CN108319220A - 一种基于无线传输的ivf智能液氮罐实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及IVF液氮罐监控技术领域，公开了一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，包括：内设压力传感器的测重秤，压力传感器生成并发出重量信号；内设且连接有存储器的控制器，与压力传感器连接；第一无线模块与第二无线模块，第一无线模块与控制器连接；打印输出模块，与第二无线模块连接，接收控制器的数据信号并打印数据信号；控制器读取重量信号与其存储器内的设定重量值比较，若重量信号小于设定重量值，控制器向第一无线模块发出报警信号，打印输出模块接收并打印出报警信号；测量液氮罐整体的重量而得出罐内液氮的变化情况，无需将传感器安装在液氮罐内，降低了系统的复杂程度，还能将同一个系统用于不同的液氮罐，方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及IVF液氮罐监控技术领域，更具体地说，它涉及一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统。
背景技术
IVF为体外受精联合胚胎移植技术的简称，是指分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将胚胎前体---受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。随着医疗水平的不断进步，医疗设备越来越精密，胚胎在体外会被存储在液氮罐中以低温保存，液氮罐内会有液氮液面报警装置。
现有技术中的液氮液面报警装置包括伸入液氮罐的温度传感器，温度传感器浸入至液面以下，当液氮罐发生泄漏后，液氮挥发，温度传感器露出液面从而识别温度变化而进行报警。
但是，使用现有技术中的液氮液面报警装置时，需要将温度传感器伸入液氮液面以下，液氮的温度低对温度传感器的要求高，结构复杂，成本高。
发明内容
针对现有液氮液面报警装置需要将温度传感器伸入液氮液面以下，液氮的温度低对温度传感器的要求高，结构复杂，成本高的技术问题，本发明提供一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其具有无需将传感器插入到液氮罐中且能预测报警的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，包括：
测重秤，内部安装有压力传感器，用于放置液氮罐并等周期测量液氮罐的重量，所述压力传感器测量液氮罐的重量生成并发出重量信号；
内设且信号连接有存储器的控制器，与所述压力传感器信号连接，用于读取并向所述存储器内存储所述重量信号；
相互配对成功的第一无线模块与第二无线模块，所述第一无线模块与所述控制器信号连接，用于将所述控制器的数据信号传输给所述第二无线模块；
打印输出模块，与所述第二无线模块信号连接，用于通过所述第二无线模块接收所述控制器的数据信号并打印数据信号；
所述控制器读取所述重量信号与其所述存储器内存储的设定重量值进行比较，若所述重量信号的值小于所述设定重量值，所述控制器向所述第一无线模块发出报警信号，所述打印输出模块通过所述第二无线模块接收并打印出所述报警信号。
通过上述技术方案，测量液氮罐整体的重量而得出罐内液氮的变化情况，无需将传感器安装在液氮罐内，降低了系统的复杂程度以及成本，还能将同一个系统用于不同的液氮罐，提高系统便利性。
进一步的，所述控制器依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
计算所述第一重量曲线上相邻所述重量点之间斜率的平均值得到斜率平均值，若斜率平均值的绝对值大于所述存储器中储存的设定平均值，所述控制器发出所述报警信号。
通过上述技术方案，比较斜率平均值能够得出液氮罐中液氮损失的速率是否正常，出现泄漏故障的液氮罐的斜率平均值绝对值远大于设定平均值，能据此判断液氮罐是否出现泄漏故障。
进一步的，所述控制器依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
所述存储器中存储有所述重量点的设定重量曲线，所述设定重量曲线中所述重量点与所述第一重量曲线中的所述重量点按时间顺序一一单独对应；
计算不同曲线上对应的所述重量点之间的差值得到实际积分值，若实际积分值大于所述存储器中储存的设定积分值，所述控制器发出所述报警信号。
通过上述技术方案，计算实际积分值能够得出液氮罐内液氮的泄漏量，并提前预警液氮罐是否需要添加液氮，从而避免液氮罐出现液氮过少的情况。
进一步的，所述控制器依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
计算所述第一重量曲线上相邻所述重量点之间斜率的平均值得到斜率平均值；
