CN113128630A - 基于项目的科研用生物样本管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于实现生物样本的快速批量提取，提供一种科研用生物样本管理系统，包括：多个样本柜；科研人员终端；以及管理服务器，其中，样本柜包括具有放置层的柜体、柜门、判别部、锁定部、识别部，管理服务器包括样本相关信息存储部、项目相关信息存储部、检索获取部、提取清单生成部、存取判定更新部，检索获取部根据项目名称检索获取样本名称，进一步检索获取对应的样本位置信息，提取清单生成部生成对应的提取清单，判别部对生物样本上的生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，存取判定更新部根据柜号、层号以及样本判别信息判定生物样本的存取情况，并对样本位置信息以及提取清单内容进行更新处理。

Description

基于项目的科研用生物样本管理系统

技术领域

本发明涉及一种科研用生物样本管理系统。

背景技术

生物样本是指来源于人体、其他动物或植物的器官、组织、细胞、生物大分子等，通常在采集获取后保存在低温(-30℃以下)或超低温(-80℃以下)等环境中，在科研工作中作为样本使用。其中，由一类或几类生物样本所构成的生物样本库科学研究中的重要资源设施，例如，分子遗传学中，一些研究项目需要大量遗传资源样本，因而需要利用人类基因组库才能完成；病理学研究中则通常需要大量病理组织样本，因此依赖于病理样本库。

为了保证生物样本的丰富多样性，生物样本库在建立以及后续维护过程中需要对大量生物样本进行保存及管理；在生物样本库运行过程中，通常还将继续进行样本采集和保管，因此一个生物样本库中通常具有数量巨大的生物样本且数量随时间持续逐渐增大。进行某些科研项目时，所需要的相关生物样本数量有可能非常多且存储分散，提取生物样本时科研人员需要反复来回查找，较为费时，影响科研项目的推进速度。

另外，正因为数量大、存储分散，科研人员取用或归还生物样本时需要花费较长时间打开柜门翻找，提取有遗漏时还需要重新打开柜门翻找，导致柜门开启时间过长，低温或超低温冷柜中的温度受外部影响而上升，即使关上柜门也需要一定时间降温恢复，柜内的其他生物样本还将受到影响，甚至有可能失效。

发明内容

为解决上述问题，实现生物样本的快速批量提取，本发明提供了一种基于项目的科研用生物样本管理系统，用于对具有样本标签的生物样本进行管理，其特征在于，包括：多个用于存放生物样本的样本柜；至少一个科研人员终端，由使用生物样本的科研人员持有，用于让科研人员根据需要进行的科研项目提取生物样本；以及管理服务器，分别与样本柜以及科研人员终端相通信连接，其中，样本柜包括具有至少一个用于放置生物样本的放置层的柜体、至少一个与放置层对应设置的柜门、至少一个与放置层对应设置的判别部、至少一个与柜门对应设置且用于对柜门进行锁定的锁定部、用于对科研人员的识别信息进行识别的识别部以及样本柜通信部和样本柜控制部，科研人员终端包括画面存储部、输入显示部以及终端侧通信部，管理服务器包括样本相关信息存储部、项目相关信息存储部、检索获取部、提取清单生成部、存取判定更新部、管理侧通信部以及管理侧控制部，样本相关信息存储部中至少存储有每个生物样本的样本名称、相应的样本判别信息以及相对应的至少包括生物样本所在样本柜的柜号与所在放置层的层号的样本位置信息，项目相关信息存储部存储有科研项目的项目名称以及进行该科研项目所需的生物样本的样本名称，画面存储部中存储有项目选择画面以及提取信息显示画面，输入显示部显示项目选择画面让科研人员选择需进行科研项目的项目名称，一旦科研人员对项目名称进行确认，终端侧通信部就将项目名称发送给管理服务器，检索获取部就根据项目名称对项目相关信息存储部进行检索并获取所有相应的样本名称，进一步根据获取的样本名称对样本相关信息存储部进行检索获取各个样本名称对应的样本位置信息，提取清单生成部根据获取的样本名称以及样本位置信息生成对应的提取清单，管理侧控制部控制提取清单存储部对提取清单进行存储，并控制管理侧通信部将提取清单发给科研人员终端，输入显示部显示提取信息显示画面并在该画面中显示接收到的提取清单，从而让科研人员根据该提取清单前往相应的样本柜并对识别部进行操作让识别部识别，一旦识别部识别到识别信息，样本柜控制部就控制样本柜通信部将该识别信息发送给管理服务器进行判定，并在接收到从管理服务器反馈的开门许可信号时控制对应的锁定部解除锁定让科研人员开启柜门并在与提取信息相对应的放置层中提取生物样本，同时控制判别部对生物样本上的生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，进一步控制样本柜通信部将判别获得的样本判别信息、样本柜的柜号以及对应的层号发送给管理服务器，存取判定更新部根据接收到的柜号、层号以及样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本相关信息存储部中对应的样本位置信息以及提取清单存储部中存储的对应提取清单内容进行更新处理。

发明作用与效果

根据本发明提供的科研用生物样本管理系统，因为项目相关信息存储部存储有与科研项目相关的生物样本的样本名称，样本相关信息存储部中存储有生物样本的样本名称、样本判别信息以及样本位置信息，因此科研人员输入项目名称就可以获得相关的样本名称，可以一次性地获取某个科研项目相关的生物样本的样本位置信息，从而迅速准确地完成提取。进一步，样本柜中各个生物样本具有含有样本判别信息的样本标签，同时各个样本柜中具有对样本标签进行判别的判别部，能够在柜门解锁后判别对生物样本上的生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，使得存取判定更新部能够根据这些样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本位置信息进行更新处理，因此各个生物样本的位置能够被有效地获取并及时更新存储在样本相关信息存储部中。

附图说明

图1是本发明实施例中科研用生物样本管理系统的构成示意图；

图2是本发明实施例中样本柜的结构示意图；

图3是本发明实施例的RFID阅读器的安装位置示意图；

图4是本发明实施例的RFID阅读器的范围示意图；

图5是本发明实施例中样本柜的结构框图；

图6是本发明实施例中柜号层号存储部的存储内容示意图；

图7是本发明实施例中管理服务器的结构框图；

图8是本发明实施例中样本相关信息存储部存储的内容示意图；

图9是本发明实施例中项目相关信息存储部存储的内容示意图；

图10是本发明实施例中提取清单的示意图；

图11是本发明实施例中提取记录存储部的存储内容示意图；

图12是本发明实施例中科研人员终端的结构框图；

图13是本发明实施例的样本请求画面示意图；

图14是本发明实施例的提示信息显示画面示意图；

图15是本发明实施例中归还请求画面的示意图；

图16是本发明实施例中样本提取或归还过程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的科研用生物样本管理系统作具体阐述。

