CN109529974A - 便携式采血管放置架及其控制方法 - Google Patents

便携式采血管放置架及其控制方法 Download PDF

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CN109529974A CN201910032851.7A CN201910032851A CN109529974A CN 109529974 A CN109529974 A CN 109529974A CN 201910032851 A CN201910032851 A CN 201910032851A CN 109529974 A CN109529974 A CN 109529974A
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王亚玲
王晓燕
邹春莉
于瑞英
余婷
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Abstract

本发明公开一种便携式采血管放置架，设置有底座，底座上设置有多个收纳管，收纳管内均设置有丝杆电机，该丝杆电机竖直固定在收纳管的底部，驱动轴顶部设置有平台。所述底座内设置有控制模块，该控制模块设置有多个I/O接口，所有I/O接口均与所述收纳管一一对应，且均通过结构一致的控制电路连接对应的收纳管中的丝杆电机，所述控制模块连接有扫码器。在领取采血管时，通过扫码器扫描采血管上的条码，确定采血管的放置位置，在采血时通过扫描病人腕带上的腕带信息，将对应的采血管自动推出，供给护士采血，在采血完成后自动将采血管收入收纳管中。方便携带，避免出现错拿采血管的情况，节约人力资源，操作简单，方便使用，智能化程度高，安全性强。

Description

便携式采血管放置架及其控制方法
技术领域
本发明涉及试管支架领域，特别是涉及一种便携式采血管放置架及其控制方法。
背景技术
医生诊断疾病或者是评判患者恢复情况时，大多数时候都需要对病人的血液进行检测。如果是门诊病人，就需要医生先开具检测单，然后病人到采血处领取贴有标签的采血管，最后再进行采血检验，整个过程中采血管都是在病人自己的手中，不会出现拿错的情况。
对于住院病人，就需要护士到病床前对病人进行采血。由于医疗资源紧张，现在一个护士需要看护多个病人，每次采血时护士大多需要携带多个采血管分别对多个病人进行采血。由于携带的采血管多，需要进行采血的人数也多，很容易造成混乱，出现拿错采血管的情况。为了避免这种情况发生，现有的医院都规定采血时必须有两个以上的护士在场，一个进行采血操作，另一个对采血管进行核对。但是这种方式只有一些大型医院才有做到这点，并且极大地占用了医院的人力资源，进一步加剧了医疗资源的紧张程度。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种便携式采血管放置架及其控制方法，通过扫描枪扫描病人的腕带，从而识别病人的身份，将与病人身份对应的采血管推出，方便护士取用，不会出现错拿的情况，只需要单人就能进行采血操作。
技术方案如下：
一种便携式采血管放置架，设置有底座，底座上设置有N个收纳管，其关键在于：每个收纳管内均设置有丝杆电机，该丝杆电机竖直固定在收纳管的底部，所述丝杆电机的驱动轴竖直向上，且驱动轴顶部设置有平台，N为正整数。
所述底座内设置有控制模块U1，该控制模块U1设置有多个I/O接口，所有I/O接口均与所述收纳管一一对应，且均通过结构一致的控制电路连接对应的收纳管中的丝杆电机，所述控制模块U1还设置有串口，该串口连接有用于扫描条码信息的扫码器。
更进一步的，所述丝杆电机的驱动轴上设置有连接座，该连接座上设置有3个螺栓，所述平台的底部开有与驱动轴相配合的套孔，以及与3个螺栓相配合的螺孔，所述平台套设在驱动轴上，并通过螺栓与连接座固定。
更进一步的，所述控制模块U1设置有多个A/D接口，所有A/D接口与所述收纳管一一对应，所有A/D接口均通过结构一致的开关信号电路连接电源，该开关信号电路设置有发光二极管D3和光敏三极管D1，该发光二极管D3和光敏三极管D1相对设置在对应的收纳管的管壁上；
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地，所述光敏三极管D1的集电极接电源，发射极接三极管D2的基极，该三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经保护电阻R5连接电源，所述继电器K1的常开开关串接在电源和A/D接口之间。
