CN117193148B - 一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光电镊设备控制领域，公开了一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，中位机控制系统包括主控模块、监控模块和多个通信模块，监控模块和多个通信模块分别和主控模块通信连接，主控模块用于和上位机通信连接，多个通信模块用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，监控模块用于对多个光电镊单细胞筛选设备进行监控。主控模块包括加密单元，主控模块和上位机通信时通过加密单元对信息加密之后和上位机通信。本申请提供了一种对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的分控系统，能够高效地对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制。

Description

一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统

技术领域

本申请涉及光电镊设备控制技术领域，更具体地说，是涉及一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统。

背景技术

现有技术中在开发单克隆细胞株时，往往通过有限稀释法、流式分选法等方法进行细胞克隆，虽然能够得到单细胞，但是往往会造成细胞损伤，干扰细胞的正常生长状态，因此通过有限稀释法、流式分选法等方法完成克隆的比例很低。光电镊单细胞筛选设备是可以直接无损操控单细胞、并进行全自动培养、检测、克隆、导出和深入研究的综合性设备。

现有的光电镊单细胞筛选设备往往通过计算机进行直接控制，但是，由于光电镊单细胞筛选设备需要搭载配套的自动化操作控制设备，而且光电镊单细胞筛选设备的模块繁多，不同的光电镊单细胞筛选设备和计算机通信方式可能存在差异，光电镊单细胞筛选设备的不同模块的通信协议也各不相同。因此，在使用计算机来控制光电镊单细胞筛选设备的不同模块时，使得计算机需要承担的控制任务繁多，需要在计算机进行的控制流程复杂，导致通过计算机对光电镊单细胞筛选设备的控制不方便，并且导致对计算机的硬件资源也占用较多。

发明内容

本申请的目的是提供一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，解决了通过计算机对光电镊单细胞筛选设备进行控制的使用效果不佳的技术问题，达到了能够高效地对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的技术效果。

本申请实施例提供的一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，中位机控制系统包括主控模块、监控模块和多个通信模块，监控模块和多个通信模块分别和主控模块通信连接，主控模块用于和上位机通信连接，多个通信模块用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，监控模块用于对多个光电镊单细胞筛选设备进行监控。

在一种可能的实现方式中，主控模块包括加密单元，主控模块和上位机通信时通过加密单元对信息加密之后和上位机通信。

在另一种可能的实现方式中，主控模块创建多个线程分别控制多个通信模块，每个线程对应控制一个通信模块。

在另一种可能的实现方式中，监控模块用于根据每个光电镊单细胞筛选设备的温度值、光线强度值、电机位置值和溶液体积值确定光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息；主控模块还用于接收上位机的监控指令，并根据监控指令将光电镊单细胞筛选设备的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息打包形成监控数据包，并将监控数据包发送至上位机。

在另一种可能的实现方式中，监控模块还用于获取主控模块接收监控指令和光电镊单细胞筛选设备向上位机发送监控数据包之间的响应时长，在响应时长超过预设时长时，监控模块向上位机发出超时响应信号。

在另一种可能的实现方式中，中位机控制系统还包括存储模块和电源模块，电源模块和主控模块电连接，监控模块还包括显示屏；存储模块用于存储每个光电镊单细胞筛选设备在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息，主控模块还用于将每个光电镊单细胞筛选设备在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息转换成监控图表，显示屏用于显示监控图表。

在另一种可能的实现方式中，存储模块还用于存储多种初始化模式，主控模块在通电后执行如下方法：对光电镊单细胞筛选设备按照对应的初始化模式进行初始化；创建多个线程分别对光电镊单细胞筛选设备进行控制；开启中断，启动等待模式等待上位机的控制信号、并启动加密单元和上位机通信。中断的操作在于处理整个中位机系统程序，旨在处理事件的优先级与中位机程序异常；可以说是在中断运行完成后开启等待模式，等待上位机的控制信号到来。