作为一种实施形态，本发明提供了一种基于实验的科研用生物样本管理系统，用于对具有样本标签的生物样本进行管理，其特征在于，包括：多个用于存放生物样本的样本柜；至少一个科研人员终端，由使用生物样本的科研人员持有，用于让科研人员根据需要进行的科研项目提取生物样本；以及管理服务器，分别与样本柜以及科研人员终端相通信连接，其中，样本柜包括具有至少一个用于放置生物样本的放置层的柜体、至少一个与放置层对应设置的柜门、至少一个与放置层对应设置的判别部、至少一个与柜门对应设置且用于对柜门进行锁定的锁定部、用于对科研人员的识别信息进行识别的识别部以及样本柜通信部和样本柜控制部，科研人员终端包括画面存储部、输入显示部以及终端侧通信部，管理服务器包括样本相关信息存储部、项目相关信息存储部、检索获取部、提取清单生成部、存取判定更新部、管理侧通信部以及管理侧控制部，样本相关信息存储部中至少存储有每个生物样本的样本名称、相应的样本判别信息以及相对应的至少包括生物样本所在样本柜的柜号与所在放置层的层号的样本位置信息，项目相关信息存储部存储有科研项目的项目名称以及进行该科研项目所需的生物样本的样本名称，画面存储部中存储有项目选择画面以及提取信息显示画面，输入显示部显示项目选择画面让科研人员选择需进行科研项目的项目名称，一旦科研人员对项目名称进行确认，终端侧通信部就将项目名称发送给管理服务器，检索获取部就根据项目名称对项目相关信息存储部进行检索并获取所有相应的样本名称，进一步根据获取的样本名称对样本相关信息存储部进行检索获取各个样本名称对应的样本位置信息，提取清单生成部根据获取的样本名称以及样本位置信息生成对应的提取清单，管理侧控制部控制提取清单存储部对提取清单进行存储，并控制管理侧通信部将提取清单发给科研人员终端，输入显示部显示提取信息显示画面并在该画面中显示接收到的提取清单，从而让科研人员根据该提取清单前往相应的样本柜并对识别部进行操作让识别部识别，一旦识别部识别到识别信息，样本柜控制部就控制样本柜通信部将该识别信息发送给管理服务器进行判定，并在接收到从管理服务器反馈的开门许可信号时控制对应的锁定部解除锁定让科研人员开启柜门并在与提取信息相对应的放置层中提取生物样本，同时控制判别部对生物样本上的生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，进一步控制样本柜通信部将判别获得的样本判别信息、样本柜的柜号以及对应的层号发送给管理服务器，存取判定更新部根据接收到的柜号、层号以及样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本相关信息存储部中对应的样本位置信息以及提取清单存储部中存储的对应提取清单内容进行更新处理。

上述实施形态的科研用生物样本管理系统中还可以具有这样的技术特征，其中，提取清单包括生物样本的提取状态信息，管理服务器还具有将提取清单以及对应的识别信息作为请求记录进行存储的请求记录存储部，存取判定更新部判定生物样本的存取情况后将请求记录存储部所存储的提取清单中被判定为取出的生物样本的提取状态信息更新为已提取。

进一步，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器还具有遗漏判断提示部，存取判定更新部完成存取情况判定并对请求记录存储部中的内容进行更新后，遗漏判断提示部判断当前的样本柜的放置层内是否还存在未提取的生物样本，并在判断为存在未提取的生物样本的时候生成对应的遗漏提示。

更进一步，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器还具有提取路径提示部，当遗漏判断提示部判断当前的样本柜中不存在遗漏的生物样本时，提取路径提示部根据提取清单判断是否还存在下一个需要前往的样本柜，并在存在时形成包含该样本柜的位置信息的提取路径提示信息。

更进一步，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，提取路径提示部包括样本柜位置信息存储单元、最近样本柜判定单元以及最近样本柜提示单元，样本柜位置信息存储单元存储有各个样本柜的柜号及其所在位置信息，最近样本柜判定单元根据当前的样本柜的柜号以及样本柜位置信息存储单元的存储内容从提取清单中包含的柜号中判断出距离当前样本柜最近的存在待提取的生物样本的样本柜的柜号，最近样本柜提示单元将最近样本柜的柜号以及对应的样本柜位置信息形成提取路径提示信息。

另外，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，其中，管理服务器还具有身份检索判定部，终端侧通信部在科研人员对输入的需求样本名称发给管理服务器的同时还将科研人员的识别信息发送给管理服务器，管理侧控制部在控制管理侧通信部将提取信息发还给科研人员终端的同时还控制请求记录存储部将提取信息以及对应的科研人员的识别信息进行存储，一旦管理侧通信部接收到样本柜发来的识别信息，身份检索判定部就根据识别信息判断请求记录存储部中是否存在相应的请求记录，进一步判断发来识别信息的样本柜的柜号是否存在于该请求记录的请求清单中，当判断为存在时，管理侧通信部向样本柜发送开门许可信号。

进一步，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，管理服务器还具有提取审核部，样本柜还具有用于发出警告提示的警告部，请求记录存储部在将提取信息以及识别信息进行对应存储的同时还将样本名称进行存储，一旦存取判定更新部对生物样本的存取情况进行了判定，提取审核部就根据判定为被提取的生物样本的识别信息从请求记录存储部中获取识别信息对应的样本名称作为应提取名称，并根据接收到的样本判别信息从样本相关信息存储部中获取对应的样本名称作为实际提取名称，进一步判断应提取名称与实际提取名称是否一致，当判断为不一致时，管理侧控制部就控制管理侧通信部就发送一个警告信号给对应的样本柜，样本柜控制部在样本柜通信部接收到警告信号时控制警告部启动警告从而提醒科研人员提取了错误的生物样本。

上述实施形态的科研用生物样本管理系统中还可以具有这样的技术特征，其中，其中，样本标签为RFID标签，样本柜为低温型或超低温型生物样本冷冻存放柜，柜门为保温柜门，每个放置层的上侧的层间板具有向外侧延伸的层檐部，判别部为RFID阅读器，安装在层檐部上靠近保温柜门的外侧表面的位置处。

进一步，上述科研用生物样本管理系统还可以具有这样的技术特征，其中，每个层檐部的长度方向两端各设有一个RFID阅读器，RFID阅读器的读取范围大于层间板的宽度的二分之一且小于层间板的宽度，样本柜控制部在RFID阅读器读取到样本标签时根据两个RFID阅读器的读取情况判定科研人员在归还或新增生物样本时在放置层上的放置位置，使得样本相关信息存储部中的样本位置信息还包括该放置位置。

上述实施形态的科研用生物样本管理系统中还可以具有这样的技术特征，其中，样本柜还包括与柜门对应设置且用于对柜门开闭状态进行感应的至少一个感应部，一旦感应部感应到柜门开启，样本柜控制部就控制判别部持续进行读取动作并对读取到的样本判别信息进行暂存，一旦感应部感应到柜门关闭，样本柜控制部就控制判别部结束读取动作，并控制样本柜通信部将读取到的样本判别信息发送给管理服务器。

<实施例>

本实施例涉及一个科研用生物样本管理系统，该科研用生物样本管理系统设置在科研所内。

图1是本发明实施例中科研用生物样本管理系统的构成示意图。

如图1所示，本实施例的科研用生物样本管理系统100用于对生物样本200进行管理，包括多个样本柜1、一个管理服务器2、多个科研人员终端3以及通信网络4a和4b。

管理服务器2通过通信网络4a与各个样本柜1相通信连接，并通过通信网络4b与各个科研人员终端3相通信连接。本实施例中，通信网络4a和4b均为实验室中的局域网。

科研人员终端3为智能手机、计算机、平板电脑等终端，分别被不同的科研人员持有并进行相关操作，每个科研人员终端3存储有对应各自科研人员的识别信息。本发明所涉及的科研人员可以是对生物样本200进行管理的样本库管理人员，也可以是具有生物样本200取用权限的科研实验人员。另外，生物样本200为经由采样得到的人体、其他动物或植物的生理或病理样本，包括但不限于器官、组织、细胞以及生物大分子，这些生物样本200及其容器的形式可以相同，也可以根据保存需要而各自不同；可以是容纳了单个样本的容器(例如试管、离心管、样本袋或瓶)，也可以是容纳了同一个样本的多份分装的容器(例如容纳多个试管或离心管的样本盒)。每个生物样本200的容器上均固定有对应的样本标签201，该样本标签201是含有样本判别信息的低温RFID标签，能够在低温以及超低温环境下正常工作。

图2是本发明实施例中样本柜的结构示意图。图2中，为了更清楚地显示结构，省略了用于放置生物样本200的收纳架及收纳盒。

如图2所示，样本柜1具有柜体10、放置层11、柜门12、锁定部13、感应部14、判别部15、识别部16、警告部17以及主控芯片(图中未示出)。本实施例中，样本柜1还设有压缩机等降温机构、用于进行温度设定的温度设定机构、用于检测放置层11内温度的温度检测机构以及根据温度检测结果和设定温度对降温机构的工作进行控制从而实现温控的控制机构，这些机构的具体构成以及工作原理与现有技术中的超低温冰箱中的相同，在此不再赘述。