更进一步的，所述控制模块U1设置有A/D接口组，该A/D接口组连接有开关矩阵，该开关矩阵由多个结构一致的开关电路组成，所有开关电路均与收纳管一一对应，所述开关电路设置有发光二极管D3和光敏三极管D1，该发光二极管D3和光敏三极管D1相对设置在对应的收纳管的管壁上；
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地，所述光敏三极管D1的集电极接电源，发射极接三极管D2的基极，该三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经保护电阻R5连接电源，所述继电器K1的常开开关串接在电源和控制模块U1之间。
更进一步的，所述底座的侧壁设置有RS485接口，该RS485接口经接口电路与控制模块U1连接。
一种便携式采血管放置架的控制方法，其关键在于，包括：
控制模块U1驱动丝杆电机收纳空的采血管的步骤；
控制模块U1驱动丝杆电机推出空的采血管的步骤；
控制模块U1驱动丝杆电机收纳装有血液的采血管的步骤。
更进一步的，控制模块U1驱动丝杆电机收纳空的采血管的步骤包括：
步骤1-1、控制模块U1得电初始化，驱动所有丝杆电机带动平台上升；
步骤1-2、判定是否获取到扫码器发送的条码信息，该条码信息包括病人信息；
若没有获取，则继续判定；
若获取到条码信息，则进入步骤1-3；
步骤1-3、按照I/O接口编号顺序依次选择I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机带动平台下降；
步骤1-4、将选择的I/O接口的编号信息和条码信息存储到存储器中，存储位置与收纳管相对应。
更进一步的，控制模块U1驱动丝杆电机推出空的采血管的步骤包括：
步骤2-1、控制模块U1获取扫码器发送的病人信息；
步骤2-2、控制模块U1从存储器中调取与病人信息对应的编号信息；
步骤2-3、控制模块U1根据编号信息控制对应的I/O接口输出驱动信息，驱动丝杆电机将采血管推出收纳管。
更进一步的，控制模块U1驱动丝杆电机收纳装有血液的采血管的步骤包括：
步骤3-1、对各个A/D接口进行电平扫描；
步骤3-2、判定A/D接口的电平是否发生变化；
若没有发生变化，则返回步骤3-1；
若发生变化，则进入步骤3-3；
步骤3-3、确定电平发生变化的A/D接口对应的收纳管；
步骤3-4、判定存储器中与该收纳管相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则发出提示信息；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机将采血管收入收纳管中。
更进一步的，控制模块U1驱动丝杆电机收纳装有血液的采血管的步骤包括：
步骤4-1、对A/D接口组中各个A/D接口进行电平扫描；
步骤4-2、判定A/D接口组中是否有2个A/D接口的电平发生变化；
若没有，则进入步骤4-1；
若有，则进入步骤4-2；
步骤4-3、根据2个A/D接口的接口编号确定对应的收纳管；
步骤4-4、判定存储器中与该收纳管相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则发出提示信息；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机将采血管收入收纳管中。
有益效果：采用本发明的能单人进行采血操作，方便携带，避免出现错拿采血管的情况，节约人力资源，操作简单，方便使用，智能化程度高，安全性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为收纳管2的内部结构图；
图3为实施例一的原理框图；
图4为控制模块的电路连接图；
图5为控制电路的电路图；
图6为控制模块收纳空的采血管的方法流程图；
图7为控制模块推出空的采血管的方法流程图
图8为控制模块收纳装有血液的采血管的方法流程图；
图9为实施例二的结构框图；
图10为图9中开关矩阵的电路图；
图11为实施例二的控制模块收纳装有血液的采血管的方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例一、如图1所示，一种便携式采血管放置架，设置有底座1，在底座1上设置有竖向设置的8个收纳管2，每个收纳管2内均设置有升降机构，该升降机构设置有海顿21000系列中外部驱动式的丝杆电机3，该丝杆电机3设置在收纳管2的底部，其驱动轴竖直向上。
如图2所示，丝杆电机3的驱动轴上设置有连接座4，该连接座4上连接有平台5，该平台5的底部设置有宇驱动轴相配合的套孔6，所述驱动轴插入套孔6中。所述连接座4上设置有3个螺栓，3个螺栓围绕所述驱动轴均匀分布，所述平台5底部设置有与螺栓相配合的螺孔，所述平台5通过螺栓固定在连接座4上。