在另一种可能的实现方式中，每个光电镊单细胞筛选设备分别包括多个工作模块，存储模块还用于存储多种工作模式，不同的工作模式对应控制不同的工作模块的工作状态，主控模块还用于执行如下方法：获取第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式，并将第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式打包成第一控制指令；按照控制时间将第一控制指令通过第一通信模块发送至第一光电镊单细胞筛选设备，以控制第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别按照对应的工作模式运行。

在另一种可能的实现方式中，主控模块还用于执行如下方法：获取空闲线程，并通过空闲线程确定超时响应信号和运行状态信息，并将超时响应信号和运行状态信息存储到存储模块中。

在另一种可能的实现方式中，主控模块还用于执行如下方法：获取光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块的忙状态信息、空闲状态信息和错误状态信息；根据忙状态信息对目标工作模块进行等待，或者根据错误状态信息控制目标工作模块继续执行之前发生错误的工作步骤、并在目标工作模块处于空闲状态时进行软复位。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例提供了一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，该中位机控制系统包括主控模块、监控模块和多个通信模块，监控模块和多个通信模块分别和主控模块通信连接，主控模块用于和上位机通信连接，多个通信模块用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，监控模块用于对多个光电镊单细胞筛选设备进行监控。本申请实施例在使用时，通过上位机向中位机控制系统发送控制指令，并通过中位机控制系统对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制，减小了上位机的系统负担，便于通过上位机高效地对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制，中位机控制系统通过各种协议和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，并能够对不同的光电镊单细胞筛选设备进行监控，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中的一种中位机控制系统的系统结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种中位机控制系统的工作流程示意图；

图中，1、中位机控制系统；11、主控模块；111、加密单元；12、监控模块；121、显示屏；13、通信模块；14、存储模块；15、电源模块；2、上位机；3、光电镊单细胞筛选设备。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当一个部件或结构被称为“固定于”或“设置于”另一个部件或结构，它可以直接在另一个部件或结构上或者间接在该另一个部件或结构上。当一个部件或结构被称为是“连接于”另一个部件或结构，它可以是直接连接到另一个部件或结构或间接连接至该另一个部件或结构上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或一个部件或结构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申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的光电镊单细胞筛选设备往往通过计算机进行直接控制，但是，由于光电镊单细胞筛选设备需要搭载配套的自动化操作控制设备，而且光电镊单细胞筛选设备的模块繁多，不同的光电镊单细胞筛选设备和计算机通信方式可能存在差异，光电镊单细胞筛选设备的不同模块的通信协议也各不相同。因此，在使用计算机来控制光电镊单细胞筛选设备的不同模块时，使得计算机需要承担的控制任务繁多，需要在计算机进行的控制流程复杂，导致通过计算机对光电镊单细胞筛选设备的控制不方便，并且导致对计算机的硬件资源也占用较多。

基于以上原因，本申请实施例提供了一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，该中位机控制系统包括主控模块、监控模块和多个通信模块，监控模块和多个通信模块分别和主控模块通信连接，主控模块用于和上位机通信连接，多个通信模块用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，监控模块用于对多个光电镊单细胞筛选设备进行监控。本申请实施例在使用时，通过上位机向中位机控制系统发送控制指令，并通过中位机控制系统对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制，减小了上位机的系统负担，便于通过上位机高效地对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制，中位机控制系统通过各种协议和不同的光电镊单细胞筛选设备通信连接，并能够对不同的光电镊单细胞筛选设备进行监控，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的使用效果。

在一些场景中，本申请实施例的一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统可以应用于对多个光电镊单细胞筛选设备的集中控制，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备的进行控制时的使用效果。

下面结合具体的例子对本申请实施例提供的一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统进行具体说明。

图1为本申请实施例中的一种中位机控制系统的系统结构示意图，如图1所示的，本中位机控制系统1包括主控模块11、监控模块12和多个通信模块13，监控模块12和多个通信模块13分别和主控模块11通信连接，主控模块11用于和上位机2通信连接，多个通信模块13用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备3通信连接，监控模块12用于对多个光电镊单细胞筛选设备3进行监控。