柜体10具有三个用于放置生物样本200的放置层11，相邻的放置层11之间经由层间板隔开。

本实施例中，层间板为保温型板材，具有一定厚度。该层间板不具有任何针对样本的限制结构，因此生物样本200、容纳生物样本200的支架或放置盒均能够随意地放置在放置层11上。

柜门12、锁定部13、感应部14、判别部15的数量均为三个，分别与各个放置层11对应。

其中，柜门12铰接在放置层11的侧边位置的柜体10上。柜门12为保温柜门，由位于外侧的金属层以及位于内侧的保温层构成，保温层朝向放置层11内部，从而实现保温功能。

锁定部13用于对柜门12进行锁定。本实施例中，锁定部13为电子锁，设置在柜门12上或柜体10上与柜门12边缘相对应的位置处，能够根据主控芯片的控制电信号对柜门12进行锁定或解除锁定。

感应部14为接近开关，设置在各个柜门12上或柜体10上与各个柜门12边缘相对应的位置处，能够感应相对应的柜门12是否处于关闭状态并产生对应的电信号。判别部15用于在取出或放置生物样本200时对该生物样本200上的样本标签201进行判别。

图3是本发明实施例的RFID阅读器的安装位置示意图，该图3示出了样本柜的局部剖视结构。

如图2及图3所示，本实施例中，每个判别部15均由两个RFID阅读器151构成。各放置层11的上侧层间板均向外延伸形成层檐部111，两个RFID阅读器151分别嵌入设置在判别部15所对应的放置层11的上侧层间板的层檐部111内，并且分别位于该层间板的宽度方向的两端位置处(相当于左右两侧)。同时，每个RFID阅读器151均位于层间板的外侧边缘位置处，该位置与柜门12的外侧表面位置相对应，也就是说，柜门12的保温层与放置层11的各个层间板之间围成了一个具有保温效果的空间，而RFID阅读器位于该保温空间的外部，因而不受该空间内的低温影响，能够正常工作。

图4是本发明实施例的RFID阅读器的范围示意图。其中，图4(B)是宽度方向上的范围示意图，图4(A)是深度方向的范围示意图，图中的虚线均表示RFID阅读器的读取范围；另外，在图4(B)中，省去了柜门12。

如图4(A)所示，本实施例中，RFID阅读器151在宽度上的读取范围D大于层间板的宽度L的二分之一，且小于该宽度L。由于RFID阅读器151分别位于层间板的两端位置处，因此当生物样本200从靠近层间板一端的位置处被存放(例如从靠左或靠右位置处被放入放置层11内)时，仅有一个与该生物样本200靠近的RFID阅读器151能够读取到其上的样本标签201，当生物样本200从靠近层间板中间的位置处被取放时，两个RFID阅读器151都能够读取到其上的样本标签201。例如，图4(A)中，生物样本200a被从右侧区域放入，其生物标签201a在放入过程中仅被右侧的RFID阅读器151读取；生物样本200b被从中间区域放入，因此其生物标签201a在放入过程中能同时被两个RFID阅读器151读取；生物样本200a被从左侧区域放入，其生物标签201a在放入过程中仅被左侧的RFID阅读器151读取。由此，样本柜控制部可以根据两个RFID阅读器151读到生物标签的情况判定生物样本200被存放的大致位置(左侧区域、右侧区域或中间区域)。

另外，如图4(B)所示，从深度方向上看，本实施例中的RFID阅读器151的读取方向均不朝向内侧(即不朝向放置层11内的方向)，使得无论柜门12打开或关闭状态下，该RFID阅读器151均不能读取放置层11内的生物样本200上的样本标签201。

具体地，本实施例的RFID阅读器151为定向RFID阅读器，将该定向RFID阅读器略向外倾斜地安装，即可使其阅读方向朝向外侧从而仅在取放过程中对样本标签201进行读取。例如，图4(B)中，一旦柜门12被打开，则RFID阅读器151可以对正在放入的生物样本200d上的生物标签201d进行读取，但不能对已经位于放置层11内的生物样本200e上的生物标签201e进行读取。也就是说，由于RFID阅读器151的读取方向均朝向外侧，放置层11内的生物样本200上的样本标签201不会被读取，生物样本200只有在被取放过程中才能经过RFID阅读器151的阅读区域，使其上的样本标签201被读取到。

另外，本实施例中，层间板中还具有金属夹层112，该金属夹层112形成屏蔽效应，因此RFID阅读器151也不会对相邻的放置层11内的生物样本200上的样本标签201进行读取。识别部16设置在柜体10上，用于对科研人员的识别信息进行识别。

本实施例中，识别信息为由科研人员持有的开门卡中的开门信息、密码、与该科研人员的身份相对应的二维码信息、科研人员的指纹信息或是人脸信息，识别部为与识别信息相应的门卡读取装置、密码输入装置、二维码扫描装置、指纹识别装置或是人脸识别装置。科研人员能够通过相应的方式操作识别部16(即进行刷卡、输入密码、扫描二维码、验证指纹、拍摄人脸等操作)从而让识别部16识别出该科研人员的识别信息。

本实施例中，识别信息分别与各个科研人员的身份相对应，即每个科研人员都具有各自特有的识别信息，通过识别信息能够直接对应地判定科研人员的身份。

警告部17用于产生警告信息。本实施例中，警告部17为设置在柜体10正面的一个提示灯，用于在接收到警告信息时产生灯光闪烁。

图5是本发明实施例中样本柜的功能框图。

如图5所示，主控芯片18分别与锁定部13、感应部14、判别部15、识别部16、警告部17相电连接，用于对这些部件工作进行控制。主控芯片包括样本柜通信部181以及柜号层号存储部182。

样本柜通信部181为一个连接于主控芯片18的通信模块，用于进行样本柜1与管理服务器2之间的数据通信。本实施例中，柜号层号存储部182中记录有各自的柜号，科研人员能够通过该柜号找到相应的样本柜1。同时，每个样本柜1中，各个放置层11也具有各自特有的层号。由于判别部15与各个放置层11相对应，因此实际上判别部15也与各层号相对应，使得判别部15读取到样本标签201时，主控芯片18可以根据该对应关系判定是哪个放置层11的判别部15发生了读取行为。为方便叙述，以下将三个放置层11分别记为放置层11a、放置层11b、放置层11c，并将与放置层11a、放置层11b、放置层11c分别对应的判别部15分别记为判别部15a、判别部15b、判别部15c。

图6是本发明实施例中柜号层号存储部的存储内容示意图。

如图6所示，以图6所示的柜号为“GH1”的样本柜1为例，其具有三个放置层11，其层号分别为“Cha”、“Chb”“Chc”，三个判别部的编号分别为“PBa”、“PBb”“PBc”。

另外，类似地，由于锁定部13、感应部14也都与放置层11相对应，主控芯片18也可以根据对应关系进行对应的锁定或解锁的控制，或获取对应的柜门12的开闭状态的感应结果。

图7是本发明实施例中管理服务器的结构框图。

如图7所示，管理服务器2包括样本相关信息存储部21、项目相关信息存储部22、检索获取部23、提取清单生成部24、请求记录存储部25、存取判定更新部26、提取记录存储部27、身份检索判定部28、提取提示生成部29、提取审核部30、遗漏判断提示部31、提取路径提示部32、管理侧通信部33以及管理侧控制部34。

其中，管理侧通信部33用于进行管理服务器2与其他终端之间以及管理服务器2的各个构成部件之间的数据通信。管理侧控制部34则含有用于对管理服务器2的各个构成部件的工作进行控制的计算机程序。

样本相关信息存储部21用于存储样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息。

图8是本发明实施例中样本相关信息存储部存储的内容示意图。

如图8所示，样本相关信息存储部21存储有以下信息：样本判别信息211、样本名称212、样本位置信息213以及存放要求信息214。具体地：

样本判别信息211为生物样本200的唯一编号信息，该唯一编号信息也存储在样本标签201的芯片中，因此一旦样本标签201被读取，即可通过RFID阅读器获得该编号信息。

