CN106766656A - 一种药品冷藏箱的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种药品冷藏箱的智能控制系统，包括冷藏箱；控制终端，用于对冷藏箱进行远程控制；云服务平台，与所述控制终端网络通讯连接，用于存储、处理分析所述冷藏箱的运行信息，并将所述运行信息传输至所述控制终端；冷藏箱控制系统，与所述云服务平台网络通讯连接，用于采集、调控所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述云服务平台；所述冷藏箱控制系统包括电源管理单元，所述电源管理单元包括备用电源、电流采集装置；所述备用电源用于给所述冷藏箱以及所述冷藏箱控制系统供电；所述电流采集装置用于采集所述冷藏箱运行时的工作电流，所述云服务平台对所述工作电流进行处理，计算得出所述备用电源的供电时间。

Description

一种药品冷藏箱的智能控制系统

技术领域

本发明涉及冷藏技术领域，具体涉及一种药品冷藏箱的智能控制系统。

背景技术

药品冷藏箱应用广泛，适用于医院、防疫站、血库、科研院所、高校、生物制药、基因工程、企业等需要恒温储存的场所。取代了原先所使用的家用冰箱来保存药品、疫苗等产品，突破了家用冰箱的性能限制，避免了家用冰箱由于局部疫苗冻结或局部温度过高，从而导致药品或疫苗变质的问题。但是，现有的药品冷藏箱缺乏对冷藏箱运行情况的实时监控，不能对突发情况进行智能化判断和处理，使得其内部冷藏药品无法得到较佳的冷藏效果，更严重的可能会导致药品失效等情况发生，这不仅会造成经济上的损失而且会延误对病人的治疗。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种药品冷藏箱的智能控制系统，包括冷藏箱，还包括：

一控制终端，用于对冷藏箱进行远程控制；

一云服务平台，与所述控制终端网络通信连接，用于存储、处理分析所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述控制终端；

一冷藏箱控制系统，与所述云服务平台网络通信连接，用于采集、调控所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述云服务平台；

所述冷藏箱控制系统包括电源管理单元、单片机，所述单片机与所述电源管理单元串口连接；

所述电源管理单元包括备用电源、电流采集装置；

所述备用电源用于给所述冷藏箱以及所述冷藏箱控制系统供电；

所述电流采集装置用于采集所述冷藏箱运行时的电流信号并传输至所述单片机，所述单片机将所述电流信号转化为电流值后进行存储并传输至所述云服务平台，所述云服务平台对所述电流值进行处理分析，计算得出所述备用电源的供电时间。

较佳的，所述云服务平台计算所述备用电源的供电时间的公式为：

公式中，t为所述备用电源的供电时间，单位为h；C为所述备用电源的额定容量，单位为Ah；I为所述冷藏箱的平均电流值，单位为A；为所述备用电源的深度放电系数；N为所述备用电源的充放电次数；K_N为所述充放电次数的修正系数；T为所述备用电源所处的环境温度，单位为℃；m为所述电流值随机分组的个数；n_j为第j组的所述电流值的采集次数；为第j组的电流平均值，单位为A；μ_j为第j组的所述电流平均值的系数；为每j组的电流标准差；I_ij为第j组第i次采集的电流值，单位为A；α表示修正因子；β表示修正值；为向下取整符号。

较佳的，所述制冷控制单元包括温度传感器、湿度传感器，所述温度传感器用于采集所述冷藏箱内的温度，所述湿度传感器用于采集所述冷藏箱内的湿度；

所述单片机与所述温度传感器、所述湿度传感器以及所述控制面板串口连接，所述单片机将所述温度传感器采集到的温度信号以及所述湿度传感器采集到的湿度信号转化为数字信号后传输至所述控制面板，所述控制面板用于设置所述冷藏箱的温度和湿度并传输至所述单片机，所述单片机向所述冷藏箱发布指令，控制所述冷藏箱的制冷量输出以及湿度调节。

较佳的，所述冷藏箱控制系统还包括药品信息管理单元，所述药品信息管理单元包括RFID标签，RFID阅读器，用于采集所述冷藏箱内的药品信息。

较佳的，所述冷藏箱控制系统还包括定位单元，所述定位单元为GPS定位模块，用于对所述冷藏箱进行实时定位。

较佳的，所述冷藏箱控制系统还包括照明单元，包括设置于所述冷藏箱内部的LED灯以及LED灯开关，通过所述冷藏箱的箱门开关控制所述LED灯开关的启闭。

较佳的，所述网络通信连接为WIFI、LAN和/或GPRS连接。

较佳的，所述控制终端为电脑端或智能手机端。

较佳的，所述电源管理单元还包括断电保护装置，所述断电保护装置在断电瞬间接通所述备用电源，维持所述冷藏箱正常工作；在来电时保护所述冷藏箱缓慢启动，防止立即送电导致所述冷藏箱损坏。