如图1所示的，在结构上，本中位机控制系统1通过主控模块11对整个中位机控制系统1和多个光电镊单细胞筛选设备3进行集中控制，并通过监控模块12对多个光电镊单细胞筛选设备3进行监控，监控模块12、多个通信模块13分别和主控模块11通信连接，以实现监控模块12、多个通信模块13和主控模块11的通信连接。

在使用时，本中位机控制系统1对多个光电镊单细胞筛选设备3进行控制时，中位机控制系统1能够对多个光电镊单细胞筛选设备3的不同模块进行控制。

在使用时，主控模块11能够和上位机2通信连接，进而使得主控模块11能够接收上位机2的控制指令或者向上位机2发送信息。

在使用时，多个通信模块13用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备3通信连接，进而实现对不同的光电镊单细胞筛选设备3进行控制。

在使用时，监控模块12能够对多个光电镊单细胞筛选设备3进行监控，进而能够对多个光电镊单细胞筛选设备3的运行状态进行实时监控，对多个光电镊单细胞筛选设备3的监控结果可以发送到主控模块11，并能够通过主控模块11将多个光电镊单细胞筛选设备3的工作状态发送到上位机2进行处理。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过本中位机控制系统对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制时，能够避免多个光电镊单细胞筛选设备直接与上位机通信导致的上位机的系统资源不足的问题，并且能够方便地对光电镊单细胞筛选设备的不同模块通过不同的协议进行控制，提高了本中位机控制系统的使用效果。

上述的实现方式所带来的有益效果也在于，中位机控制系统能够对多个光电镊单细胞筛选设备的不同模块进行控制，并能够对不同的光电镊单细胞筛选设备的不同模块进行监控，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的使用效果。

在一些实现方式中，主控模块11包括加密单元111，主控模块11和上位机2通信时通过加密单元111对信息加密之后和上位机2通信。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过加密单元能够对主控模块和上位机的通信内容进行加密，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制时的数据安全性。

在一些实现方式中，主控模块11创建多个线程分别控制多个通信模块13，每个线程对应控制一个通信模块13。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过多个线程对应控制不同的通信模块，能够提高主控模块的运行速度，提高了主控模块通过多个通信模块对不同的光电镊单细胞筛选设备进行控制时的信息处理速度，提高了本中位机控制系统的运行速度。

在一些实现方式中，监控模块12用于根据每个光电镊单细胞筛选设备3的温度值、光线强度值、电机位置值和溶液体积值确定光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息。

在工作时，每个光电镊单细胞筛选设备3的不同模块和通信模块13之间通过不同的接口通信连接，使得每个光电镊单细胞筛选设备3的不同模块的运行状态能够发送到通信模块13，实现了每个光电镊单细胞筛选设备3的不同模块和主控模块11之间的通信。

在工作时，监控模块12能够对每个光电镊单细胞筛选设备3的不同设备的运行状态进行监控，例如，监控模块12能够对每个光电镊单细胞筛选设备3的温度值、光线强度值、电机位置值和溶液体积值进行监控。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备3的温度值可以为光电镊单细胞筛选设备3对细胞筛选时的容纳细胞的容器内的温度传感器读取到的温度值，通过光电镊单细胞筛选设备3的温度控制模块将电信号转化为数字量，并通过光电镊单细胞筛选设备3的异步通信串口传输将温度值发送给通信模块13，通信模块13可以将信息处理后在中位机控制系统中进行存储。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备利用介电泳原理对细胞进行筛选，光电镊单细胞筛选设备的光线强度值可以为光电镊单细胞筛选设备对细胞进行筛选时的光源模块发出的光线强度，在此光源模块内部有处理分析光源模块的光线强度的光强传感器，光电镊单细胞筛选设备能够和通信模块13通信将光线强度值发送至中位机控制系统进行处理后进行存储。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备对细胞进行筛选时，通过运动处理模块控制电机运动执行对细胞的筛选过程，运动处理模块能够根据电机在限位行程内可移动的最大行程对电机参数进行自设定，进而确定执行对细胞的筛选过程的电机的电机位置值，运动处理模块能够将电机位置值通过和通信模块13通信发送到中位机控制系统，中位机控制系统对电机位置值进行处理后进行存储。

