CN115128289A - 尿液检测装置、小便器及其尿液检测和自动清洗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尿液检测装置、小便器及其尿液检测和自动清洗的方法，该尿液检测装置包括尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块、清洗模块、控制模块；控制模块与尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块和清洗模块电连接；尿液采集模块通过标本管路切换模块与加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将尿液采集模块采集的样本导流至加样模块和/或镜检模块；清洗模块通过标本管路切换模块与尿液采集模块、加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将清洗液导流至加样模块和/或镜检模块和/或尿液采集模块；标本管路切换模块和清洗模块受控于控制模块，对应配合实施尿液检测或自动清洗。

Description

尿液检测装置、小便器及其尿液检测和自动清洗的方法

(本发明申请为申请人于2020年04月24日向中国专利局提交的申请号为CN202010329962.7，申请名称为“一种小便器尿液检测装置及小便器”的中国专利申请的分案申请)

技术领域

本发明涉及尿液检测技术领域，尤其是涉及一种尿液检测装置、小便器及其尿液检测和自动清洗的方法。

背景技术

小便是所有人每天必须的程序，尿液状况可以直接反映了诸多身体的健康状况，尿液可以反映是否存在肾脏疾病、下尿路疾病、肾外病变、肝胆疾病、糖尿病等疾病，小便检测对于提早发现这些疾病以及健康状态评估有较大的作用，包括尿常规分析、尿液中有形成分检测(如尿红细胞、白细胞等)等。

应用多联生物芯片对尿液进行快速筛查分析，即尿常规，是一种简便、快速的尿液筛查方法，虽然快速简便，但由于方法学限制，只能发挥定性和半定量作用，检测结果存在假阳性和假阴性，其结果受诸多因素影响。

采用尿液的显微镜检查(简称镜检)是尿液检查的重要内容。尿液镜检能检出尿中管型、细胞、结晶、细菌等微生物、寄生虫以及其他可见的定形和非定形成分。

通常做尿液检查通常需要到医院挂号、门诊就诊、缴费、检验科排队、等候检测报告、复诊一系列过程，对于尿液常规检测需要耗费大量时间和精力。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种尿液检测装置，该装置能够解决现有尿液常规检测需要的时间长、检测前需要手动接取尿液样本、样品传输过程中污染的问题；

本发明的第二目的在于提供一种小便器，其包括小便器尿液检测装置。

本发明提供一种尿液检测装置，其包括尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块和清洗模块；

所述尿液采集模块通过标本管路切换模块与加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将尿液采集模块采集的样本导流至加样模块和/或镜检模块；

所述清洗模块通过标本管路切换模块与尿液采集模块、加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将清洗液导流至加样模块和/或镜检模块和/或尿液采集模块。

优选的，所述尿液采集模块包括过滤头、采样软管、直流泵和采集管伸缩装置；

所述采样软管的一端连接有过滤头，另一端通过管路与直流泵连通，所述直流泵的出口端与标本管路切换模块连通；

所述采样软管设置在采集管伸缩装置内，采集管伸缩装置带动采样软管伸缩。

优选的，所述标本管路切换模块包括标本缓存池、加样泵、溢流管、加样电磁阀和镜检电磁阀；

所述标本缓存池的进口端与尿液采集模块的出口端连通，所述标本缓存池的出口端与加样泵的入口端连通，所述标本缓存池上的溢流口与溢流管连通；

所述加样泵出口端连接的管路分为两路，第一路与加样模块连通，第二路与镜检模块连通，加样电磁阀设置在第一路管路上，镜检电磁阀设置在第二路管路上。

优选的，所述加样模块包括加样针、加样位、冲洗槽和生物芯片推送装置；

所述加样针与加样电磁阀连通，所述加样针位于加样位的上端，所述冲洗槽与加样位连通；

所述生物芯片推送装置用于向加样位推送生物芯片。

优选的，所述加样模块还包括检测位和设置在检测位的颜色采集装置；

加样完毕的生物芯片由加样位进入检测位，颜色采集装置对检测位的生物芯片进行样本颜色采集。

优选的，所述镜检模块包括压力传感器、计数池、截断电磁阀、反冲洗三通电磁阀、排堵电磁阀和图像采集模块；

所述计数池的进口端与镜检电磁阀连通，且压力传感器设置在两者的连通管路上；

所述计数池的出口端与反冲洗三通电磁阀的第一阀口连通，且截断电磁阀设置在两者的连通管路上；

所述反冲洗三通电磁阀的第二阀口与清洗模块连通；

所述排堵电磁阀的第一端与所述镜检电磁阀和压力传感器之间的连接管路连通；

所述排堵电磁阀的第二端和反冲洗三通电磁阀的第三阀口均与小便器连通；

所述图像采集模块用于计数池内样本的图像进行采集。

优选的，所述图像采集模块包括显微镜、显微镜光源和摄像头；

所述显微镜和显微镜光源相对设置，计数池设置在显微镜和显微镜光源之间；

所述摄像头设置在显微镜图像采集接口处。

优选的，所述清洗模块包括自来水减压阀、1进2出分水阀和采集器清洗喷头；

所述1进2出分水阀包括Z端口、N端口和H端口；

所述自来水减压阀的进口端连接自来水管路，所述自来水减压阀的出口端分为两个管路，其中一个管路与反冲洗三通电磁阀的第二阀口连通，另一个管路与Z端口连通；

所述N端口与采集器清洗喷头连通，所述采集器清洗喷头设置在尿液采集模块内并用于对尿液采集模块过滤头进行清洗；

所述H端口与标本管路切换模块的标本缓存池连通。

优选的，小便器尿液检测装置还包括控制模块，所述控制模块与尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块和清洗模块电连接。