所述平台5的侧壁设置有限位柱7，所述收纳管2上设置有与限位柱7相配合的限位槽8，所述限位柱7插入限位槽8中，避免平台5随着驱动轴一起旋转，从而使平台5只能沿驱动轴上下移动。
如图3、图4所示，所述丝杆电机3由控制模块U1控制，该控制模块U1设置有型号为STC12C5A60S2的控制模块U1，该控制模块U1的8个A/D接口均经过结构一致的控制电路连接有电源，该电源由设置在底座1底部的电池提供，该电池给整个系统供电。
8个A/D接口分别与8个收纳管2一一对应。该控制电路如图5所示，设置有发光二极管D3和光敏三极，该发光二极管D3和光敏三极管D1设置在对应的所述收纳管2的管壁上，该发光二极管D3和光敏三极管D1均设置在靠近收纳管2的孔口位置处，且相对设置。
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地。光敏三极管D1的集电极连接电源，发射极连接三极管D2的基极，三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1的线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经电阻连接电源，所述继电器K1的常闭开关连接控制模块U1的A/D接口。
当开启设备时，由于光敏三极管D1感应到发光二极管D3发出的光，光敏三极管D1导通，三极管D2的基极得电导通，继电器K1的线圈得电，常开开关闭合，常闭开关断开。控制模块U1的A/D接口无信号输入，控制模块U1控制丝杆电机3正向旋转，驱动平台5上升，封闭收纳管2，任何采血管都不能放入。
所述控制模块U1的8组I/O接口组分别经型号为UIM24002的步进电机驱动器U2控制1个丝杆电机3，每组I/O接口组包括2个I/O接口，其中一个I/O接口输出方向信号，另一个I/O接口输出角度信号，2个I/O接口分别与步进电机驱动器U2的两个信号端连接，每组I/O接口组分别与所述收纳管2一一对应。
如图4所示，所述控制模块U1的另一个串口端连接有RS485接口电路，控制模块U1通过RS485接口电路连接有RS485接口，该RS485接口设置在所述底座1的侧壁上。该RS485接口处连接有用于扫描病人条码和采血管上的条码的扫码器，该扫码器为现有的数字扫码器。
当护士领取采血管时，将扫码器的接头插入RS485接口中，即可使用扫码器对采血管上的条码进行扫描。所述扫码器将扫描到的条码信息发送给控制模块U1，所述控制模块U1按照I/O接口的编号顺序依次选择一个被占用的I/O接口输出控制信号，该I/O接口对应连接的丝杆电机3反向旋转，驱动平台5下降，护士即可将采血管放入该I/O接口对应的收纳管2内。同时，所述控制模块U1将条码信息和I/O接口的编号信息存储到控制模块U1扩展的存储器中，存储位置与收纳管2对应。
当护士对病人进行采血时，通过扫码器扫描病人腕带上的病人信息，控制模块U1根据病人信息从存储器中调取对应的编号信息，并根据编号信息选择对应的I/O接口输出控制信号，I/O接口对应的丝杆电机3正向旋转，将采血管推出收纳管2，以便护士取用。
护士用采血管采集病人血液后，将装有血液的采血管放入收纳管2，由于血液阻断了发光二极管D3发出的光，光敏三极管D1断开，继电器K1供电回路断开，继电器K1的常闭开关闭合，与该继电器K1连接的A/D接口输入高电平。控制模块U1通过预设的扫描程序，扫描到该A/D接口有高电平输入，即能确定采血管放置的收纳管2，控制模块U1从而选择对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机3反转，将采血管收入收纳管2内。
所述控制模块U1还通过开关电路连接有蜂鸣器D7，如果有护士将装有血液的采血管放入不是对应的收纳管2时，控制模块U1通过蜂鸣器D7发出提示信息。
护士将病人的血液样本采集送至采血处，采血处的医生将扫码器拔出，使用485串口线将PC机和RS485接口连接，即可通过PC机向控制模块U1输入需要化验的病人信息，所述控制模块U1根据PC机输入的病人信息从存储器中调取对应的编号信息，并根据编号信息控制对应的I/O接口输出驱动信号，驱动平台5将采血管推出，方便医生拿取。
一种便携式采血管放置架的控制方法，包括：
一、控制模块U1收纳采血管的步骤，如图6所示，该步骤包括：
步骤1-1、控制模块U1得电初始化，驱动所有丝杆电机3带动平台5上升到最高位置处；
步骤1-2、判定是否获取到扫码器发送的条码信息，该条码信息包括病人信息；
若没有获取，则继续判定；
若获取到条码信息，则进入步骤1-3；