样本名称212为样本瓶中所含样本的名称。

样本位置信息213包括样本柜1的柜号、放置层11的层号以及放置层11中的位置。各个样本位置信息213采用包含柜号以及层号的形式。以柜号为GH1且含有三个放置层11的1为例，如图7所示，每个样本位置信息213的前几位为对应的柜号，后几位则为层号，最后则为放置层11内的位置(左、中或者右)，由此能够避免不同样本柜1的同一层数的放置层11出现相同的样本位置信息213的情况。

存放要求信息214包括生物样本200可存放的样本柜1的柜号以及层号。由于不同的生物样本200的存放要求不同，出于温度需求有可能应当放置在不同设定温度的样本柜1中，出于样品保存安全的需求，相同保存温度的样本也有可能应当隔离存放(例如，生理样本与病理样本应当隔离存放，含有传染性致病原的样本更应当与其他样本完全隔离)。另外，各个放置层12之间由层间板隔开，因此也可以视作独立的存放环境，存放要求信息就包含了某个生物样本200可以存放的样本柜1的柜号以及层号(即满足该生物样本200的温度需求、隔离需求等各方面存放要求的样本柜1的柜号以及层号)。

本实施例中，多个样本判别信息211可以具有相同的样本名称(例如，同一来源的相同类型样本经分装后形成多个生物样本200，则这些多个生物样本200均具有相同的样本名称)。同时，多个样本判别信息211也可以对应于同一个样本位置信息213(例如同一个样本柜的放置层上承载有多个生物样本200)。样本名称212也可以根据命名需求而包含一些号码形式的信息，例如采样编号等等，但该样本名称212中的编号信息与样本判别信息的编号可以各自独立，不具有对应关系。另外，每个样本判别信息211所对应的存放要求信息214中的柜号以及层号可以为多个，例如，某个生物样本200可以存放在不同样本柜1的多个放置层12中，则其存放要求信息214包含了满足存放要求的全部柜号及其层号。

图9是本发明实施例中项目相关信息存储部存储的内容示意图。

项目相关信息存储部22用于存储科研项目的相关信息，包括各个科研项目的项目名称221以及进行该科研项目所需的生物样本200的样本名称212。这里，科研项目所需的生物样本200是该科研项目当前进度下所需的生物样本200，具体内容可以由科研项目主管人员通过主管终端与管理服务器2建立通信连接后，通过主管终端查看权限范围内的科研项目，从样本相关信息存储部21中查找当前需要的生物样本200并将其设为与科研项目相关的生物样本200。主管人员完成设定后，管理侧控制部34就控制项目相关信息存储部22按照设定将对应的样本名称212与科研项目的项目名称221对应存储。

检索获取部23用于在接收到科研人员终端3发送的项目名称221以及识别信息时，根据接收到的项目名称221对项目相关信息存储部22进行检索获取对应的样本名称212作为需求样本名称212’，并进一步根据需求样本名称212’依次对样本相关信息存储部21进行检索并获取对应的样本位置信息213。

提取清单生成部24用于根据检索获取部23获取到的全部需求样本名称以及样本位置信息213生成对应的提取清单。

图10是本发明实施例中提取清单的示意图。

如图10所示，提取清单241具有需求样本名称212’以及对应的样本判别信息211、样本位置信息213。

本实施例中，提取清单生成部24按照样本位置信息213将检索获取部23获取到的全部需求样本名称212’进行分类，将位于同一样本柜1的同一放置层11中的生物样本200的需求样本名称212’分为一类，然后按照该分类结果形成一个包含多个柜号层号、每个柜号层号具有多个与之关联的样本判别信息211、同时每个样本判别信息211还具有相应的样本位置信息213的提取清单。另外，该提取清单241中，每个需求样本名称212’还具有对应的提取状态信息，提取清单241生成时该提取状态均被记录为未提取。

以图10所示为例，该图10示出了图9中“遗传项目1”的提取清单241，该“遗传项目1”对应的样本名称212包括“细胞样本1”、“血清样本1”、“DNA样本1”，按照该三种生物样本200的柜号层号分为了三类，第一类包括位于样本柜1“GH1”的同一放置层11“Cha”(柜号层号为GH1-Cha)、样本判别信息211分别为“P1”、“P4”的“细胞样本1”、“血清样本1”；第二类为位于样本柜1“GH2”的放置层11“Cha”(柜号层号为GH2-Cha)、样本判别信息211为“P5”的“DNA样本1”；第三类为位于样本柜1“GH2”的放置层11“Chb”(柜号层号为GH2-Chb)、样本判别信息211为“P6”的“DNA样本1”。其中，第一类中的两个需求样本名称212’不同，因此分别具有各自的提取状态；第二类、第三类均为“DNA样本1”，因此二者的需求样本名称212’相同，具有同一个提取状态。提取清单241生成时，各个需求样本名称212’所对应的提取状态均为未提取。

请求记录存储部25用于在管理侧通信部33发送提取清单的同时，将提取清单241以及与从科研人员终端3接收的识别信息作为一次请求记录进行存储。

存取判定更新部26用于在科研人员提取生物样本200或归还生物样本200时对样本相关信息存储部21中样本判别信息以及样本位置信息进行更新。

本实施例中，样本柜控制部182在感应部14感应到柜门12打开后就控制判别部15持续进行读取动作，使得生物样本200被取放时其样本标签201200均可被判别部15；同时，样本柜控制部182还对该读取动作持续过程中所读到的全部样本判别信息及其读取到的次数进行暂存。然后，感应部14感应到柜门12再次关闭后，样本柜控制部182在控制锁定部13对柜门12进行锁定的同时控制样本柜通信部181将识别号、柜号、判别部15对应的层号及其读到的全部样本判别信息和读取次数发送给管理服务器2。

存取判定更新部26根据上述发来的信息判定生物样本200的存取情况，并对样本相关信息存储部21中的样本位置信息以及请求记录存储部25中的提取状态信息进行更新。即，当同一个样本判别信息被读取奇数次时，先判断样本判别信息对应的样本位置信息中是否已存在柜号和层号，若存在则判定是生物样本200被取出，将样本相关信息存储部21中该样本判别信息211对应的样本位置信息213改写为“取出”或类似的表示已取出的内容，同时将请求记录存储部25中该样本判别信息211所对应的需求样本名称212’的提取状态信息改写为已提取；若不存在柜号和层号(即已经被标记为“取出”)，则判定是生物样本200被放入，此时将对应的样本位置信息改写为判别部15对应的柜号和层号(可以根据样本柜1发来的信息获取)，并进一步将判别部15所读取到的位置信息(例如左侧、右侧或中部区域)添加到样本位置信息中。另外，当同一个样本判别信息被读取偶数次时，则认为对应的生物样本200被取出后放回或放入后又取出，此时存取判定更新部26不再进行相应样本位置信息213的改写。

图11是本发明实施例中提取记录存储部的存储内容示意图。

如图11所示，提取记录存储部27用于在存取判定更新部26判定某个生物样本200被取出时，将其对应的样本判别信息211与从样本柜1接收的识别信息作为一条提取记录271进行存储。本实施例中，提取记录存储部27还在存取判定更新部26判定某个生物样本200被归还时，将其对应的提取记录271删除。另外，存取判定更新部26判定某个生物样本200被取出时，请求记录存储部25还根据接收的识别信息删除对应的请求记录中的需求样本名称212’所对应的内容。

身份检索判定部28用于对请求记录存储部25以及提取记录存储部27进行检索从而根据从样本柜1接收的信息判定科研人员是否具有开启样本柜的权限。

本实施例中，当科研人员操作识别部16让识别部16识别出识别信息后，样本柜通信部181将该识别信息以及样本柜的柜号发送给管理服务器2，此时，身份检索判定部28在管理侧控制部34的控制下分别对请求记录存储部25以及提取记录存储部27进行检索从而完成判定。