一种小便器，其包括如以上所述的小便器尿液检测装置。

有益效果：

小便池尿液检测装置能够设置在小便器上，能够完成尿液的取样，并可以单独进行尿液常规检测和镜检，也可以进行同时进行常规和镜检检测。

该装置自动取样，无需人工接取标本和人工传输标本，清洗模块可以对装置进行清洗，无需人工清洗，更干净卫生和无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式提供的小便器尿液检测装置的工艺流程图；

图2为本发明具体实施方式提供的采集管伸缩装置的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式提供的采集管伸缩装置的另一个角度的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式提供的生物芯片推送装置的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式提供的生物芯片推送装置的内部结构示意图；

图6为本发明具体实施方式提供的镜检模块的结构示意图；

图7为本发明具体实施方式提供的小便器的内部结构示意图；

图8为本发明具体实施方式提供的小便器的结构示意图。

附图标记说明：

100：尿液采集模块；

101：旋转盘；102：采集电机；103：涨紧器；104：采样摩擦轮组；105：采样护管；106：复位传感器；107：到位传感器；108：传感器挡片、109：旋转盘齿轮；110：传感器齿轮；111：采样软管；112：过滤头；

200：标本管路切换模块；

300：加样模块；

301：尿液检测用生物芯片、302：尿液检测用生物芯片盒、303：检测用生物芯片导轨架、304：加样针固定支架、305：颜色采集模块固定支架、306：废卡滑槽；307：空仓传感器；308：步进电机；309：同步带轮；310：同步带轮惰轮；311：同步带；312：推卡滑块组件；313：复位传感器；

400：镜检模块；

401：计数池；402：显微镜光源；403：图像采集模块；404：物镜；405：镜筒；406：图像采集接口；407：底座支架；

500：清洗模块；

600：主控板；

700：操作面板；

701：触控屏；702：IC卡读卡器；703：条码扫描装置；

800：小便器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图8所示，在本实施方式中，提供了一种小便器尿液检测装置，其包括尿液采集模块100、标本管路切换模块200、加样模块300、镜检模块400和清洗模块500。

尿液采集模块100通过标本管路切换模块200与加样模块300、镜检模块400连通，标本管路切换模块200有选择的将尿液采集模块100采集的样本导流至加样模块300和/或镜检模块400。

清洗模块500通过标本管路切换模块200与尿液采集模块200、加样模块300、镜检模块400连通，标本管路切换模块500有选择的将清洗液导流至加样模块300和/或镜检模块400和/或尿液采集模块500。

上述装置能够设置在小便器800上，能够完成尿液的取样，并可以单独进行尿液常规检测和镜检，也可以进行同时进行常规和镜检检测。

该装置自动取样，无需人工接取标本和人工传输标本，清洗模块可以对装置进行清洗，无需人工清洗，更干净卫生和无污染。

尿液采集模块100

如图1至图3所示，尿液采集模块100包括采样软管111、过滤头112、直流泵和采集管伸缩装置，采样软管111的一端连接有过滤头112，另一端通过管路与直流泵连通，直流泵的出口端与标本管路切换模块连通，采样软管111设置在采集管伸缩装置内，采集管伸缩装置带动采样软管111伸缩。

在采集尿液之前，过滤头112收拢在尿液采集模块100内，当需要采集尿液时，采集管伸缩装置带动采样软管111移动，从而使过滤头112从尿液采集模块100内伸出，并延伸至小便器内。

采集管伸缩装置包括旋转盘101、采集电机102、涨紧器103、采样摩擦轮组104、采样护管105、复位传感器106、到位传感器107、传感器挡片108、旋转盘齿轮109、传感器齿轮110、转盘外壳、卷簧、旋转壳盖、采样器冲洗喷头和冲洗管。

旋转壳盖盖设在旋转盘101外壳内，两者形成空腔结构。旋转盘101放置在旋转盘101外壳内，卷簧中心端固定在旋转盘101外壳中央的固定柱上，卷簧外圈端固定在旋转盘101内圈。逆时针转动旋转盘101使卷簧向中心收缩，在松开旋转盘101时依靠卷簧向外张开的力带动旋转盘101顺时针转动。

采样护管105套在采样软管111外部，采样软管111一端连接过滤头112，过滤头112固定在采样护管105上，采样护管105穿过采样摩擦轮组104中间空隙后通过旋转外壳上缺口绕在旋转盘101上U型槽中，采样护管105另一端固定在旋转盘101穿管孔处，采样软管111另一端穿出采样护管105从旋转盘101中心凸台孔穿出。