示例性地，溶液体积值是指光电镊单细胞筛选设备的注射器剩余的溶液的体积的值，光电镊单细胞筛选设备的注射器的剩余的溶液的体积通过电机进行驱动控制，对剩余的溶液的体积进行驱动控制的电机的不同驱动位置对应不同的溶液体积，光电镊单细胞筛选设备能够对剩余的溶液的体积进行驱动控制的电机的不同驱动位置进行检测，并将电机的不同驱动位置转换为溶液体积值，溶液体积值通过和通信模块13通信发送到中位机控制系统，中位机控制系统对溶液体积值进行处理后进行存储。

示例性地，运行状态信息是指中位机控制系统对光电镊单细胞筛选设备的所有模块进行监控得到的运行状态信息，运行状态信息通过和通信模块13通信发送到中位机控制系统，中位机控制系统对运行状态信息进行处理后进行存储。

在一些实现方式中，主控模块11还用于接收上位机2的监控指令，并根据监控指令将光电镊单细胞筛选设备3的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息打包形成监控数据包，并将监控数据包发送至上位机2。

在工作时，为了进一步对光电镊单细胞筛选设备3进行监控，可以将光电镊单细胞筛选设备3的运行状态打包发送到上位机2，进而能够通过上位机2对光电镊单细胞筛选设备3的各种运行数据进行处理。

例如，在工作时，主控模块11可以接收上位机2的监控指令，并根据监控指令将光电镊单细胞筛选设备3的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息打包形成监控数据包，并将监控数据包发送至上位机2，以便于上位机2进行下一步处理。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过对每个光电镊单细胞筛选设备的温度值、光线强度值、电机位置值和溶液体积值进行监控，并能够确定光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息，实现了对光电镊单细胞筛选设备的所有模块的全面监控。

上述的实现方式所带来的有益效果也在于，通过将光电镊单细胞筛选设备的所有模块的全面监控数据发送到上位机，并能够通过上位机对所有监控数据进行集中处理，使得上位机能够发挥数据处理的优势，中位机控制系统能够发挥集中多协议控制的优势，实现了多设备的合理分工，提高了多个光电镊单细胞筛选设备在使用中进行控制的便捷性。

在一些实现方式中，监控模块12还用于获取主控模块11接收监控指令和光电镊单细胞筛选设备3向上位机2发送监控数据包之间的响应时长，在响应时长超过预设时长时，监控模块12向上位机2发出超时响应信号。

在使用时，为了通过上位机2对光电镊单细胞筛选设备3的响应时间进行监控，可以通过主控模块11监控光电镊单细胞筛选设备3接收监控指令和向上位机2发送监控数据包的响应时长，以通过响应时长对光电镊单细胞筛选设备3的工作状态进行监控。

在使用时，可以在响应时长超过预设时长时，通过监控模块12向上位机2发出超时响应信号，超时响应信号表示光电镊单细胞筛选设备3接收上位机2的监控指令之后向上位机2发出监控数据包的时长超过了一般时长，此时可以对光电镊单细胞筛选设备3进行人工检查。

示例性地，预设时长可以为1s至3s。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过监控光电镊单细胞筛选设备响应监控指令之后向上位机发送监控数据包的响应时长，对光电镊单细胞筛选设备向上位机发送监控数据包的时长，能够对光电镊单细胞筛选设备的工作状态进行监控，提高了对光电镊单细胞筛选设备的监控效果。