具体地，在对请求记录存储部25进行检索时，身份检索判定部28根据接收的识别信息以及柜号分别对请求记录存储部25中进行检索并判定是否存在相匹配的请求记录，进一步在存在时判断相匹配的请求记录的提取清单241中的样本位置信息213是否存在该柜号；在对提取记录存储部27进行检索时，身份检索判定部28根据接收的识别信息对提取记录存储部27进行检索并判定是否存在相匹配的提取记录，进一步在存在时根据提取记录271中的样本判别信息211从样本相关信息存储部21中获取对应的存放要求信息214并判断该柜号是否存在于获取到的存放要求信息214中。

一旦上述两次判定中，有任意一次判定的最终结果为存在(即请求记录的提取清单241中的样本位置信息213中存在发来的柜号，或提取记录271中的生物样本200所对应的存放要求信息214中存在该柜号)，则管理侧控制部34就控制管理侧通信部33发送一个开门许可信号给样本柜1，从而让该科研人员打开柜门。开门许可信号中包含层号，在请求记录相匹配的情况下，层号是该请求记录的提取清单241中与柜号对应的全部层号；在提取记录相匹配的情况下，层号是存放要求信息214中与柜号相对应的一个或多个层号。另外，一旦身份检索判定部28判定存在开门权限，管理侧通信部33发送了开门信号，则作为开门信号发送目标的样本柜1就是当前的提取或存放动作所进行的场所，以下将该样本柜1称为当前的样本柜1。

若上述两次判定都没有被判定为存在，则不予响应(另外，也可以由管理侧通信部33发送一个提醒信号给对应的样本柜1，从而让警告部17发出警示提醒科研人员)。

提取提示生成部29用于在身份检索判定部28判定提取清单中的样本位置信息中存在发来的柜号的情况下生成与该柜号对应的提取提示。具体地，当身份检索判定部28判定提取清单的样本位置信息存在发来的柜号，则将该提取清单中含有该柜号的全部样本位置信息213所对应的需求样本名称212’、样本判别信息211以及对应层号和层内位置形成一个提取提示。该提取提示生成后，管理侧控制部34控制管理侧通信部33向样本柜1发送开门信号的同时，还控制管理侧通信部33将提取提示发送到科研人员终端3，使得科研人员可以根据该提取提示提取各层中需要提取的全部生物样本200。

提取审核部30用于根据存取判定更新部26的判定结果以及提取记录存储部27中的存储内容审核确认提取的生物样本200是否无误。

本实施例中，一旦存取判定更新部26完成了生物样本200的存取情况判定，提取审核部30就根据识别信息从请求记录存储部24的提取清单中获取与该柜号及层号相对应的样本名称作为应提取名称，并根据接收到的各个被判定为取出的样本判别信息从样本相关信息存储部21中获取对应的样本名称作为实际提取名称，进一步判断应提取名称与实际提取名称是否一致，当不一致时则判定为科研人员提取了错误的样本。此时，管理侧控制部34就控制管理侧通信部33发送一个警告信号给对应的样本柜1，从而让警告部17启动警告提醒科研人员取出了错误的样本。

遗漏判断提示部31用于在存取判定更新部26完成存取情况判定以及请求记录存储部25中的内容更新后，判断当前样本柜1的放置层11内是否还存在未提取的生物样本200，并在存在未提取生物样本200的时候生成对应的遗漏提示。具体地，存取判定更新部26完成存取情况判定并对请求记录存储部25进行更新后，遗漏判断提示部31根据当前的柜号层号对请求记录存储部25中的提取清单241进行检索，并判断与柜号层号对应的提取状态中是否存在“未提取”，当存在时，将“未提取”的需求样本名称212’、对应的样本判别信息211以及柜号层号形成遗漏提示。此时，管理侧控制部34控制管理侧通信部33将该遗漏提示发送给对应的科研人员终端3，从而使得科研人员能够查看遗漏情况并重新进行提取。

提取路径提示部32用于在科研人员完成当前样本柜1的提取后，判断是否还存在下一个需要前往的样本柜1，并在存在时提示该科研人员应当前往的下一个样本柜1的位置。当遗漏判断提示部31判断当前样本柜1中不存在遗漏的生物样本200时，管理侧控制部34就控制提取路径提示部32判定距离当前样本柜1最近的样本柜1，并形成相应的提示。

本实施例中，提取路径提示部32包括样本柜位置信息存储单元、最近样本柜判定单元以及最近样本柜提示单元。

其中，样本柜位置信息存储单元存储有各个样本柜1的柜号及其所在位置信息，该所在位置信息包括各个样本柜1所在的楼号、楼层号以及房间号。

最近样本柜判定单元用于根据当前样本柜1的柜号以及样本柜位置信息存储单元的存储内容从提取清单中包含的柜号中判断出距离当前样本柜1最近的存在待提取的生物样本200的样本柜1柜号。通常情况下，样本柜1在同一房间内按照柜号大小排列，类似地，同一楼层的房间按照房间号大小排列，同一栋楼的各个楼层按照楼层号大小排列，因此，可以利用这一规律找出距离当前样本柜1最近的存在待提取生物样本200的样本柜。具体地，最近样本柜判定单元先从提取清单中获取包含提取状态为“未提取”的需求样本名称212’的全部柜号作为待判定样本柜的柜号，再根据待判定样本柜的柜号从样本柜位置信息存储单元获取对应的样本柜位置信息，然后按照以下判定规则判定出离当前样本柜1最近的样本柜1：

先判断是否存在与当前样本柜1房号相同的待判定样本柜，若存在则从中找出与当前样本柜1的柜号数字最接近的待判定样本柜作为当前样本柜；若不存在，则判断是否存在与当前样本柜1楼层相同的待判定样本柜，若存在则从中找出与当前样本柜1所在房号最接近的房号，并将该房号中柜号最小或最大的待判定样本柜作为最近样本柜。类似地，若不存在与当前样本柜1楼层号相同的待判定样本柜，则判断是否存在与当前样本柜1楼号相同的待判定样本柜，若存在则找出与当前样本柜1所在楼层号最接近的楼层号，将该楼层号中房号最小的样本柜1中柜号最小或最大的待判定样本柜作为最近样本柜。

另外，当提取清单241中已经不存在“未提取”的生物样本200时，最近样本柜提示单元判定不存在下一个样本柜，相当于提取动作已经全部结束。

最近样本柜提示单元用于在最近样本柜判定单元判定出最近样本柜后，将该最近样本柜的柜号以及样本柜位置信息形成一条提取路径提示，提示科研人员最近的样本柜1的位置，从而让科研人员前往该最近的样本柜1进行提取。

图12是本发明实施例中科研人员终端的结构框图。

如图12所示，科研人员终端3包括画面存储部36、输入显示部37、终端侧通信部38以及终端侧控制部39。

其中，终端侧通信部38用于进行科研人员终端3与其他终端之间以及科研人员终端3的各个构成部件之间的数据交互。终端侧控制部39包含用于对科研人员终端3的各个构成部件的工作进行控制的计算机程序。

画面存储部36中存储有样本请求画面361、提示信息显示画面362以及归还请求画面363。

图13是本发明实施例的样本请求画面示意图。

如图13所示，样本请求画面361用于在科研人员申请提取样本时显示并在该画面中显示输入框让科研人员输入需求项目名称。

本实施例中，样本请求画面361含有用于让科研人员输入字符的文本框3611以及用于对输入内容进行确定的确定按钮3612，科研人员在该文本框3611输入文字并点击确定按钮3612进行确认后，终端侧通信部38就将该文字作为需要进行样本提取的需求项目名称发送给管理服务器2，随后检索获取部23根据接收到的需求项目名称从项目相关信息存储部22中检索出一致的项目名称。在实际使用时，样本请求画面也可以采用下拉菜单或列表显示的方式显示从管理服务器2接收的现有项目名称让科研人员输入、检索或选择。进一步，还可以在选定了项目名称后，采用列表显示的方式显示从管理服务器2接收的科研人员选定的项目名称所对应的全部生物样本200的样本名称212，让科研人员能够从需进行的科研项目所对应的全部生物样本200中选取一部分作为需要提取的生物样本200，然后终端侧通信部38将被选取的生物样本200的样本名称212作为需求样本名称212’发给管理服务器2，让检索获取部23根据需求样本名称212’对样本相关信息存储部21检索获取对应的样本判别信息211，进一步使得提取清单生成部24生成提取清单241。