旋转盘齿轮109固定在旋转盘101中心凸台上，传感器齿轮110固定在旋转盘101盖上，传感器齿轮110与旋转盘齿轮109啮合，传感器挡片108固定在传感器齿轮110边缘，复位传感器106、到位传感器107固定在旋转盘101盖上。

旋转盘101外壳固定在固定支架上。采样摩擦轮组104由摩擦轮组成，摩擦轮组包括两个带有齿轮的U型摩擦轮，两个摩擦轮的齿轮啮合，其中一个摩擦轮连接在采集电机102上，采集电机102固定在固定支架上，另一个摩擦轮固定在涨紧器103上，涨紧器103固定在固定支架上，采集电机102转动连接在电机轴上的一个摩擦轮转动，通过两个摩擦轮的齿轮啮合带动另一个摩擦轮旋转，两个齿轮做相对反方向旋转，固定支架固定在底座上。

冲洗喷头固定在靠近采样护管105穿出底座的孔周围，清洗管一端与冲洗喷头连接，冲洗管的另一端与清洗模块连接。

采样电机连接到电机驱动器，到位传感器107、复位传感器106连接到主控板。

小便器尿液检测装置还包括操作面板，通过操作面板上IC卡读卡器或条码扫描装置进行用户识别后，尿液检测按键发出信号给主控板，主控板接收信号后CPU发出一系列控制信号给电机驱动器、标本管路切换模块等部件，电机驱动器驱动电机顺时针转动，当电机顺时针方向旋转时，带动摩擦轮组旋转，摩擦轮依靠与穿过连个U型槽中间的采样护管105之间的摩擦力，带动采样护管105伸出，使连接在采样护管105一端的采样过滤头112向下伸出到小便器底部，当采样护管105伸出时受采样护管105向外拉伸使旋转盘101绕旋转盘101外壳逆时针旋转，旋转盘101转动带动固定在其内圈的卷簧向中心收缩，同时带动固定在旋转盘101上的旋转盘齿轮109转动，旋转盘齿轮109带动传感器齿轮110转动，当固定在传感器齿轮110上的传感器挡片108触碰到到位传感器107触点，到位传感器107发出信号给主控板，主控板发出信号给电机驱动板使采集电机102停止转动，采样护管105端部的采样过滤头112伸出到采样位置。

采样结束时，主控板发出信号给电机驱动器、标本管路切换模块等，电机驱动器驱动采集电机102逆时针旋转，带动摩擦轮组将采样护管105收回，同时标本管路切换模块将清洗自来水注入清洗管，自来水从清洗管另一端冲洗喷头喷出冲洗收缩回来的采样护管105表面，收回的采样护管105在收缩卷簧扩张和摩擦轮组向内推力作用下，旋转盘101绕旋转盘101外壳中心顺时针旋转，将收回的采样护管105部分收回绕在旋转盘101U型槽内，当旋转盘101转动带动旋转盘齿轮109和传感器齿轮110以及传感器挡片108触碰到复位传感器106触点时，复位传感器106发出信号给主控板，主控板发出信号给电机控制板控制采集电机102停止转动，清洗喷嘴停止喷水，此时采样护管105收回完成。

标本管路切换模块200

如图1所示，标本管路切换模块包括标本缓存池、加样泵、溢流管、加样电磁阀和镜检电磁阀。

标本缓存池的进口端与尿液采集模块的出口端连通，标本缓存池的出口端与加样泵的入口端连通，标本缓存池上的溢流口与溢流管连通。

加样泵出口端连接的管路分为两路，第一路与加样模块连通，第二路与镜检模块连通，加样电磁阀设置在第一路管路上，镜检电磁阀设置在第二路管路上。

标本缓存池包括池体、浮筒和标本液位传感器。浮筒位于池体内部，标本液位传感器固定在池体顶部。

清洗模块包括自来水减压阀、1进2出分水阀和采集器清洗喷头，1进2出分水阀包括Z端口、N端口和H端口。

池体包括取样端口Q、溢流端口Y、加样端口J和冲洗端口X。采样软管与直流泵用软管连接，直流泵另一端与取样端口Q用软管连接。溢流管一端连接流端口Y，另一端固定在底座排液口。冲洗端口X与1进2出分水阀H端口连接，加样端口J与加样泵用软管连接，加样泵另一端与加样电磁阀和镜检电磁阀进口端用软管连接。

加样模块300

如图1、图4和图5所示，加样模块300包括加样针、加样位、冲洗槽和生物芯片推送装置。加样针与加样电磁阀连通，加样针位于加样位的上端，冲洗槽与加样位连通，生物芯片推送装置用于向加样位推送生物芯片。