较佳的，所述控制终端用于输入所述冷藏箱的编号，并设置所述电流采集装置的采集时间间隔以及所述冷藏箱的运行信息。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，将物联网应用到药品冷藏箱领域，实现药品冷藏的智能化以及远程化控制；2，通过云服务平台计算备用电源的供电时间，所用计算公式能够快速准确的将波动较大的电流值批量删除，得到所述备用电源精确的供电时间，并通过控制终端及时提醒用户，使得用户能够在该时间段内及时采取有效的措施，避免突发停电对所述冷藏箱内药品的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明一种药品冷藏箱的智能控制系统的简图。

具体实施方式

以下结合附图1，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

一种药品冷藏箱的智能控制系统，包括冷藏箱和控制终端1、云服务平台2、冷藏箱控制系统3；

所述控制终端1，用于对冷藏箱进行远程控制，与所述云服务平台2通过网络通信连接；

所述云服务平台2，用于存储、处理分析所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述控制终端1；

所述冷藏箱控制系统3与所述云服务平台2通过网络通信连接，用于采集、调控所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述云服务平台2；

所述网络通信连接为WIFI、LAN或GPRS连接；

所述控制终端1为电脑端或智能手机端，用于对所述云服务平台2的数据进行实时显示和远程控制。

所述冷藏箱控制系统3包括制冷控制单元31、电源管理单元32、药品信息管理单元33、照明单元34、定位单元35、控制面板36、单片机37；所述冷藏箱控制系统3所采集到的工作信息，通过网络传输至所述云服务平台2进行存储和分析，并通过网络传输至所述控制终端1，用户通过所述控制终端1可以实时掌控所述冷藏箱的工作状态，并可以对所述冷藏箱的运行信息进行设置。

所述制冷控制单元31包括温度传感器、湿度传感器；所述温度传感器、所述湿度传感器与所述单片机37串口连接，所述温度传感器以及所述湿度传感器设置于所述冷藏箱本体内部，所述温度传感器用于检测所述冷藏箱内的实时温度变化情况，所述湿度传感器用于检测所述冷藏箱内的实时湿度变化情况。所述单片机37与所述控制面板36串口连接，所述单片机37将所述温度传感器以及所述湿度传感器所检测到的信号转换为数字信号，然后传输到所述控制面板36，通过所述控制面板36可以显示所述冷藏箱内的实时温度和湿度，并可以通过所述控制面板36手动调节温度和湿度，使得所述冷藏箱内的储存条件能够更好的满足药品的储存条件。所述单片机37还可以将所述冷藏箱内的实时温度、湿度数据传输至所述云服务平台2存储、处理分析，然后传输至所述控制终端1，用户通过所述控制终端1可以实现对所述冷藏箱的远程调控，可以实时对所述冷藏箱的温度和湿度进行远程调控，所述单片机37接收到信号后，向所述冷藏箱发布指令，控制所述冷藏箱的制冷量输出以及湿度调节。

所述单片机37用于将所述制冷控制单元31的所述温度传感器所采集的温度信号以及所述湿度传感器所采集到的湿度信号转换为数字信号，然后将所述数字信号传输至所述控制面板36，所述控制面板36用于显示所述数字信号，并可以通过所述控制面板36进行温度和湿度参数的设置，并传输至所述单片机37，所述单片机37向所述冷藏箱发布指令，控制所述冷藏箱的制冷量输出以及湿度调节。所述控制面板36与所述单片机37联合使用，使得所述冷藏箱即使在不联网的情况下，也可以对所述冷藏箱的进行调控，满足了所述冷藏箱基本制冷功能的智能化控制。