图14是本发明实施例的提示信息显示画面示意图。

如图14所示，提示信息显示画面362用于在接收到管理服务器2发送的各种提示信息时进行显示，包括提取清单显示区域3621、提取提示显示区域3622、遗漏提示显示区域3623以及路径提示显示区域3624。这些不同的显示区域分别用于对应地显示以下提示信息：提取清单生成部24所生成的提取清单241、提取提示生成部29所生成的提取提示、遗漏判断提示部31所生成的遗漏提示、提取路径提示部32所生成的提取路径提示，以及管理侧通信部33发来的其他提示信息。例如，若检索获取部23根据输入的内容没有检索到相应的项目名称，管理侧控制部34就控制管理侧通信部33发送一个输入错误提示信息给科研人员终端3，提示信息显示画面则会显示相应的提示字符(例如，“没有检索到相应项目”)。

图15是本发明实施例中归还请求画面的示意图。

如图15所示，归还请求画面363用于在科研人员进行归还操作时显示，该归还请求画面363包括提取信息显示部分3621以及存放要求显示部分3622，提取信息显示部分3621用于根据科研人员的识别信息显示从管理服务器2接收到的对应的提取记录251，并显示提取记录251所对应的样本名称，让科研人员选择需要归还的生物样本200；存放要求显示部分3622用于显示根据科研人员选定的生物样本200从管理服务器2接收到的该生物样本200对应的存放要求信息，从而让科研人员根据存放要求信息前往对应的样本柜1进行归还操作。

输入显示部37用于显示上述画面，从而让科研人员通过这些画面完成相应的人机交互。

本实施例中，科研人员终端3需要事先让科研人员通过各自的识别信息进行登录，从而记录该识别信息，在与管理服务器2通信时，终端侧通信部38能够将该科研人员的识别信息发送给管理服务器2。

本实施例中，科研用生物样本管理系统100的样本提取过程包括如下步骤：

步骤1-1，输入显示部37显示样本请求画面让科研人员输入需求项目名称，然后进入步骤1-2；

步骤1-2，终端侧通信部38将步骤1-1中输入的需求项目名称以及科研人员的识别信息发送给管理服务器2，然后进入步骤1-3；

步骤1-3，管理侧控制部34控制检索获取部23根据步骤1-2接收的需求项目名称对项目相关信息存储部22进行检索从而获取相应的需求样本名称212’，进一步对样本相关信息存储部21进行检索获取对应的样本位置信息213，然后进入步骤1-4；

步骤1-4，管理侧控制部34提取清单生成部24根据步骤1-3中检索获取到的全部需求样本名称212’以及样本位置信息213生成对应的提取清单241，控制管理侧通信部33将提取清单241发送给科研人员终端3，并控制请求记录存储部25将提取清单241与步骤1-2接收的识别信息作为一条请求记录进行存储，然后进入步骤1-5；

步骤1-5，输入显示部38显示提示信息显示画面362并在该画面中显示步骤1-4中接收的提取清单241让科研人员查看，然后进入结束状态。

图16是本发明实施例中样本提取或归还过程的流程图。

如图16所示，当科研人员根据输入显示部37所显示的提示信息显示画面上的提取清单到达第一个样本柜1，或根据输入显示部37所显示的由提取路径提示部32生成的提示到达最近的样本柜1并对识别部16进行识别操作时，开始如下步骤：

步骤2-1，识别部16识别获得科研人员的识别信息，然后进入步骤2-2；

步骤2-2，样本柜通信部181将步骤2-1中识别的识别信息以及该样本柜1的柜号发送给管理服务器2，然后进入步骤2-3；

步骤2-3，管理侧控制部34控制身份检索判定部28根据步骤2-2接收的识别信息以及柜号对请求记录存储部25以及提取记录存储部27分别进行检索并判定科研人员是否具有开启样本柜的权限，判定为存在开启权限时进入步骤2-4，若判定为不存在则管理侧控制部34控制管理侧通信部33向样本柜1发送一个警告信号让警告部17警告提示不具有开门权限，然后进入结束状态；

步骤2-4，管理侧控制部34控制管理侧通信部33向样本柜1发送一个包含层号的开门许可信号给样本柜1，然后进入步骤2-5；

步骤2-5，样本柜控制部181根据开门许可信号中的层号，控制对应的锁定部13解除柜门12的锁定，从而让科研人员能够开启柜门12进行提取或存放操作，一旦科研人员开启柜门12使得感应部14感应到柜门12开启，就进入步骤2-6；

步骤2-6，样本柜控制部182控制判别部15持续进行读取动作并对读到的样本判别信息及次数进行暂存，一旦科研人员完成提取或存放后关闭柜门12使得感应部14感应到柜门12关闭，就进入步骤2-7；

步骤2-7，样本柜控制部182控制锁定部13锁定柜门12，并控制样本柜通信部181将识别号、柜号、判别部15对应的层号及其读到的全部样本判别信息211和读取次数发送给管理服务器2，然后进入步骤2-8；

步骤2-8，存取判定更新部26根据样本柜1发来的识别号、柜号、层号、样本判别信息211和读取次数判定生物样本200的存取情况，对样本相关信息存储部21中的样本位置信息213以及请求记录存储部25中的提取状态信息进行更新，然后进入步骤2-9；

步骤2-9，提取审核部30根据存取判定更新部26的判定结果以及提取记录存储部27中存储的内容审核确认提取的生物样本200是否无误，当判定为科研人员提取错误时进入步骤2-10，当判定为没有提取错误时进入步骤2-11；

步骤2-10，管理侧控制部34控制管理侧通信部33发送一个警告信号给对应的样本柜1，从而让警告部17启动警告提醒科研人员取出了错误的样本，然后进入步骤2-11；

步骤2-11，遗漏判断提示部31判断当前样本柜1的放置层11内是否还存在未提取的生物样本200，当判断为存在时形成遗漏提示，然后进入步骤2-12，当判断为不存在时进入步骤2-13；

步骤2-12，管理侧通信部将遗漏提示发送给科研人员终端3，使得提示信息显示画面361显示该遗漏提示，然后进入步骤2-13；

步骤2-13，提取路径提示部32判断是否还存在下一个需要前往的样本柜1，存在时形成提取路径提示，然后进入步骤2-14，不存在时进入结束状态。

步骤2-14，管理侧通信部33向科研人员终端发送提取路径提示，使得提示信息显示画面361显示该路径提示，然后进入结束状态。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的科研用生物样本管理系统，因为项目相关信息存储部存储有与科研项目相关的生物样本的样本名称，样本相关信息存储部中存储有生物样本的样本名称、样本判别信息以及样本位置信息，因此科研人员输入项目名称就可以获得相关的样本名称，可以一次性地获取某个科研项目相关的生物样本的样本位置信息，从而迅速准确地完成提取。进一步，样本柜中各个生物样本具有含有样本判别信息的样本标签，同时各个样本柜中具有对样本标签进行判别的判别部，能够在柜门解锁后判别对生物样本上的生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，使得存取判定更新部能够根据这些样本判别信息判定生物样本的存取情况并对样本位置信息进行更新处理，因此各个生物样本的位置能够被有效地获取并及时更新存储在样本相关信息存储部中。

另外，由于采用感应部感应柜门的开闭，在柜门开启时才让判别部进行判别，因此能够避免柜门关闭、样本柜不使用的状态下样本标签被持续读取，减少判别部的工作时间而延长其工作寿命，同时也避免了柜门关闭的情况下读取而使得柜门对判别部的读取工作造成影响的问题。例如，若在柜门关闭情况下进行读取，则由于柜门阻挡，判别部不易读取到样本标签；但若将其设置在柜门内侧，则将因放置层内温度太低而不能正常工作。