所述存储器中存储有所述重量点的设定重量曲线，所述设定重量曲线中所述重量点与所述第一重量曲线中的所述重量点按时间顺序一一单独对应，计算不同曲线上对应的所述重量点之间的差值得到实际积分值；
若所述斜率平均值小于等于所述存储器中储存的设定平均值，且所述实际积分值大于所述存储器中储存的设定积分值，所述控制器通过所述第一无线模块发出提示信号。
通过上述技术方案，斜率平均值小于等于设定平均值，且实际积分值大于设定积分值，同时出现上述情况则代表有人从液氮罐中放入或者去除胚胎，对此行为进行记录能实时监控液氮罐的被操作情况，防止有人错误开盖。
进一步的，所述存储器中储存有设定工作时间段，所述控制器在发出所述提示信号时记录其发出所述提示信号的提示时间；
所述控制器比较所述提示时间与所述设定工作时间段，若所述提示时间位于所述设定工作时间段外，所述控制器发出报警信号。
通过上述技术方案，在设定工作时间段外比如晚上时段，突然出现液氮罐重量变化异常时，及时报警提醒，避免有人开盖。
进一步的，所述控制器计算所述重量信号与输送设定重量值的重量差值，使用所述重量差值除以所述斜率平均值得到剩余时间值。
通过上述技术方案，计算剩余时间值能统计液氮剩余使用的时间，方便对液氮罐缺氮的情况做到提前预警。
进一步的，还包括报警提示模块，所述报警提示模块与所述第二无线模块信号连接，用于接收并响应于所述第二无线模块发出的报警信号而发出报警，用于接收并响应于所述第二无线模块发出的提示信号而产生提示。
通过上述技术方案，报警提示模块用于向员工进行报警或者提示，方便员工了解液氮罐的情况。
进一步的，还包括显示模块，与所述控制器信号连接，用于显示所述控制器内接收的所述重量信号以及所述控制器内计算得出的斜率平均值、剩余时间值、实际积分值、第一重量曲线和所述存储器内储存的第二重量曲线。
通过上述技术方案，显示模块能够显示控制器中的数据，方便员工根据实时数据判断液氮罐的情况。
进一步的，所述压力传感器固定连接在所述测重秤上，所述控制器与所述压力传感器通过导线电连接，所述第一无线模块插接在所述控制器上，所述控制器与所述第一无线模块外设有用于保护电子器件的壳体，所述壳体上设有供导线穿出的孔，所述孔内壁上固定连接有用于夹紧导线的密封环。
通过上述技术方案，密封环能密封孔隙，从而避免外界杂质进入到外壳中损坏电子器件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）通过测量液氮罐整体的重量而得出罐内液氮的变化情况，无需将传感器安装在液氮罐内，降低了系统的复杂程度以及成本，还能将同一个系统用于不同的液氮罐，提高系统便利性；
（2）通过比较斜率平均值能够得出液氮罐中液氮损失的速率是否正常，员工能据此判断液氮罐是否出现泄漏故障；
（3）通过计算实际积分值能够得出液氮罐内液氮的泄漏量，能避免液氮罐出现液氮过少的情况；
（4）通过记录液氮罐重量出现异常的时间，并与设定工作时间段比较，能及时报警提醒，避免有人夜间开盖。
附图说明
图1为本发明实施例的系统框图；
图2为第一重量曲线示意图；
图3为设定重量曲线示意图；
图4为液氮罐开罐时的第一重量曲线示意图；
图5为本发明实施例的控制器外壳与测重秤的结构示意图。
附图标记：1、测重秤；11、压力传感器；2、控制器；21、存储器；3、第一无线模块；4、第二无线模块；5、打印输出模块；6、报警提示模块；7、显示模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例
一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，如图1所示，包括内部安装有压力传感器11的测重秤1、内部设置有存储器21的控制器2、第一无线模块3、第二无线模块4、打印输出模块5、报警提示模块6以及显示模块7。控制器2可采用PLC或者单片机模块。第一无线模块3与第二无线模块4相互成功配对以能互传数据信号，第一无线模块3与第二无线模块4采用串口转无线模块，且采用了无线异步多线程数据传输技术，不需要人工现场查看液氮罐重量，远程就能够监视多个液氮罐液面变化情况。
液氮罐放置在测重秤1上并压接压力传感器11，压力传感器11测量液氮罐的重量生成并向外发出重量信号。控制器2与压力传感器11通过信号连接，以读取重量信号，重量信号的内容为数值。压力传感器11等周期测量液氮罐的重量，并等周期向控制器2发送重量信号。控制器2信号连接其内部的存储器21，可读写存储器21内部的数据，控制器2接收重量信号后向存储器21内写入重量信号。控制器2还与第一无线模块3信号连接，以将控制器2内部的数据信号传输至第二无线模块4，数据信号泛指控制器2向第一无线模块3发送的一切数值以及代表数值的信号。打印输出模块5采用具有打印输出驱动程序的打印设备或者虚拟打印程序，且与第二无线模块4信号连接，打印输出模块5通过第二无线模块4接收来自控制器2的数据信号并打印显示出数据信号。打印输出模块5可根据控制器2内程序的设置生成所需的曲线图，便于员工进行数据分析统计。