所述电源管理单元32包括备用电源、断电保护装置、电流采集装置，所述电源管理单元32与所述单片机37串口连接。所述备用电源外侧也设置有温度传感器，用于测量所述备用电源所处的环境温度，所述温度传感器与所述单片机37串口连接。所述备用电源使用蓄电池作为储能元件，在所述冷藏箱正常供电时，可以对所述蓄电池充电；当突然断电时，所述蓄电池放电，所述备用电源给所述冷藏箱以及所述冷藏箱控制系统3供电，所述单片机37记录所述备用电源的充放电次数，并传输至所述云服务平台2存储。所述断电保护装置在断电瞬间接通所述备用电源，维持所述冷藏箱正常工作；在来电时保护所述冷藏箱缓慢启动，防止立即送电导致所述冷藏箱损坏或烧毁，节能环保。所述电流采集装置用于采集所述冷藏箱的实时工作电流，用户通过所述控制终端1设置所述电流采集装置的采集时间间隔。所述电流采集装置所采集的电流信号直接传输至所述单片机37，所述单片机37将所接收到电流信号转换为具体电流值并存储，然后将所述电流值定期通过网络传输至所述云服务平台2，所述云服务平台2对所接收到的所述电流值进行存储和数据处理分析。当发生突然断电的情况时，所述单片机37迅速将断电信号传输到所述云服务平台2，所述云服务平台2调用存储的所述电流值进行计算可得到所述备用电源的供电时间，所述备用电源的供电时间的计算公式为：

公式中，t为所述备用电源的供电时间，单位为h；C为所述备用电源的额定容量，单位为Ah；I为所述冷藏箱的平均电流值，单位为A；为所述备用电源的深度放电系数；N为所述备用电源的充放电次数；K_N为所述充放电次数的修正系数；T为所述备用电源所处的环境温度，单位为℃；m为所述电流值随机分组的个数；n_j为第j组的所述电流值的采集次数；为第j组的电流平均值，单位为A；μ_j为第j组的所述电流平均值的系数；为每j组的电流标准差；I_ij为第j组第i次采集的电流值，单位为A；α表示修正因子；β表示修正值；为向下取整符号，例如

所述备用电源的供电时间t的计算过程为：首先所述云服务平台2调用所述冷藏箱工作时的所述电流值，并将其随机分为m组，计算得出第j组电流平均值电流标准差然后对所述电流标准差进行对数运算后再对其进行向下取整运算得到μ_j，将μ_j作为第j组所述电流平均值的系数，通过该运算可以将第j组所述电流标准差较大的所述电流平均值的系数转化为零，即实现对各组中所述电流标准差较大的所述电流平均值的直接删除，保留各组中所述电流标准差较小的所述电流平均值，通过设置不同的所述修正因子α以及所述修正值β的数值，对所保留的电流值范围进行调节；最后，综合考虑所述备用电源的充放电次数、深度放电系数以及所述备用电源所处的环境温度对所述备用电源容量的影响，求得所述备用电源的供电时间。通过所述控制终端1可以输入所述备用电源的额定容量C、所述备用电源的深度放电系数所述充放电次数的修正系数K_N、所述修正因子α以及所述修正值β的数值。

通过该计算过程能够快速准确的将波动较大的电流值批量删除，使得保留的电流值更能反应所述冷藏箱正常工作时的工作电流，而且综合考虑了充放电次数、深度放电系数以及所述备用电源所处的环境温度对所述备用电源的影响，使得该计算过程所得到的所述备用电源的供电时间更加精确，所述云服务平台2将所述备用电源的供电时间传输至所述控制终端1，及时提醒用户，使得用户能够在该时间段内及时采取有效的措施，避免突发停电对所述冷藏箱内药品的影响。

所述药品信息管理单元33包括RFID标签，RFID阅读器，所述RFID标签用于记载药品的基本信息及冷藏条件，所述药品的基本信息包括药品的名称、生产厂家，生产日期，保质期，药品功效等，所述药品冷藏条件包括所述药品的最佳保存温度和湿度。所述RFID标签设置在所述药品外包装上，所述RFID阅读器在每次开、关冰箱门时读取所述药品的RFID标签信息，然后把读到的每条RFID信息传递给所述云服务平台2进行存储，所述云服务平台2可以接收设定区域内所有冷藏箱的RFID信息，用户可以通过所述控制终端1查看所述设定区域内所述云服务平台2内的药品信息。

所述照明单元34包括设置于所述冷藏箱内部的LED灯以及LED灯开关，通过所述冷藏箱的箱门开关控制所述LED灯开关的启闭。

所述定位单元35为GPS定位模块，用于对所述冷藏箱进行实时定位，并将定位信息发送至所述云服务平台2，当紧急需要特定药品时，用户可以通过所述控制终端1查看所述设定区域内所述云服务平台2内的药品信息，在根据所述定位单元35的定位信息，确定所需药品的准确位置，实现设定区域内药品之间的流动，节省时间。用户通过所述控制终端1输入所述冷藏箱的编号，形成所述冷藏箱定位信息与所述冷藏箱编号的一一对应关系，便于查找管理。