由于提取清单生成部能够生成含有样本名称以及样本位置信息的提取清单，该提取清单中还包括提取状态信息，因此能够让科研人员根据提取清单进行提取动作，不易发生遗漏或者错误。进一步，由于存取判定更新部根据判定得到的存取情况对提取清单中的提取状态进行更新，因此遗漏判断提示部能够基于提取状态更新后的提取清单判断是否存在未提取的生物样本，在发生遗漏时让科研人员查看遗漏情况并重新进行提取。在发生遗漏的情况下，由于请求记录存储部的相应提取清单中，生物样本所对应的提取状态尚未被标记为已提取，因此此时科研人员可以再次让识别部对识别信息进行识别，再次打开柜门进行提取。

另外，提取路径提示部还能够根据提取清单以及样本柜的位置信息判定出下一个应该进行提取的样本柜并形成提取路径提示，因此让科研人员在每次提取完当前样本柜内的生物样本后能够前往最近的样本柜进行提取，节省查找样本柜位置的时间以及在不同的样本柜位置之间来回的时间。

实施例中，由于样本相关信息存储部还存储有每个生物样本的存放要求信息，因此能够在科研人员需要归还时通过归还请求画面显示需要归还的生物样本的存放要求，避免归还时存放到了不符合存放要求的样本柜或放置层。

实施例中，因为样本标签为RFID标签，判别部为RFID阅读器，安装在层间板向外延伸形成的层檐部上，因此能够在带有样本标签的生物样本进出放置层进行读取，让存取判定更新部能够有效地判定生物样本的存取情况。

进一步，RFID阅读器的阅读方向朝向外侧，层间板设有金属夹层，因此能够防止误读，提高存取判定更新部的准确性。另外，由于每个层檐部的长度方向两端各设有一个RFID阅读器，且各个RFID阅读器的读取范围大于层间板的宽度的二分之一、小于层间板的宽度，因此还能够通过两个RFID阅读器的读取情况判定生物样本在放置层上的大致位置，让科研人员能够根据该大致位置更快速地拿取生物样本，从而减少柜门打开的时间，让放置层内的低温环境更容易地维持稳定。

实施例中，样本柜通信部在识别部进行识别后将识别信息以及柜号发给管理服务器，身份检索判定部能够根据发来的识别信息以及柜号对请求记录存储部以及提取记录存储部进行检索，从而判定是否具有开启样本柜的权限，有开启权限时管理侧控制部才控制管理侧通信部发送开门许可信号，因此，能够在科研人员确实存在存取必要时再对柜门进行解锁，避免错误开启而影响放置层内的低温环境。不仅如此，实施例中，开门许可信号还包含请求记录的提取清单中的层号或存放要求信息中与柜号相对应的层号，因此，能够让样本柜控制部根据层号控制相应放置层的锁定部进行解锁，进一步避免科研人员在取放时开启了错误的放置层。

另外，实施例中，在存取判定更新部完成了存取情况判定后，提取审核部能够根据识别信息获取应提取名称、根据样本判别信息获取实际提取名称，并判断二者是否一致，因此能够判断科研人员是否提取了错误的生物样本。进一步，由于样本柜还具有警告部，管理侧控制部能够在提取审核部判断科研人员提取错误时发送警告信号给对应的样本柜，使得警告部启东警告而提醒科研人员，因此能够形成警告提示作用，让科研人员将误取出的生物样本归还。由于存取判定更新部在判定存取情况后就进行了位置信息更新，此时提取记录存储部也已经存储了相应的提取记录，在误取出的情况下，科研人员使用识别部进行识别信息读取时，身份检索判定部仍能够根据提取记录存储部中的提取记录判定开启权限从而让对应的柜门开启，因此，即使在误取出的情况下，科研人员也能够顺利地进行归还。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

例如，上述实施例中，RFID阅读器安装在层檐部上且其阅读方向朝向外侧，因此能够在样本标签离开或进入放置层时对其进行读取，从而让存取判定更新部进行相应的存取情况判定以及更新。但在本发明的其他方案中，也可以让RFID阅读器的阅读方向朝向内侧，同时，还可以将RFID阅读器所在位置处的层檐部设置一个向内倾斜的斜坡部，以便RFID阅读器的电磁波进入放置层内对其中的生物样本上的样本标签进行读取。在这种实施例中，样本柜控制部根据感应部所感应到的柜门开启情况，在柜门开启的状态下控制判别部进行持续读取并对读取到的样本标签所含的样本判别信息进行暂存，在柜门关闭后将最后读取到的全部样本标签的样本判别信息、层号以及柜号发送给管理服务器，此时这些样本判别信息就对应了科研人员完成取放动作后当前放置层内实际存在的生物样本。然后，存取判定更新部根据柜号和层号从样本相关信息存储部中获取对应的全部样本判别信息(相当于取放之前放置层内存放的生物样本)，然后将其与样本柜发来的当前放置层内实际存在的生物样本的样本判别信息进行比对，即可判定出被取走或被放入的生物样本，从而对样本相关信息存储部进行更新。

另外，实施例的RFID阅读器为定向阅读器，因此朝向外侧安装即可实现不对放置层内进行读取的目的。然而，本发明中的RFID阅读器也可以是普通的非定向RFID阅读器，安装时将该非定向RFID阅读器嵌入在层间板内并在的内侧位置设置一定屏蔽层(例如将金属板贴在非定向RFID阅读器内侧作为屏蔽层)，即可防止其阅读时电磁波进入放置层内，从而使阅读方向朝向外侧。

此外，实施例层间板设置有屏蔽层，以免RFID阅读器对其他层的生物样品上的标签进行读取。作为进一步的实施方案，本发明中还可以在各个定向RFID阅读器的外侧位置处设置屏蔽层，以免RFID阅读器的阅读范围过多向外延展，这种情况下，各个RFID阅读器的阅读范围仅相当于其垂直下方的区域，能够避免生物样本位于靠近放置层的外侧位置时被反复读取(例如取放时被科研人员拿在手上或临时性地放在取放托盘上因而位于该位置)，从而更准确地对样本标签进出放置层的移动情况进行读取。

实施例中，提取审核部能够根据存取判定更新部的判定结果以及提取记录存储部中的存储内容审核确认提取是否无误，而在存放时则不存在类似的审核机制。然而，在本发明的其他方案中，为了防止存放错误而影响生物样本(例如存放至温度不合适的放置层)，管理服务器也可以包含存放审核部，该存放审核部根据存取判定更新部的判定结果中被存放的生物样本的样本判别信息从样本相关信息存储部中检索获取对应的存放要求信息，进一步判断存放生物样本的柜号和层号是否存在于获取的存放要求信息中，当判断为不存在时说明存放到了不适合的放置层，此时，管理侧控制部就可以控制管理侧通信部发送一个警告信号给对应的样本柜，从而让警告部启动警告，提醒科研人员放在了错误的放置层。进一步，在本发明的其他方案中，为了保证误存放的生物样本能够顺利归还，还可以在管理服务器中设置一个误放记录存储部，用于在存放审核部判定存放位置错误的情况下对误存放的样本判别信息、存放的位置信息以及误存放的科研人员的识别信息作为一条误存放记录进行存储，使得身份检索判定部除了可以根据请求记录和提取记录判定开启权限外，还可以根据该误存放记录判定开启权限，让误存放的科研人员本人能够自行将误存放的生物样本取出后另存放至合适的位置。

例如，在上述实施例中，警告部为一个设置在柜门正面的提示灯。在本发明其他方案中，根据实际需要，警告部也可以为声光警报器或其他具有提示效果的装置，设置在试剂柜上容易被观察到的位置，或者便于声音传出的位置。

例如，在上述实施例中，样本相关信息存储部用于存储样本判别信息、相应的样本名称以及样本位置信息和存放要求信息。在本发明的其他方案中，样本相关信息存储部还可以存储有其他样本相关信息，例如，可以对应地存储生物样本的采样来源、采样时间等其他相关信息。

Claims (10)

