置传递来的信息，且所述中央控制装置接受所述温度传感器检测到的运输箱内温度，控制所述制冷装置和所述加热装置的工作状态；所述中央控制装置在接收到警示命令后控制所述警示装置发出警示信号。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述通讯装置是gprs通讯装置、3g通讯装置或4g通讯装置。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述中央控制装置是单片机或ARM处理器。
如前述的生物安全应运输装置，其特征在于：所述制冷装置是压缩机、半导体制冷装置、或制冷剂。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述加热装置是电加热装置或加热剂。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述警示装置包括报警喇叭和/或警示灯。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述生物安全运输装置还可以包括定时装置，在病原微生物装入所述生物安全运输装置后开始计时，超过预订时间还没有运送到预订地点，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
如前述的病原微生物安全运输装置，其特征在于：所述运输箱外表面具有显示装置，所述显示装置能够实时显示运输箱内温度、运输箱地理位置、目的地、运送病原微生物种类信息。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述显示装置是触摸式液晶显示屏，所述运输箱锁为密码锁，通过所述触摸式液晶显示屏输入密码。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：所述运输箱锁为指纹锁，所述箱体外表面还具有指纹传感器。
如前述的生物安全运输装置，其特征在于：还包括计数器，用于对连续开启运输箱错误的次数进行计数，当连续开启运输箱错误的次数超过预定次数后，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
附图说明：
图1是本发明的生物安全运输装置示意图；
图2是本发明的生物安全运输装置外观示意图；
图3是本发明的生物安全运输装置电路结构框图。
图例：1、运输箱，2、病原微生物容器，3、试管，4、填充物，5、外包装，6、显示装置，7、指纹传感器。
具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1：参见附图1-2，一种生物安全运输装置，包括运输箱1、病原微生物容器2、GPS定位装置、温度传感器、制冷装置、加热装置、通讯装置、警示装置、运输箱锁和中央控制装置，其中所述运输箱的箱体包括硬质外层和内层隔热材料，其中硬质外层采用PP硬质塑料制成，内层隔热材料为PU，隔热内层为发泡一体成型工艺成型在硬质外层内。在运输箱内安装有GPS定位装置、箱内温度传感器、制冷装置、无线通讯装置和中央控制装置，运输箱的箱体外安装有警示装置，运输箱箱盖上安装有运输箱锁，用于在病原微生物运输过程中将运输箱上锁。所述运输箱锁可以使用电子密码锁或指纹锁，运输箱锁通过中央控制装置控制。
病原微生物容器包括试管、填充物、加热装置和外包装，其中，运输病原微生物时，病原微生物培养液保存在试管中，所述外包装由防水材料制成，具体的，外包装的防水材料采用聚酯材料制成。并且在放入病原微生物后密封，所述填充物由吸收性材料制成，填充在外包装与试管之间，具体的，吸收性材料可以使用超吸收性树脂。所述加热装置安装在所述试管外部，能够直接对所述试管进行加热；病原微生物容器上具有和运输箱内部的接口匹配的接口，用于将病原微生物容器中的加热装置与中央控制装置相互连接，且能够通过运输箱的电源进行供电，所述匹配接口采用现有技术中通用的供电及通讯接口，通讯接口可以采用串口、USB等通讯接口，中央控制装置能够通过该通讯接口控制加热装置。
所述GPS定位装置用于定位所述生物安全运输装置，能够通过所述GPS定位装置远程实时监控生物安全运输装置的位置；所述通讯装置用于远程通讯，所述中央控制装置能够通过所述GPS定位装置获取生物安全运输装置的实时位置，并通过所述通讯装置将运输装置的位置发送出去，例如发送给远程的服务器、所运送的危险微生物的所有人、危险微生物监管机构等等；所述通讯装置是gprs通讯装置、3g通讯装置或4g通讯装置，例如，可以通过所述通讯装置向危险微生物所有人发送短信，或者通过微信位置共享的方式将当前运输装置的位置实时共享给微信微生物所有人的微信账号，或者，将位置信息通过互联网发送给监管机构的服务器。