加样模块300还包括检测位和设置在检测位的颜色采集装置，加样完毕的生物芯片由加样位进入检测位，颜色采集装置对检测位的生物芯片进行样本颜色采集。

生物芯片推送装置包括尿液检测用生物芯片301、尿液检测用生物芯片盒302、检测用生物芯片导轨架303、尿液检测用生物芯片301推送组合、加样针固定支架304、颜色采集模块固定支架305、废卡滑槽306、检测用生物芯片空仓传感器307。

尿液检测用生物芯片301推送组合包括步进电机308、同步带轮309、同步带轮惰轮310、同步带311、推卡滑块组件、检测用生物芯片推送电机复位传感器。推卡滑块组件包括推卡滑块、固定片、推卡片、扭簧、固定螺丝。检测用生物芯片装在检测用生物芯片盒中，检测用生物芯片盒，步进电机308、同步带轮惰轮310、检测用生物芯片推送电机复位传感器，同步带轮309固定在步进电机308轴上，同步带311绕过检测用生物芯片导轨架303上同一侧的同步带轮309、同步带轮309并涨紧，采用固定螺丝将推卡片、扭簧、推卡滑块连接起来，推卡滑块滑入检测用生物芯片导轨架303上滑槽中，采用固定螺丝将固定片、同步带311、推卡滑块固定在一起，加样针固定支架304、颜色采集模块固定支架305固定在检测用生物芯片导轨架303上，废卡盒滑入检测用生物芯片导轨架303上废卡盒滑槽中，尿液检测用生物芯片301空仓传感器307固定在检测用生物芯片盒下底座上。

步进电机308与电机驱动器连接，复位传感器、空仓传感器307与主控板连接。

尿液常规检测时，通过操作面板上尿液检测按键发出信号给主控板，主控板接收信号后CPU发出一系列控制信号给电机驱动器、DC电源控制板、标本管路切换模块等部件，尿液采集电机转动，带动采样护管端部的尿液采集盒伸出到采样位置，DC电源控制板开始给直流蠕动泵电机通电，直流蠕动泵开始工作，直流蠕动泵通过软管连接的尿液采样软管以及尿液采集盒将尿入尿液采集盒的尿液吸入到缓存池中，当缓存池液面将缓存池中浮筒浮起并触发标本液位传感器时，标本液位传感器给主控板信号，主控板电机驱动器发出信号，使直流蠕动泵电机停止工作，电机驱动器使蠕动加样泵电机开始转动，缓存池中尿液通过软管、加样电磁阀、软管、尿液加样针排出，将上述管路中空气排完后有标本连续滴出时，蠕动加样泵电机停止转动，待尿液检测用生物芯片301推送到加样位后，蠕动加样泵电机转动给尿液检测用生物芯片301加样孔加入尿液，加完后蠕动加样泵电机停止转动，待尿液检测用生物芯片301移动到下一个加样位时蠕动加样泵电机转动给检测用生物芯片加样孔加入尿液，加样共进行7次直至尿液检测用生物芯片301所有加样孔均加完后，待尿液检测用生物芯片301移出加样位，主控板给电机驱动器发出信号，电机驱动器控制1进2出分水阀Z端与自来水减压阀接口导通，自来水进入缓存池，将缓存池充满并清洗缓存池，缓存池水充满后通过溢流管将水排入小便器排水口中，主控板给电机驱动器、DC电源控制板发出信号，使蠕动加样泵电机转动、直流蠕动泵电机反向转动，蠕动加样泵将缓存池中自动来水通过软管、加样电磁阀、软管、尿液加样针后排出对尿液加样部分管路进行清洗，流入废液盒，废液盒通过废液管将废液盒中液体排入小便器排水口中，直流蠕动泵电机反向转动将缓存池中自来水通过管路、采样软管、尿液采集盒排出对尿液采样部分管路进行清洗，清洗水排入小便器排水口中。采样部分管路和加样部分管路清洗完成，主控板给电机驱动器、DC电源控制板发出信号，电机驱动器控制1进2出分水阀Z端与小便器自来水减压阀接口关闭，缓存池中液体排完后，电机驱动器控制蠕动加样泵电机停止工作，DC电源控制板控制直流蠕动泵电机停止工作，待电机驱动器控制尿液采集电机开始工作将采样护管和尿液采集盒收回时，电机驱动器控制1进2出分水阀N端口与尿液采样护管清洗管导通，自来水通过软管、1进2出分水阀N端口、清洗管、冲洗喷头喷出对尿液采样护管进行清洗，清洗完毕，电机驱动器控制1进2出分水阀N端口与尿液采样护管清洗管关闭。