通过所述控制终端1、所述云服务平台2以及所述冷藏箱控制系统3的联合使用，将物联网应用到药品冷藏箱领域，实现药品冷藏的智能化以及远程化控制，实现对所述冷藏箱运行情况的实时监控，对断电等突发情况能够进行智能化判断和处理，使得其内部冷藏药品能够得到较佳的冷藏效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种药品冷藏箱的智能控制系统，包括冷藏箱，其特征在于，还包括：

一控制终端，用于对冷藏箱进行远程控制；

一云服务平台，与所述控制终端网络通信连接，用于存储、处理分析所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述控制终端；

一冷藏箱控制系统，与所述云服务平台网络通信连接，用于采集、调控所述冷藏箱的运行信息，并将所述冷藏箱的运行信息传输至所述云服务平台；

所述冷藏箱控制系统包括电源管理单元、单片机，所述单片机与所述电源管理单元串口连接；

所述电源管理单元包括备用电源、电流采集装置；

所述备用电源用于给所述冷藏箱以及所述冷藏箱控制系统供电；

所述电流采集装置用于采集所述冷藏箱运行时的电流信号并传输至所述单片机，所述单片机将所述电流信号转化为电流值后进行存储并传输至所述云服务平台，所述云服务平台对所述电流值进行处理分析，计算得出所述备用电源的供电时间。

2.如权利要求1所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述云服务平台计算所述备用电源的供电时间的公式为：

$I=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m\stackrel{\‾}{I_j}{\mathrm{\μ}}_j}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{\mathrm{\μ}}_j}$

$\stackrel{\‾}{{\mathrm{\δ}}_j}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{n_j}{(I_{ij}-\stackrel{\‾}{I_j})}^2}{n_j}}$

$\stackrel{\‾}{I_j}=\underset{i=1}{\overset{n_j}{\mathrm{\Σ}}}\frac{I_{ij}}{n_j}$

公式中，t为所述备用电源的供电时间，单位为h；C为所述备用电源的额定容量，单位为Ah；I为所述冷藏箱的平均电流值，单位为A；为所述备用电源的深度放电系数；N为所述备用电源的充放电次数；K_N为所述充放电次数的修正系数；T为所述备用电源所处的环境温度，单位为℃；m为所述电流值随机分组的个数；n_j为第j组的所述电流值的采集次数；为第j组的电流平均值，单位为A；μ_j为第j组的所述电流平均值的系数；为每j组的电流标准差；I_ij为第j组第i次采集的电流值，单位为A；α表示修正因子；β表示修正值；为向下取整符号。

3.如权利要求2所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述冷藏箱控制系统还包括制冷控制单元、控制面板；

所述制冷控制单元包括温度传感器、湿度传感器，所述温度传感器用于采集所述冷藏箱内的温度，所述湿度传感器用于采集所述冷藏箱内的湿度；

所述单片机与所述温度传感器、所述湿度传感器以及所述控制面板串口连接，所述单片机将所述温度传感器采集到的温度信号以及所述湿度传感器采集到的湿度信号转化为数字信号后传输至所述控制面板，所述控制面板用于设置所述冷藏箱的温度和湿度并传输至所述单片机，所述单片机向所述冷藏箱发布指令，控制所述冷藏箱的制冷量输出以及湿度调节。

4.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述冷藏箱控制系统还包括药品信息管理单元，所述药品信息管理单元包括RFID标签，RFID阅读器，用于采集所述冷藏箱内的药品信息。

5.如权利要求4所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述冷藏箱控制系统还包括定位单元，所述定位单元为GPS定位模块，用于对所述冷藏箱进行实时定位。

6.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述冷藏箱控制系统还包括照明单元，包括设置于所述冷藏箱内部的LED灯以及LED灯开关，通过所述冷藏箱的箱门开关控制所述LED灯开关的启闭。

7.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述网络通信连接为WIFI、LAN和/或GPRS连接。

8.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述控制终端为电脑端或智能手机端。

9.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述电源管理单元还包括断电保护装置，所述断电保护装置在断电瞬间接通所述备用电源，维持所述冷藏箱正常工作；在来电时保护所述冷藏箱缓慢启动，防止立即送电导致所述冷藏箱损坏。

10.如权利要求2或3所述的药品冷藏箱的智能控制系统，其特征在于，所述控制终端用于输入所述冷藏箱的编号，并设置所述电流采集装置的采集时间间隔以及所述冷藏箱的运行信息。