在一些实现方式中，中位机控制系统1还包括存储模块14和电源模块15，电源模块15和主控模块11电连接，监控模块12还包括显示屏121。

在使用时，存储模块14用于对中位机控制系统1的各种数据进行存储，电源模块15用于对中位机控制系统1的各个模块进行供电。

在使用时，可以通过监控模块12的显示屏121对中位机控制系统1监控的各个光电镊单细胞筛选设备3的工作状态进行显示。

在一些实现方式中，存储模块14用于存储每个光电镊单细胞筛选设备3在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息，主控模块11还用于将每个光电镊单细胞筛选设备3在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息转换成监控图表，显示屏121用于显示监控图表。

在使用时，在得到每个光电镊单细胞筛选设备3在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值之后，可以对每个光电镊单细胞筛选设备3在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值进行存储以便于后续进行数据分析。同时，也可以对光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息进行存储，以便于后续进行分析。

在工作时，存储在存储模块14中的每个光电镊单细胞筛选设备3在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备3的运行状态信息可以通过主控模块11转换成监控图表，通过显示屏121能够显示主控模块11生成的监控图表。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过存储模块能够对光电镊单细胞筛选设备在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或光电镊单细胞筛选设备的运行状态信息进行存储，以便于主控模块进行后续分析，同时能够对光电镊单细胞筛选设备的工作状态进行实时展示，便于工作人员在实际使用中对光电镊单细胞筛选设备进行实时直观的监控。

图2为本申请实施例中的一种中位机控制系统的工作流程示意图，如图2所示的，主控模块11在通电后执行S110至S130，下面对S110至S130进行具体说明。

在光电镊单细胞筛选设备开机时，为了对光电镊单细胞筛选设备进行自动初始化，可以在存储模块14中存储多种初始化模式，通过存储模块14存储的多种初始化模式能够对光电镊单细胞筛选设备进行初始化控制。

S110、对光电镊单细胞筛选设备3按照对应的初始化模式进行初始化。

在使用时，初始化模式对应对光电镊单细胞筛选设备3的不同模块进行控制，能够对光电镊单细胞筛选设备3的不同模块进行初始化，实现对光电镊单细胞筛选设备3的多个模块在开机时进行自动化高效控制。

S120、创建多个线程分别对光电镊单细胞筛选设备3进行控制。

在初始化之后，可以通过多个线程分别对光电镊单细胞筛选设备3进行控制，进而实现对多个光电镊单细胞筛选设备3的并行控制，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备3进行控制的运行速度。

S130、开启中断，启动等待模式等待上位机2的控制信号、并启动加密单元111和上位机2通信。

在工作时，通过开启中断，能够通过中断可以根据事件的优先级处理整个中位机控制系统1的异常工作状态，通过中断主控模块11可以根据事件的优先级在不干扰当前正在执行的程序的情况下，暂时挂起当前操作，转而执行其他程序或处理设备的请求。

在工作时，通过启动等待模式，能够等待上位机2的控制信号、并启动加密单元111和上位机2通信，实现中位机控制系统1可上位机2之间的通信。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过中位机控制系统对多个光电镊单细胞筛选设备进行集中控制初始化，并能够通过多线程对多个光电镊单细胞筛选设备进行并行控制，通过中断处理中位机控制系统的异常，实现了对多个光电镊单细胞筛选设备的高效稳定控制，提高了对多个光电镊单细胞筛选设备进行控制的使用效果。

在一些实现方式中，每个光电镊单细胞筛选设备3分别包括多个工作模块，主控模块11还用于执行S210至S220，下面对S210至S220进行具体说明。

为了对光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块进行控制，可以通过存储模块14存储多种工作模式，不同的工作模式对应控制不同的工作模块的工作状态，进而可以根据存储的工作模式控制不同的工作模块的工作状态。

S210、获取第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式，并将第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式打包成第一控制指令。

在使用时，可以在存储模块14中获取第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式，以便于后续对第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块进行控制。

在发送控制指令时，可以通过将第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式打包成第一控制指令，并通过第一控制指令对第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块进行协同控制。