检测用生物芯片推送过程为：

尿液常规检测时，通过操作面板上尿液检测按键发出信号给主控板，主控板接收信号后CPU发出一系列控制信号给电机驱动器、DC电源控制板等部件，电机驱动器控制步进电机308反转，固定在步进电机308轴上的同步带轮309带动绕在上面的同步带311转动，同步带311带动固定在其上面的推卡滑块组件沿检测用生物芯片导轨架303外侧滑槽向前运动，推卡滑块组件上推卡片推动尿液检测用生物芯片盒302最底部一张尿液检测用生物芯片301沿检测用生物芯片导轨架303内部导轨向前运动，当最底部尿液检测用生物芯片301被推卡滑块组件推出尿液检测用生物芯片盒302后，尿液检测用生物芯片盒302中尿液检测用生物芯片301靠自重自然落下到尿液检测用生物芯片盒302最底部，如果尿液检测用生物芯片盒302中无检测用生物芯片时，位于尿液检测用生物芯片盒302底部的尿液检测用生物芯片301空仓传感器307发出信号给主控板，主控板在显示屏进行缺卡提示并在本次检测结束后暂停尿液检测功能，直至尿液检测用生物芯片盒302中装入尿液检测用生物芯片301后恢复尿液检测功能和取消缺卡提示，当尿液检测用生物芯片301被推到加样孔对准加样针位置时，步进电机308停止转动，标本管路切换及加样模块300进行加样后，步进电机308继续反转推动尿液检测用生物芯片301继续向前到下一个加样孔对准加样针，步进电机308停止转动，标本管路及加样模块300进行加样，往复循环直至所有检测用生物芯片加样孔加样完成，等待1分钟，颜色采集模块采集生物芯片反应颜色，颜色采集结束，步进电机308继续反转推动尿液检测用生物芯片301继续向前，直至尿液检测用生物芯片301推出检测用生物芯片导轨架303内部导轨，尿液检测用生物芯片301落入废卡盒，步进电机308停止转动后反向转动带动推卡滑块组件返回，当推卡滑块组件返回至推卡片接触到尿液检测用生物芯片盒302最下面一张尿液检测用生物芯片301时，推卡片绕推卡滑块上旋转轴转动90°，压缩套在旋转轴上一端固定在推卡滑块另一端固定在推卡片上的扭簧，当推卡片返回完全退出尿液检测用生物芯片盒302区域，由压缩的扭簧推动推卡片绕旋转轴转动90°进入推卡等待，当推卡滑块组件返回触碰到尿液检测用生物芯片301推送电机复位传感器触点，尿液检测用生物芯片301推送电机复位传感器发出信号给主控板，主控板给电机驱动器发出信号控制步进电机308停止转动，完成检测用生物芯片推送。

镜检模块400

如图1、图6所示，镜检模块400包括压力传感器、计数池401、截断电磁阀、反冲洗三通电磁阀、排堵电磁阀和图像采集模块403。

计数池401的进口端与镜检电磁阀连通，且压力传感器设置在两者的连通管路上。计数池401的出口端与反冲洗三通电磁阀的第一阀口连通，且截断电磁阀设置在两者的连通管路上。反冲洗三通电磁阀的第二阀口与清洗模块连通。排堵电磁阀的第一端与所述镜检电磁阀和压力传感器之间的连接管路连通。排堵电磁阀的第二端和反冲洗三通电磁阀的第三阀口均与小便器连通。图像采集模块403用于计数池401内样本的图像进行采集。

图像采集模块403包括显微镜、显微镜光源402和摄像头。显微镜和显微镜光源402相对设置，计数池401设置在显微镜和显微镜光源402之间。摄像头设置在显微镜图像采集接口406处。

具体的，计数池401固定在显微镜光源402与显微镜物镜404之间，使计数池401内部通道底面位于显微镜物镜404焦平面。图像采集模块403固定在显微镜图像采集接口406上，图像采集模块403通过数据线与主控板连接。