1.一种基于项目的科研用生物样本管理系统，用于对具有样本标签的生物样本进行管理，其特征在于，包括：

多个用于存放所述生物样本的样本柜；

至少一个科研人员终端，由使用所述生物样本的科研人员持有，用于让所述科研人员根据需要进行的科研项目提取所述生物样本；以及

管理服务器，分别与所述样本柜以及所述科研人员终端相通信连接，

其中，所述样本柜包括具有至少一个用于放置所述生物样本的放置层的柜体、至少一个与所述放置层对应设置的柜门、至少一个与所述放置层对应设置的判别部、至少一个与所述柜门对应设置且用于对所述柜门进行锁定的锁定部、用于对所述科研人员的识别信息进行识别的识别部以及样本柜通信部和样本柜控制部，

所述科研人员终端包括画面存储部、输入显示部以及终端侧通信部，

所述管理服务器包括样本相关信息存储部、项目相关信息存储部、检索获取部、提取清单生成部、存取判定更新部、管理侧通信部以及管理侧控制部，

所述样本相关信息存储部中至少存储有每个所述生物样本的样本名称、相应的所述样本判别信息以及相对应的至少包括所述生物样本所在样本柜的柜号与所在放置层的层号的样本位置信息，

所述项目相关信息存储部存储有科研项目的项目名称以及进行该科研项目所需的所述生物样本的样本名称，

所述画面存储部中存储有项目选择画面以及提取信息显示画面，

所述输入显示部显示所述项目选择画面让所述科研人员选择需进行科研项目的所述项目名称，

一旦所述科研人员对所述项目名称进行确认，所述终端侧通信部就将所述项目名称发送给所述管理服务器，所述检索获取部就根据所述项目名称对所述项目相关信息存储部进行检索并获取所有相应的所述样本名称，进一步根据获取的所述样本名称对所述样本相关信息存储部进行检索获取各个所述样本名称对应的所述样本位置信息，

所述提取清单生成部根据获取的所述样本名称以及所述样本位置信息生成对应的提取清单，

所述管理侧控制部控制所述提取清单存储部对所述提取清单进行存储，并控制所述管理侧通信部将所述提取清单发给所述科研人员终端，

所述输入显示部显示所述提取信息显示画面并在该画面中显示接收到的所述提取清单，从而让所述科研人员根据该提取清单前往相应的所述样本柜并对所述识别部进行操作让所述识别部识别所述识别信息，

一旦所述识别部识别到所述识别信息，所述样本柜控制部就控制所述样本柜通信部将该识别信息发送给所述管理服务器进行判定，并在接收到从所述管理服务器反馈的开门许可信号时控制对应的所述锁定部解除锁定让所述科研人员开启所述柜门并在与所述提取信息相对应的所述放置层中提取所述生物样本，同时控制所述判别部对所述生物样本上的所述生物标签进行判别获得对应的样本判别信息，进一步控制所述样本柜通信部将判别获得的所述样本判别信息、所述样本柜的柜号以及对应的所述层号发送给所述管理服务器，

所述存取判定更新部根据接收到的所述柜号、所述层号以及所述样本判别信息判定所述生物样本的存取情况并对所述样本相关信息存储部中对应的所述样本位置信息以及所述提取清单存储部中存储的对应提取清单内容进行更新处理。

2.根据权利要求1所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述提取清单包括所述生物样本的提取状态信息，

所述管理服务器还具有将所述提取清单以及对应的所述识别信息作为请求记录进行存储的请求记录存储部，

所述存取判定更新部判定所述生物样本的存取情况后将所述请求记录存储部所存储的所述提取清单中被判定为取出的所述生物样本的所述提取状态信息更新为已提取。

3.根据权利要求2所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述管理服务器还具有遗漏判断提示部，

所述存取判定更新部完成存取情况判定并对所述请求记录存储部中的内容进行更新后，所述遗漏判断提示部判断当前的所述样本柜的所述放置层内是否还存在未提取的生物样本，并在判断为存在未提取的生物样本的时候生成对应的遗漏提示。

4.根据权利要求3所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述管理服务器还具有提取路径提示部，

当所述遗漏判断提示部判断当前的所述样本柜中不存在遗漏的生物样本时，所述提取路径提示部根据所述提取清单判断是否还存在下一个需要前往的样本柜，并在存在时形成包含该样本柜的位置信息的提取路径提示信息。

5.根据权利要求4所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述提取路径提示部包括样本柜位置信息存储单元、最近样本柜判定单元以及最近样本柜提示单元，

所述样本柜位置信息存储单元存储有各个所述样本柜的柜号及其所在位置信息，

所述最近样本柜判定单元根据当前的所述样本柜的柜号以及所述样本柜位置信息存储单元的存储内容从所述提取清单中包含的柜号中判断出距离当前样本柜最近的存在待提取的所述生物样本的所述样本柜的柜号，

所述最近样本柜提示单元将所述最近样本柜的柜号以及对应的样本柜位置信息形成所述提取路径提示信息。

6.根据权利要求2所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述管理服务器还具有身份检索判定部，

所述终端侧通信部在所述科研人员对输入的所述需求样本名称发给所述管理服务器的同时还将所述科研人员的所述识别信息发送给所述管理服务器，

所述管理侧控制部在控制所述管理侧通信部将所述提取信息发还给所述科研人员终端的同时还控制所述请求记录存储部将所述提取信息以及对应的所述科研人员的所述识别信息进行存储，

一旦所述管理侧通信部接收到所述样本柜发来的所述识别信息，所述身份检索判定部就根据所述识别信息判断所述请求记录存储部中是否存在相应的所述请求记录，进一步判断发来所述识别信息的所述样本柜的柜号是否存在于该请求记录的所述请求清单中，

当判断为存在时，所述管理侧通信部向所述样本柜发送所述开门许可信号。

7.根据权利要求6所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述管理服务器还具有提取审核部，

所述样本柜还具有用于发出警告提示的警告部，

所述请求记录存储部在将所述提取信息以及所述识别信息进行对应存储的同时还将所述样本名称进行存储，

一旦所述存取判定更新部对所述生物样本的存取情况进行了判定，所述提取审核部就根据判定为被提取的所述生物样本的所述识别信息从所述请求记录存储部中获取所述识别信息对应的所述样本名称作为应提取名称，并根据接收到的所述样本判别信息从所述样本相关信息存储部中获取对应的所述样本名称作为实际提取名称，进一步判断所述应提取名称与所述实际提取名称是否一致，

当判断为不一致时，所述管理侧控制部就控制所述管理侧通信部就发送一个警告信号给对应的所述样本柜，

所述样本柜控制部在样本柜通信部接收到所述警告信号时控制所述警告部启动警告从而提醒所述科研人员提取了错误的生物样本。

8.根据权利要求1所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述样本标签为RFID标签，

所述样本柜为低温型或超低温型生物样本冷冻存放柜，所述柜门为保温柜门，

每个所述放置层的上侧的所述层间板具有向外侧延伸的层檐部，

所述判别部为RFID阅读器，安装在所述层檐部上靠近所述保温柜门的外侧表面的位置处。

9.根据权利要求8所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，每个所述层檐部的长度方向两端各设有一个所述RFID阅读器，

所述RFID阅读器的读取范围大于所述层间板的宽度的二分之一且小于所述层间板的宽度，

所述样本柜控制部在所述RFID阅读器读取到所述样本标签时根据两个所述RFID阅读器的读取情况判定所述科研人员在归还或新增所述生物样本时在所述放置层上的放置位置，使得所述样本相关信息存储部中的所述样本位置信息还包括该放置位置。

10.根据权利要求1所述的科研用生物样本管理系统，其特征在于：

其中，所述样本柜还包括与所述柜门对应设置且用于对所述柜门开闭状态进行感应的至少一个感应部，

一旦所述感应部感应到所述柜门开启，所述样本柜控制部就控制所述判别部持续进行读取动作并对读取到的所述样本判别信息进行暂存，

一旦所述感应部感应到所述柜门关闭，所述样本柜控制部就控制所述判别部结束所述读取动作，并控制所述样本柜通信部将读取到的所述样本判别信息发送给所述管理服务器。

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