S220、按照控制时间将第一控制指令通过第一通信模块发送至第一光电镊单细胞筛选设备，以控制第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别按照对应的工作模式运行。

在使用时，可以通过中位机控制系统的第一通信模块将第一光电镊单细胞筛选设备对应的第一控制指令发送到第一光电镊单细胞筛选设备，实现对第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块按照对应的工作模式运行。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块可以包括温控模块，温控模块主要控制光电镊单细胞筛选设备的温度，温控模块在开启后，温控模块可以将光电镊单细胞筛选设备的温度控制的温度曲线储存到光电镊单细胞筛选设备的存储模块中，温控模块会返回温度值、温度设定状态（包括成功、错误或者超出范围）等控制信息。

其中，温控模块的故障诊断方式为判断温度设定值与温度检测值的差距，并对温度设定值与温度检测值返回信息。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块还可以包括光控模块和相机模块，光控模块主要控制光电镊单细胞筛选设备对细胞筛选过程中的光线强度、光的颜色、滤光片的状态和光开关的状态，光控模块可以返回光线强度、光的颜色、滤光通道的状态、光控模块的设定状态（包括成功、错误或者超出范围）等状态信息，光控模块的故障诊断方式主要判断设定值与检测值的差距、滤光通道是否切换到位、光的检测视野是否黑暗等返回信息。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块还可以包括注射器模块，注射器模块主要控制注射头的推拉速度、抽取量或者注射量的大小、注射阀门的开闭和注射器模块的打开状态，注射器模块可以返回注射头的位置、注射速度、注射阀门设定状态（包括成功、错误或者超出范围）等状态信息，注射器模块的故障诊断方式为判断注射头的位置的设定值与检测值的差距、注射阀门是否切换到位、注射速度是否为设定值，并可以返回注射器模块的信息。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块可以包括运动模块，运动模块主要控制光电镊单细胞筛选设备的驱动电机的转速、步数、电机限位的开启和运动模块开机状态，运动模块可以返回运动模块的当前速度、运动模块在整个行程中的位置、运动模块的限位开启状态（包括限位状态成功、错误或者超出范围）等信息，运动模块的故障诊断方式包括判断运动模块的设定值与返回值的差距、运动模块是否运动到位、运动模块的速度是否匹配、运动模块的限位是否正常开启等信息。

示例性地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块可以包括电源模块，电源模块主要控制光电镊单细胞筛选设备的电源的开启、电流波形、电流频率与电流幅值的调整，电源模块可以返回电源模块的当前信号的信息、设定状态（包括成功、错误或者超出范围）等状态信息，电源模块的故障诊断方式包括判断电源模块是否成功开启电源信号。

示例性地，上述的第一控制指令可以包括在清洗指令（可以称为第一环节指令），运动模块、注射器模块、温控模块与光控模块需要协同动作，此时主控模块11会和光电镊单细胞筛选设备通信，确定运动模块是否将载物台移动到视野内，在运动模块是否将载物台移动到视野内后，主控模块11发送指令开启光控模块和相机模块，并调节光线强度，然后主控模块11发送指令到注射器模块，注射器模块开始多次向液路输送液体直至目标单位进行清洗操作，相机模块通过移动对所有需要清洁的区域进行扫描，直至所有需要清洗的区域全部达到预设的清洁状态。

在工作过程中，中位机控制系统的主控模块11的用于监视的线程对光电镊单细胞筛选设备的工作状态进行识别，对光电镊单细胞筛选设备根据超时响应信号进行标记，并对光电镊单细胞筛选设备的工作状态数据处理，光电镊单细胞筛选设备的各个模块的状态信息相应的处理存储在存储模块14中，主控模块11能够对存储模块14中的光电镊单细胞筛选设备的各个模块的状态信息进行识别和处理。

在一些实现方式中，光电镊单细胞筛选设备的模块状态信息包括光电镊单细胞筛选设备检测的整体温度和环境温度，如果光电镊单细胞筛选设备的整体温度或者环境温度已超过报警预定值，此时主控模块11可以控制光电镊单细胞筛选设备发出警报。