步骤1-3、按照I/O接口编号顺序从8个I/O接口中选择一个未输出过信号的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机3带动平台5下降；
步骤1-4、将选择的I/O接口的编号信息和条码信息存储到存储器中，存储位置与收纳管2相对应。
二、控制模块U1推出采血管的步骤，如图7所示，该步骤包括：
步骤2-1、控制模块U1获取扫码器发送的病人信息；
步骤2-2、控制模块U1从存储器中调取与病人信息对应的编号信息；
步骤2-3、控制模块U1根据编号信息控制对应的I/O接口输出驱动信号，驱动丝杆电机3将采血管推出收纳管2。
三、控制模块U1驱动丝杆电机3收纳装有血液的采血管的步骤，如图8所示，该步骤包括：
步骤3-1、对各个A/D接口进行电平扫描；
步骤3-2、判定A/D接口的电平是否发生变化；
若没有发生变化，则返回步骤3-1；
若发生变化，则进入步骤3-3；
步骤3-3、确定电平发生变化的A/D接口对应的收纳管2；
步骤3-4、判定存储器中与该收纳管2相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则发出提示信息，并返回步骤3-1；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机3将采血管收入收纳管2中。
实施例二、实施例二与实施例一大致相同，如图9、图10所示，其主要区别在于：所述底座1上设置有16个收纳管2，所述控制模块U1的8个A/D接口连接有4*4的开关矩阵。通过开关矩阵，能减少接口用量，节约控制模块U1的接口资源，方便控制更多的收纳管2。
该开关矩阵由16个结构一致的开关电路组成，所有开关电路均与收纳管2一一对应，所述开关电路与实施例一的控制电路相同，其设置有发光二极管D3和光敏三极管D1，该发光二极管D3和光敏三极管D1相对设置在对应的收纳管2的管壁上。
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地，所述光敏三极管D1的集电极接电源，发射极接三极管D2的基极，该三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经保护电阻R5连接电源，所述继电器K1的常开开关串接在电源和控制模块U1之间。
所述控制模块U1的I/O接口连接有2块型号为8255A的扩展芯片，所述控制模块U1通过扩展芯片进行I/O接口扩展，每个收纳管2内的丝杆电机3均通过步进电机驱动器U2连接扩展芯片的I/O接口对应连接。
所述控制模块U1发送控制信息给扩展芯片，扩展芯片根据控制信息选择对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机3工作。
控制模块U1驱动丝杆电机3收纳装有血液的采血管的步骤如图11所示，包括：
步骤4-1、对A/D接口组中各个A/D接口进行电平扫描；
步骤4-2、判定A/D接口组中是否有2个A/D接口的电平发生变化；
若没有，则进入步骤4-1；
若有，则进入步骤4-3；
步骤4-3、根据2个A/D接口的接口编号确定对应的收纳管2；
步骤4-4、判定存储器中与该收纳管2相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则通过蜂鸣器D7发出提示信息，并返回步骤4-1；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机3将采血管收入收纳管2中，即控制模块U1将控制信息发送给对应的扩展芯片，扩展芯片根据控制信息控制对应的I/O接口输出控制信号。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式采血管放置架，设置有底座(1)，底座(1)上设置有N个收纳管(2)，其特征在于：所有收纳管(2)内均设置有丝杆电机(3)，该丝杆电机(3)固定在收纳管(2)的底部，且驱动轴竖直向上，所述丝杆电机(3)的驱动轴顶部设置有平台(5)；
所述底座(1)内设置有控制模块U1，该控制模块U1设置有多个I/O接口，所有I/O接口均与所述收纳管(2)一一对应，且均通过结构一致的控制电路连接对应的收纳管(2)中的丝杆电机(3)，所述控制模块U1连接有用于扫描条码的扫码器。
2.根据权利要求1所述的便携式采血管放置架，其特征在于：所述丝杆电机(3)的驱动轴上设置有连接座(4)，该连接座(4)上设置有3个螺栓，所述平台(5)的底部开有与驱动轴相配合的套孔(6)，以及与3个螺栓相配合的螺孔，所述平台(5)套设在驱动轴上，并通过螺栓与连接座(4)固定。