存储器21内存储有控制器2事先写入并储存的设定重量值，重量信号与设定重量值的单位为g，控制器2将最新的重量信号与其存储器21内存储的设定重量值进行比较，若重量信号的值小于设定重量值，控制器2会生成报警信号。控制器2向第一无线模块3发出报警信号，打印输出模块5通过第二无线模块4接收并打印出报警信号。
报警提示模块6可采用声光报警器，能够发出声信号与光信号。报警提示模块6与第二无线模块4信号连接，报警提示模块6能够接收并响应于第二无线模块4接收的报警信号而发出声音信号的报警，用于接收并响应于第二无线模块4发出的提示信号而产生光信号的提示。
如图2所示，控制器2依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，重量点连成第一重量曲线，设定数量可为5。控制器2在存储器21中储存有设定平均值，计算第一重量曲线上相邻重量点之间斜率的平均值得到斜率平均值，若斜率平均值的绝对值大于设定平均值，控制器2通过第一无线模块3发出报警信号，代表液氮罐内的液氮损失速度过快，液氮罐可能出现破损。
如图3所示，控制器2在存储器21中事先存储有设定数量个重量点的设定重量曲线，设定重量曲线内的数据也为事先设置好。设定重量曲线中重量点与第一重量曲线中的重量点按时间顺序一一单独对应，计算不同曲线上对应的重量点之间的差值得到实际积分值，若实际积分值大于存储器21中储存的设定积分值，控制器2通过第一无线模块3发出报警信号，代表液氮罐内的液氮损失量过大，液氮罐可能出现破损或者经过长时间使用后需要添加液氮。例如，统计出每星期液氮气使用的平均值，提示消耗液氮最快的液氮罐，及时了解液氮罐的老化情况。
如图4所示，若斜率平均值小于等于存储器21中储存的设定平均值，且实际积分值大于存储器21中储存的设定积分值，控制器2通过第一无线模块3发出提示信号，代表液氮罐被人打开使用。控制器2在存储器21中事先储存有设定工作时间段，控制器2在发出提示信号时记录其发出提示信号的提示时间。报警提示模块6能够接收并响应于第二无线模块4发出的提示信号而产生光信号的提示。控制器2比较提示时间与设定工作时间段，若提示时间位于设定工作时间段外，控制器2则发出报警信号，代表有员工违规操作液氮罐，避免出现医疗事故。
控制器2计算重量信号与输送设定重量值的重量差值，使用重量差值除以斜率平均值得到剩余时间值。计算剩余时间值代表液氮罐距离缺液氮的使用时间，统计液氮剩余使用的时间能方便对液氮罐缺氮的情况做到提前预警。系统具有预警功能，能提前补充液氮，确保在节假日无人值班的情况下，液氮罐能正常使用，避免因无人监管出现液氮不足的情况。
回到图1，显示模块7与控制器2信号连接，用于显示控制器2内接收的重量信号以及控制器2内计算得出的斜率平均值、剩余时间值、实际积分值、第一重量曲线和存储器21内储存的第二重量曲线。显示模块7可为显示屏，也可为运行在硬件平台中的虚拟的显示程序固件。显示模块7能够显示控制器2中的数据，方便员工根据实时数据判断液氮罐的情况，利于员工对液氮罐的检修工作。液氮罐实时信息和报警记录显示在显示模块7上，方便用户实时掌握液氮罐变化情况。对于以往的记录，通过控制器2读取存储器21内的数据即历史记录查询，在显示模块7上打印输出曲线图来分析统计。
如图5所示，测重秤1为矩形体，压力传感器11固定连接在测重秤1的上端，控制器2与压力传感器11通过导线电连接，第一无线模块3插接在控制器2上，控制器2与第一无线模块3外设有保护电子器件的壳体，壳体上设有供导线穿出的孔，孔内壁上固定连接有夹紧导线的密封环。密封环能密封孔隙，从而避免外界杂质进入到外壳中损坏电子器件。
基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统的工作原理为：测量液氮罐整体的重量而得出罐内液氮的变化情况，分别计算出斜率平均值、设定积分值。比较斜率平均值能够得出液氮罐中液氮损失的速率是否正常，据此判断液氮罐是否出现泄漏故障。计算实际积分值能够得出液氮罐内液氮的泄漏量，并提前预警液氮罐是否需要添加液氮，从而避免液氮罐出现液氮过少的情况。在设定工作时间段外比如晚上时段，进行比较，若斜率平均值小于等于设定平均值，且实际积分值大于设定积分值，则代表有人操作液氮罐对此行为进行记录能实时监控液氮罐的被操作情况，防止有人错误开盖，及时报警提醒。报警提示模块6能向员工进行报警或者提示，方便员工了解液氮罐的情况。当液氮罐重量不够，液氮罐有漏气，特殊时段有不明人员打开液氮罐，液氮罐有老化等情况时，能够及时报警提醒。整个系统无需将传感器安装在液氮罐内，降低了系统的成本，且可液氮罐损坏后还能用于新的液氮罐，提高系统便利性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，包括：