尿液镜检是在尿常规检测用生物芯片加样完成后开始进行，此时主控板给DC电源控制板发出信号，DC电源控制板控制镜检电磁阀、截断阀通电，镜检电磁阀常闭端与压力传感器输入端导通，截断阀导通，主控板给电机驱动器发出信号，电机驱动器控制蠕动加样泵正转将标本通过管路流过镜检电磁阀、压力传感器、计数池401、截断阀、反冲阀输入端和常通端、排液管路最后排入小便器排水口，计数池401完全被标本充满时主控板给DC电源控制板发出信号，DC电源控制板控制显微镜光源402点亮、蠕动加样泵断电、镜检电磁阀断电、截断阀断电，此时计数池401中标本前后被截断处于静止状态，位于计数池401输入一侧的压力传感器压力正常时，主控板给图像采集模块403发出控制信号，控制图像采集模块403拍照并将采集的图片通过数据线传输给主控板，拍照后主控板给DC电源控制板和电机驱动器发出信号，DC电源控制板控制镜检电磁阀、截断阀通电，镜检标本流通管路导通，电机驱动器控制蠕动加样泵正转一定步数后断电，使计数池401中标本流动(即更换新的显微镜下标本)，主控板给DC电源控制板发出信号，DC电源控制板控制镜检电磁阀断电、截断阀断电，此时计数池401中标本前后被截断处于静止状态，往复循环上述标本静止、拍照、更换新标本过程20次，采集20幅不同标本图片，每次拍照后立即将图片传输至主控板，主控板通过WIFI或移动网络将图片上传至服务器；在上述循环过程中如果压力传感器压力超过正常值，则表示计数池401通道可能由堵塞情况发生，当检测到压力超高，主控板给DC电源控制板发出信号，DC电源控制板控制镜检电磁阀断电、反冲阀通电、截断阀通电、排堵阀通电，截断样本加样通道，使清洗自来水通过反冲阀常闭端和输入端、截断阀、计数池401出口、计数池401入口、压力传感器、排堵阀反向冲洗计数池401，将计数池401和管路中的物质通过排堵阀排出管路，反冲结束关闭反冲阀、排堵阀，继续重新执行上述镜检程序，循环拍照过程直至累计完成20次拍照(包含计数池401反冲前已完成拍照数量)。拍照完成进行管路清洗，主控板给DC电源控制板和电机驱动器发出信号，DC电源控制板控制1进2出分水阀Z端与自来水减压阀导通、直流蠕动泵反转，电机驱动器控制蠕动加样泵正转，清洗自来水通过1进2出分水阀进入缓存池，清洗水经过缓存池C端由直流蠕动泵泵出反向流经采样软管从尿液采集盒排出对采样管路和尿液采集盒内部进行清洗；同时清洗水经缓存池J端由蠕动加样泵泵出，流经加样电磁阀、管路由尿液加样针排出，排出清洗水流入废液盒经废液管排入小便器排水口，完成加样管路和废液管路清洗。上述部分清洗完成后主控板给DC电源控制板和电机驱动器发出信号，控制直流蠕动泵断电、镜检电磁阀通电、截断阀通电，清洗水经缓存池J端由蠕动加样泵泵出，流经镜检电磁阀、管路、压力传感器、计数池401、截断阀从反冲阀常通端排入小便器，清洗完成主控板给DC电源控制板发出信号，控制镜检电磁阀断电、反冲阀通电、排堵阀通电，清洗水由反冲阀流入流经截断阀、计数池401、压力传感器从排堵阀将清洗水排入小便器，完成计数池401反向清洗和排堵管路的清洗；反向清洗完成主控板给DC电源控制板、电机驱动器发出信号，控制1进2出分水阀关闭、直流蠕动泵正转，关断清洗水，排干尿液采集盒、采样管路、缓存池、加样管、加样针里面的残留清洗水；排干水后主控板给DC电源控制板、电机驱动器发出信号，控制直流蠕动泵断电、镜检电磁阀通电，通过蠕动加样泵将镜检管路、计数池401中清洗水排出；计数池401排干后主控板给DC电源控制板发出信号，控制排堵阀通电、反冲阀断电、截断阀断电，通过蠕动加样泵将排堵阀及管路中清洗水排出，排干水后主控板给电机驱动器、DC电源控制板发出信号，控制蠕动加样泵断电、镜检电磁阀断电、排堵阀断电，清洗过程结束。

显微镜包括物镜404、镜筒405、图像采集接口406，显微镜光源402置于物镜404正下方的底座支架407上，计数池401固定在显微镜光源402和物镜404之间，物镜404、图像采集接口406连接在镜筒405上，镜筒405固定在底座支架407上。

清洗模块500

如图1所示，清洗模块500包括自来水减压阀、1进2出分水阀和采集器清洗喷头。1进2出分水阀包括Z端口、N端口和H端口，自来水减压阀的进口端连接自来水管路，所述自来水减压阀的出口端分为两个管路，其中一个管路与反冲洗三通电磁阀的第二阀口连通，另一个管路与Z端口连通，N端口与采集器清洗喷头连通，采集器清洗喷头设置在尿液采集模块内并用于对尿液采集模块过滤头进行清洗，H端口与标本管路切换模块的标本缓存池连通。

控制模块

小便器尿液检测装置还包括控制模块，控制模块与尿液采集模块100、标本管路切换模块200、加样模块300、镜检模块400和清洗模块500电连接。

具体的，控制模块包括数据传输模块、主控板600、电机驱动器和操作面板700。

数据传输模块，数据传输模块包括WIFI模块、GSM模块，WIFI模块采用ESP8266WIFI，GSM模块采用SIM800C，主控板通过GSM模块连接服务器进行数据传输；主控板WIFI模块通过互联网与服务器进行数据传输。

主控板600，主控板600采用STM32F407核心板，电气连接尿液采集模块、标本管路切换及加样模块、检测用生物芯片推送模块、电机驱动器、图像采集模块、DC电源控制板、数据传输模块、操作面板，主控板CPU通过内部程序由I/O口连接上述控制模块进行控制，并可对图像采集模块采集的图片进行编码后通过数据传输模块上传至服务器，同时可通过数据传输模块接收服务器上反馈的检测结论并通过I/O口发送给显示屏显示。

图像采集模块，图像采集模块主要为摄像头，摄像头固定在显微镜模块固定支架上，摄像头通过数据线连接到主控板I/O口上；

显微镜光源连接在DC电源控制板上。镜检时，主控板给DC电源控制板、摄像头模块发出拍照信号后，DC电源控制板给显微镜光源通电，点亮显微镜光源，摄像头启动拍照并将采集的镜检图片通过数据线传输给主控板CPU，拍照结束主控板给DC电源控制板发出信号，DC电源控制板给显微镜光源断电，关闭显微镜光源。