所述温度传感器用于监控所述运输箱内的温度；并将监控到的温度值发送给所述中央处理装置，中央处理装置通过监控记录运输箱内的温度监控是否存在温度异常，并根据温度控制所述制冷装置和所述加热装置的工作状态。
所述中央控制装置通过无线通讯装置和其他装置进行通讯，并且能够通过无线通讯装置接收从其他装置传递来的信息，例如，所运送微生物的所有人可以使用手机短信的方式向运输装置发送指令，或者，监管机构的服务器可以通过互联网向运输装置发送指令；当通过位置信息确定运输装置偏离预定线路或者丢失，可以向运输装置发送销毁指令，所述中央控制装置收到销毁指令后控制所述加热装置进行加热，以杀灭运送的危险微生物。所述的加热装置可以是电加热器或者加热剂，使用加热剂时，中央控制装置收到销毁命令后控制不同加热剂混合，开始加热。
所述中央控制装置可以包括处理器和存储器，存储器用来存储预定路线信息、实际位置信息、目的地地理位置信息、运输箱锁的开锁密码和开锁指纹、温度监控数据、接收到的远程指令等信息，处理器对相关数据进行运算和处理，控制GPS、通讯装置、温度监控装置、制冷装置、加热装置等的运行，所述处理器可以是单片机、FPGA或ARM处理器。
所述制冷装置是压缩机、半导体制冷装置、或制冷剂。当制冷装置使用压缩机或半导体制冷装置时，中央控制装置通过温度传感器监控运输箱内的温度，当运输箱内温度高于一定阈值时，中央控制装置可以控制制冷装置的运行，加大制冷功率，使温度能够维持在需要的低温，当制冷装置使用制冷剂，如冰盒时，运输装置仅能监控温度信息，而无法主动进行温度控制。所述的半导体制冷装置是半导体制冷片，当使用半导体制冷片时，半导体制冷片的冷端安装在所述运输箱的内部，半导体制冷片的热端嵌入所述箱体的内部，且半导体制冷片的热端连接散热装置，散热装置的散热片设置在所述运输箱的外表面。
所述警示装置包括报警喇叭和/或警示灯。当运输装置的位置偏离预定运送路线或者运输装置最终没有送达目的地时，中央控制装置控制警示装置发出警示信号，例如可以通过警报喇叭发出高音警报声，同时警示灯发光闪烁。另外，也可以通过通讯装置向运输装置发送警示命令，收到警示命令后，中央控制装置控制警示装置发出警示信号。
实施例2：本实施方式中的生物安全运输装置和实施例1中的实施方式基本相同，除实施例1中的各部分外，还包括定时装置，在病原微生物装入所述生物安全运输装置后开始计时，超过预订时间还没有运送到预订地点，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
或者，可以通过定时装置设定一个预定时间，在病原微生物装入所述生物安全运输装置并且运输箱锁上锁后开始计时，当超过预定时间还没有打开运输箱锁取出运送的微生物时，中央控制装置控制所述加热装置对试管进行加热，杀灭运送的微生物。
中央控制装置控制加热装置加热杀灭微生物时，同时控制制冷装置停止制冷。
实施例3：本实施方式中的生物安全运输装置和实施例1中的实施方式基本相同，此外，本实施方式的运输箱外表面具有显示装置6，所述显示装置能够实时显示运输箱内温度、运输箱地理位置、目的地、运送病原微生物种类信息。所述显示装置可以是触摸式液晶显示屏，所述运输箱锁为密码锁，通过所述触摸式液晶显示屏输入密码。
所述运输箱锁可以为指纹锁，所述箱体外表面还具有指纹传感器7。
还包括计数器，用于对连续开启运输箱错误的次数进行计数，当连续开启运输箱错误的次数超过预定次数后，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
实施例4：本实施方式基本等同于实施例1，不同在于，使用紫外线灯代替实施例1中的加热装置，即当需要对运输的微生物进行销毁杀灭时，采用紫外线杀灭的方式代替加热杀灭的方式。当检测到运输箱偏离预定运输路线、没有到达最终目的地、超过预定运送时间、连续开锁错误等情况下，中央控制装置控制控制紫外线灯开启，对试管内的微生物进行连续的紫外线照射，通过紫外线杀死试管中运输的危险微生物。