测重秤（1），内部安装有压力传感器（11），用于放置液氮罐并等周期测量液氮罐的重量，所述压力传感器（11）测量液氮罐的重量生成并发出重量信号；
内设且信号连接有存储器（21）的控制器（2），与所述压力传感器（11）信号连接，用于读取并向所述存储器（21）内存储所述重量信号；
相互配对成功的第一无线模块（3）与第二无线模块（4），所述第一无线模块（3）与所述控制器（2）信号连接，用于将所述控制器（2）的数据信号传输给所述第二无线模块（4）；
打印输出模块（5），与所述第二无线模块（4）信号连接，用于通过所述第二无线模块（4）接收所述控制器（2）的数据信号并打印数据信号；
所述控制器（2）读取所述重量信号与其所述存储器（21）内存储的设定重量值进行比较，若所述重量信号的值小于所述设定重量值，所述控制器（2）向所述第一无线模块（3）发出报警信号，所述打印输出模块（5）通过所述第二无线模块（4）接收并打印出所述报警信号。
2.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述控制器（2）依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
计算所述第一重量曲线上相邻所述重量点之间斜率的平均值得到斜率平均值，若斜率平均值的绝对值大于所述存储器（21）中储存的设定平均值，所述控制器（2）发出所述报警信号。
3.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述控制器（2）依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
所述存储器（21）中存储有所述重量点的设定重量曲线，所述设定重量曲线中所述重量点与所述第一重量曲线中的所述重量点按时间顺序一一单独对应；
计算不同曲线上对应的所述重量点之间的差值得到实际积分值，若实际积分值大于所述存储器（21）中储存的设定积分值，所述控制器（2）发出所述报警信号。
4.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述控制器（2）依时间推移的顺序记录设定数量且等周期采集的重量点，所述重量点连成第一重量曲线；
计算所述第一重量曲线上相邻所述重量点之间斜率的平均值得到斜率平均值；
所述存储器（21）中存储有所述重量点的设定重量曲线，所述设定重量曲线中所述重量点与所述第一重量曲线中的所述重量点按时间顺序一一单独对应，计算不同曲线上对应的所述重量点之间的差值得到实际积分值；
若所述斜率平均值小于等于所述存储器（21）中储存的设定平均值，且所述实际积分值大于所述存储器（21）中储存的设定积分值，所述控制器（2）通过所述第一无线模块（3）发出提示信号。
5.根据权利要求4所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述存储器（21）中储存有设定工作时间段，所述控制器（2）在发出所述提示信号时记录其发出所述提示信号的提示时间；
所述控制器（2）比较所述提示时间与所述设定工作时间段，若所述提示时间位于所述设定工作时间段外，所述控制器（2）发出报警信号。
6.根据权利要求2所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述控制器（2）计算所述重量信号与输送设定重量值的重量差值，使用所述重量差值除以所述斜率平均值得到剩余时间值。
7.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，还包括报警提示模块（6），所述报警提示模块（6）与所述第二无线模块（4）信号连接，用于接收并响应于所述第二无线模块（4）发出的报警信号而发出报警，用于接收并响应于所述第二无线模块（4）发出的提示信号而产生提示。
8.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，还包括显示模块（7），与所述控制器（2）信号连接，用于显示所述控制器（2）内接收的所述重量信号以及所述控制器（2）内计算得出的斜率平均值、剩余时间值、实际积分值、第一重量曲线和所述存储器（21）内储存的第二重量曲线。
9.根据权利要求1所述的基于无线传输的IVF智能液氮罐实时监控系统，其特征在于，所述压力传感器（11）固定连接在所述测重秤（1）上，所述控制器（2）与所述压力传感器（11）通过导线电连接，所述第一无线模块（3）插接在所述控制器（2）上，所述控制器（2）与所述第一无线模块（3）外设有用于保护电子器件的壳体，所述壳体上设有供导线穿出的孔，所述孔内壁上固定连接有用于夹紧导线的密封环。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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