DC电源控制板，DC电源控制板分为八路独立输出端口，分别连接加样电磁阀、直流蠕动泵电机、显微镜光源、镜检电磁阀、排堵阀、截断阀、反冲阀，DC电源控制板输入端通过数据线连接主控板I/O口。通过主控板给DC电源控制板发出控制信号，分别或同时控制加样电磁阀、镜检电磁阀、排堵阀、截断阀、反冲阀、显微镜光源、直流蠕动泵电机通电或断开电源。控制输出端口通电、断电、极性切换达到控制直流蠕动泵电机工作、停止、正反转；控制输出端口通电、断电控制三通电磁阀(反冲阀)输入端与常通端、常闭端的导通、截止；控制输出端口通电、断电控制电磁阀(加样电磁阀、镜检电磁阀、截断阀、排堵阀)的导通、截止；控制输出端口通电、断电控制显微镜光源的通电、断电达到开启照明和关闭照明。

电机驱动器，电机驱动器用于驱动步进电机工作；电机驱动器输入端与主控板连接，输出端分别与各个步进电机连接。主控板CPU发出控制信号通过I/O口至电机驱动器控制端口，电机驱动器通过电源连接线连接各个步进电机，电机驱动器根据控制信号控制步进电机的转速、步数、正反转。

操作面板700，操作面,700包括触控屏701、IC卡读卡器702、指纹识别模块或条码扫描装置703，触控屏、指纹识别模块、IC卡读卡器、条码扫描装置通过数据线与主控板连接，触控屏可以显示当次检测结果，触控屏可以给主控板发送尿液常规检测、尿液常规+镜检检测控制指令和进行系统设置；通过指纹识别模块添加和识别指纹的方式添加用户和用户识别，添加的指纹和用户信息存储在主控板，并通过与主控板连接的服务器将注册的用户信息同步至服务器，用以识别和存储用户检测结果。IC卡读卡器或条码扫描装置可以读取IC卡用户信息或条码用户信息，用户信息传输到主控板，并通过与主控板连接的服务器将注册的用户信息同步至服务器，用以识别和存储用户检测结果。

如图7和图8所示，在本实施方式中，还提供了一种小便器800，其包括如以上所述的小便器尿液检测装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种尿液检测装置，适应于安装在小便器上；其特征在于，包括：尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块、清洗模块、以及控制模块；所述控制模块与尿液采集模块、标本管路切换模块、加样模块、镜检模块和清洗模块电连接；

其中，

所述尿液采集模块通过标本管路切换模块与加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将尿液采集模块采集的样本导流至加样模块和/或镜检模块；

所述清洗模块通过标本管路切换模块与尿液采集模块、加样模块、镜检模块连通，标本管路切换模块有选择的将清洗液导流至加样模块和/或镜检模块和/或尿液采集模块；

以及，

所述标本管路切换模块和清洗模块受控于控制模块，对应配合实施尿液检测或自动清洗。

2.根据权利要求1所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述标本管路切换模块包括标本缓存池、加样泵、溢流管、加样电磁阀和镜检电磁阀；

所述标本缓存池的进口端与尿液采集模块的出口端连通，所述标本缓存池的出口端与加样泵的入口端连通，所述标本缓存池上的溢流口与溢流管连通；

所述加样泵出口端连接的管路分为两路，第一路与加样模块连通，第二路与镜检模块连通，加样电磁阀设置在第一路管路上，镜检电磁阀设置在第二路管路上；

以及，

所述标本缓存池包括池体、浮筒和标本液位传感器；所述浮筒位于池体内部，所述标本液位传感器固定在池体顶部。

3.根据权利要求2所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述清洗模块包括自来水减压阀、1进2出分水阀和采集器清洗喷头；

所述1进2出分水阀包括Z端口、N端口和H端口；

所述自来水减压阀的进口端连接自来水管路，所述自来水减压阀的出口端分为两个管路，其中一个管路与镜检模块的反冲洗三通电磁阀的第二阀口连通，另一个管路与Z端口连通；

所述N端口与采集器清洗喷头连通，所述采集器清洗喷头设置在尿液采集模块内并用于对尿液采集模块的过滤头进行清洗；

所述H端口与标本管路切换模块的标本缓存池连通。

4.根据权利要求3所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述镜检模块包括压力传感器、计数池、截断电磁阀、反冲洗三通电磁阀、排堵电磁阀和图像采集模块；

所述计数池的进口端与镜检电磁阀连通，且压力传感器设置在两者的连通管路上；

所述计数池的出口端与反冲洗三通电磁阀的第一阀口连通，且截断电磁阀设置在两者的连通管路上；

所述反冲洗三通电磁阀的第二阀口与清洗模块连通；

所述排堵电磁阀的第一端与所述镜检电磁阀和压力传感器之间的连接管路连通；

所述排堵电磁阀的第二端和反冲洗三通电磁阀的第三阀口均与小便器连通；

所述图像采集模块用于计数池内样本的图像进行采集；

其中，

所述图像采集模块包括显微镜、显微镜光源和摄像头；

所述显微镜和显微镜光源相对设置，计数池设置在显微镜和显微镜光源之间；

所述摄像头设置在显微镜图像采集接口处。

5.根据权利要求1所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述尿液采集模块包括过滤头、采样软管、直流泵和采集管伸缩装置；