本领域技术人员能够获知，除发明内容和实施例中的各部件外，本发明的运输装置还应该具有电源，电源可以采用充电电池对运输装置的各部分进行供电，或者，当使用汽车或火车进行运送时，所述运输装置还具有电源接口，通过电源接口使用汽车或火车上的电源对所述运输装置进行供电。另外，所述中央控制装置和各部件之间的电路连接、通讯接口等均采用现有技术中广泛使用的电路、接口形式，中央控制装置和各部件均具有电路板和相应的电气元件，且中央控制装置可以具有嵌入式操作系统，如andriod系统、windowsce、嵌入式linux系统等嵌入式操作系统进行控制，同时对各外设进行驱动。本领域技术人员可以从公知的现有技术中获取嵌入式操作系统及相关硬件部分的驱动控制程序。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种生物安全运输装置，包括运输箱(1)、病原微生物容器(2)、GPS定位装置、温度传感器、制冷装置、加热装置、通讯装置、警示装置、运输箱锁和中央控制装置，其特征在于：
所述运输箱的箱体包括硬质外层和内层隔热材料，在运输箱内安装有所述GPS定位装置、所述温度传感器、所述制冷装置、所述通讯装置和所述中央控制装置，运输箱的箱体外安装有所述警示装置，运输箱的箱盖上安装有所述运输箱锁，所述运输箱锁用于在病原微生物运输过程中将运输箱上锁；
所述病原微生物容器包括试管(3)、填充物(4)、加热装置和外包装(5)，其中，运输病原微生物时，病原微生物培养液保存在所述试管(3)中，所述外包装(5)由防水材料制成，并且在放入病原微生物后密封，所述填充物(4)由吸收性材料制成，填充在外包装与试管之间，所述加热装置安装在所述试管外部，能够直接对所述试管进行加热；
所述GPS定位装置用于定位所述生物安全运输装置，能够通过所述GPS定位装置远程实时监控生物安全运输装置的位置；
所述通讯装置用于远程通讯，所述中央控制装置能够通过所述通讯装置将所述生物安全运输装置的状态信息发送给远程服务器或管理人员的手机，并且能够通过所述通讯装置接收远程指令；
所述温度传感器用于监控所述运输箱内的温度；
所述中央控制装置通过无线通讯装置和其他装置进行通讯，接收从其他装置传递来的信息，且所述中央控制装置接受所述温度传感器检测到的运输箱内温度，控制所述制冷装置和所述加热装置的工作状态；所述中央控制装置在接收到警示命令后控制所述警示装置发出警示信号。
2.如权利要求1所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述通讯装置是gprs通讯装置、3g通讯装置或4g通讯装置。
3.如权利要求2所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述中央控制装置包括处理器和存储器，其中处理器是单片机、FPGA或ARM处理器。
4.如权利要求3所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述制冷装置是压缩机、半导体制冷装置或制冷剂。
5.如权利要求4所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述加热装置是电加热装置或加热剂。
6.如权利要求5所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述警示装置包括报警喇叭和/或警示灯。
7.如权利要求6所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述生物安全运输装置还可以包括定时装置，在病原微生物装入所述生物安全运输装置后开始计时，超过预订时间还没有运送到预订地点，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
8.如权利要求1-7之一所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述运输箱外表面具有显示装置(6)，所述显示装置能够实时显示运输箱内温度、运输箱地理位置、目的地、运送病原微生物种类信息。
9.如权利要求8所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述显示装置是触摸式液晶显示屏，所述运输箱锁为密码锁，通过所述触摸式液晶显示屏输入密码。
10.如权利要求8所述的生物安全运输装置，其特征在于：所述运输箱锁为指纹锁，所述箱体外表面还具有指纹传感器(7)。
11.如权利要求9或10所述的生物安全运输装置，其特征在于：还包括计数器，用于对连续开启运输箱错误的次数进行计数，当连续开启运输箱错误的次数超过预定次数后，所述中央控制装置控制所述加热装置对所述试管进行加热。
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