3.根据权利要求1所述的便携式采血管放置架，其特征在于：所述控制模块U1设置有多个A/D接口，所有A/D接口与所述收纳管(2)一一对应，所有A/D接口均通过结构一致的开关信号电路连接电源，该开关信号电路设置有发光二极管D3和光敏三极管D1，该发光二极管D3和光敏三极管D1相对设置在对应的收纳管(2)的管壁上；
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地，所述光敏三极管D1的集电极接电源，发射极接三极管D2的基极，该三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经保护电阻R5连接电源，所述继电器K1的常开开关串接在电源和A/D接口之间。
4.根据权利要求1所述的便携式采血管放置架，其特征在于：所述控制模块U1设置有A/D接口组，该A/D接口组连接有开关矩阵，该开关矩阵由多个结构一致的开关电路组成，所有开关电路均与收纳管(2)一一对应，所述开关电路设置有发光二极管D3和光敏三极管D1，该发光二极管D3和光敏三极管D1相对设置在对应的收纳管(2)的管壁上；
所述发光二极管D3的正极连接电源，负极接地，所述光敏三极管D1的集电极接电源，发射极接三极管D2的基极，该三极管D2的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈的一端，继电器K1线圈的另一端经保护电阻R5连接电源，所述继电器K1的常开开关串接在电源和控制模块U1之间。
5.根据权利要求1所述的便携式采血管放置架，其特征在于：所述底座(1)的侧壁设置有RS485接口，该RS485接口经接口电路与控制模块U1连接，所述扫码器通过RS485接口与控制模块U1连接。
6.一种便携式采血管放置架的控制方法，其特征在于，包括：
控制模块U1驱动丝杆电机(3)收纳空的采血管的步骤；
控制模块U1驱动丝杆电机(3)推出空的采血管的步骤；
控制模块U1驱动丝杆电机(3)收纳装有血液的采血管的步骤。
7.根据权利要求6所述的便携式采血管放置架的控制方法，其特征在于：控制模块U1驱动丝杆电机(3)收纳空的采血管的步骤包括：
步骤1-1、控制模块U1得电初始化，驱动所有丝杆电机(3)带动平台(5)上升；
步骤1-2、判定是否获取到扫码器发送的条码信息，该条码信息包括病人信息；
若没有获取，则继续判定；
若获取到条码信息，则进入步骤1-3；
步骤1-3、按照I/O接口编号顺序依次选择I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机(3)带动平台(5)下降；
步骤1-4、将选择的I/O接口的编号信息和条码信息存储到存储器中，存储位置与收纳管(2)相对应。
8.根据权利要求7所述的便携式采血管放置架的控制方法，其特征在于：控制模块U1驱动丝杆电机(3)推出空的采血管的步骤包括：
步骤2-1、控制模块U1获取扫码器发送的病人信息；
步骤2-2、控制模块U1从存储器中调取与病人信息对应的编号信息；
步骤2-3、控制模块U1根据编号信息控制对应的I/O接口输出驱动信息，驱动丝杆电机(3)将采血管推出收纳管(2)。
9.根据权利要求7所述的便携式采血管放置架的控制方法，其特征在于：控制模块U1驱动丝杆电机(3)收纳装有血液的采血管的步骤包括：
步骤3-1、对各个A/D接口进行电平扫描；
步骤3-2、判定A/D接口的电平是否发生变化；
若没有发生变化，则返回步骤3-1；
若发生变化，则进入步骤3-3；
步骤3-3、确定电平发生变化的A/D接口对应的收纳管(2)；
步骤3-4、判定存储器中与该收纳管(2)相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则发出提示信息；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机(3)将采血管收入收纳管(2)中。
10.根据权利要求7所述的便携式采血管放置架的控制方法，其特征在于：控制模块U1驱动丝杆电机(3)收纳装有血液的采血管的步骤包括：
步骤4-1、对A/D接口组中各个A/D接口进行电平扫描；
步骤4-2、判定A/D接口组中是否有2个A/D接口的电平发生变化；
若没有，则进入步骤4-1；
若有，则进入步骤4-2；
步骤4-3、根据2个A/D接口的接口编号确定对应的收纳管(2)；
步骤4-4、判定存储器中与该收纳管(2)相对应的存储位置处是否存储有编号信息；
若没有，则发出提示信息；
若有，则根据编号信息控制对应的I/O接口输出控制信号，驱动丝杆电机(3)将采血管收入收纳管(2)中。
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