所述采样软管的一端连接有过滤头，另一端通过管路与直流泵连通，所述直流泵的出口端与标本管路切换模块连通；

所述采样软管设置在采集管伸缩装置内，采集管伸缩装置带动采样软管伸缩；在采集尿液之前，所述过滤头收拢在尿液采集模块内，当需要采集尿液时，所述采集管伸缩装置带动采样软管移动，从而使过滤头从尿液采集模块内伸出，并延伸至小便器内。

6.根据权利要求5所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述采集管伸缩装置包括旋转盘、采集电机、涨紧器、采样摩擦轮组、采样护管、复位传感器、到位传感器、传感器挡片、旋转盘齿轮、传感器齿轮、转盘外壳、卷簧、旋转壳盖、采样器冲洗喷头和冲洗管；

其中，

所述采样护管套在采样软管外部，所述采样软管一端连接过滤头；

所述冲洗喷头固定在靠近采样护管穿出底座的孔周围，清洗管一端与冲洗喷头连接，冲洗管的另一端与清洗模块连接。

7.根据权利要求6所述的尿液检测装置，其特征在于，

所述控制模块包括数据传输模块、主控板、电机驱动器和操作面板；

其中，

所述主控板电气连接尿液采集模块、标本管路切换及加样模块、检测用生物芯片推送模块、电机驱动器、图像采集模块、DC电源控制板、数据传输模块、操作面板；主控板CPU通过内部程序由I/O口连接所述控制模块进行控制，并可对图像采集模块采集的图片进行编码后通过数据传输模块上传至服务器，同时可通过数据传输模块接收服务器上反馈的检测结论并通过I/O口发送给显示屏显示；

所述电机驱动器用于驱动步进电机工作；电机驱动器输入端与主控板连接，输出端分别与各个步进电机连接；主控板CPU发出控制信号通过I/O口至电机驱动器控制端口，电机驱动器通过电源连接线连接各个步进电机，电机驱动器根据控制信号控制步进电机的转速、步数、正反转；

所述操作面板包括触控屏、IC卡读卡器、指纹识别模块或条码扫描装置；触控屏、指纹识别模块、IC卡读卡器、条码扫描装置通过数据线与主控板连接。

8.根据权利要求7所述的尿液检测装置，其特征在于，

在尿液常规检测时，通过所述操作面板上的尿液检测按键发出信号给主控板，主控板接收信号后CPU发出控制信号给电机驱动器、DC电源控制板、标本管路切换模块；在采样护管端部的尿液采集盒伸出到采样位置后，所述DC电源控制板开始给直流蠕动泵电机通电，直流蠕动泵开始正向转动工作，直流蠕动泵通过软管连接的尿液采样软管以及尿液采集盒将尿入尿液采集盒的尿液吸入到缓存池中；此时，所述电机驱动器使蠕动加样泵电机开始转动，缓存池中尿液通过软管、加样电磁阀、软管、尿液加样针排出，将管路中空气排完后有标本连续滴出时，蠕动加样泵电机停止转动，待尿液检测用生物芯片推送到加样位后，蠕动加样泵电机转动给尿液检测用生物芯片加样孔加入尿液，加完后蠕动加样泵电机停止转动，待尿液检测用生物芯片移动到下一个加样位时，蠕动加样泵电机转动给检测用生物芯片加样孔加入尿液；

其中，

在自动清洗时，自来水进入至缓存池内，所述电机驱动器驱使蠕动加样泵将缓存池中自动来水通过软管、加样电磁阀、软管、尿液加样针后排出对尿液加样部分管路进行清洗，流入废液盒，废液盒通过废液管将废液盒中液体排入小便器排水口中；以及，所述电机驱动器驱使直流蠕动泵反向转动，将缓存池中自来水通过管路、采样软管、尿液采集盒排出对尿液采样部分管路进行清洗，清洗水排入小便器排水口中。

9.一种小便器，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的尿液检测装置。

10.一种尿液检测和自动清洗的方法，基于如权利要求9所述的小便器，其特征在于，包括：

所述控制模块以可选择的方式来单独进行尿液常规检测和镜检检测，或是同时进行尿液常规检测和镜检检测；

通过控制模块将标本管路切换模块配置成使得尿液采集模块与加样模块相连通，以进行尿液常规检测；

通过控制模块将标本管路切换模块配置成使得尿液采集模块与镜检模块相连通，以进行镜检检测；其中，尿液镜检检测是在尿液常规检测实施加样完成后才可开始进行；

在尿液检测完成后，所述控制模块将标本管路切换模块配置成使得清洗模块与尿液采集模块、加样模块、以及镜检模块相连通，以将清洗液导流至各模块中从而进行自动清洗操作。

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