在一些实现方式中，在光电镊单细胞筛选设备运行中，如果电镊单细胞筛选设备的整体温度或者环境温度已超出在光电镊单细胞筛选设备可正常运作的温度时，可以增大光电镊单细胞筛选设备的加大散热系统功率，并发出高温警报；如果光电镊单细胞筛选设备在还未开机状态下，则主控模块11控制阻止光电镊单细胞筛选设备的正常开机。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过对光电镊单细胞筛选设备的不同工作模块按照预设的工作模式进行集中控制，提高了对光电镊单细胞筛选设备的不同模块进行控制的协同化程度，提高了对光电镊单细胞筛选设备的控制效果。

在一些实现方式中，主控模块11还用于执行如下方法：获取空闲线程，并通过空闲线程确定超时响应信号和运行状态信息，并将超时响应信号和运行状态信息存储到存储模块14中。

在使用时，为了对超时响应信号和运行状态信息进行高效处理，可以在主控模块11中通过空闲线程对超时响应信号和运行状态信息进行处理，实现对超时响应信号和运行状态信息的高效处理的同时也不影响主控模块11对光电镊单细胞筛选设备进行控制的效果。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过空闲线程对光电镊单细胞筛选设备的多个模块进行处理，实现了对实现对超时响应信号和运行状态信息的高效处理的同时也不影响主控模块11对光电镊单细胞筛选设备进行控制的效果，达到了对多个光电镊单细胞筛选设备进行稳定控制的目的。

在一些实现方式中，主控模块11还用于执行S310至S320，下面对S310至S320进行具体说明。

S310、获取光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块的忙状态信息、空闲状态信息和错误状态信息。

示例性地，对于光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块，主控模块11可以根据光电镊单细胞筛选设备的忙状态信息和空闲状态信息判断工作模块正在处于忙状态或空闲的状态，如果处于忙则对光电镊单细胞筛选设备的工作模块进行等待，并向上位机2发送该工作模块处于忙状态，直到该工作模块处于空闲状态，此时主控模块11向该工作模块发送控制指令。相应地，光电镊单细胞筛选设备的工作模块处于空闲状态时，可以对光电镊单细胞筛选设备的工作模块进行其他控制。

示例性地，主控模块11也可以获取光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块的错误状态信息，进而对目标工作模块的错误状态进行监控。

S320、根据忙状态信息对目标工作模块进行等待，或者根据错误状态信息控制目标工作模块继续执行之前发生错误的工作步骤、并在目标工作模块处于空闲状态时进行软复位。

示例性地，在执行自动化流程时主控模块11如果监测到光电镊单细胞筛选设备的某个工作模块出错（例如，光电镊单细胞筛选设备的细胞导出的工作模块出错）时，此时主控模块11存储工作流程中出错的工作步骤和对应的工作模块，并马上停止工作流程，上位机2判断工作模块出错之后是否继续执行之前出错的工作步骤，上位机2发出光电镊单细胞筛选设备的具体出错的工作步骤信息，然后等待对光电镊单细胞筛选设备进行故障检修。

示例性地，在执行自动化流程时主控模块11如果监测到光电镊单细胞筛选设备的某个工作模块出错时，主控模块11也可以继续控制光电镊单细胞筛选设备继续执行后续操作。

示例性地，在执行自动化流程时主控模块11如果监测到光电镊单细胞筛选设备的某个工作模块出错时，也可以通过上位机2主动添加光电镊单细胞筛选设备的低优先级的可忽略错误，主控模块11遇到低优先级的可忽略错误时直接忽略并控制光电镊单细胞筛选设备继续执行工作流程。

示例性地，在光电镊单细胞筛选设备的运行过程中，如果主控模块11监测到某工作模块出错时，主控模块11可以在光电镊单细胞筛选设备的工作模块处于空闲状态时控制进行软复位，并记录光电镊单细胞筛选设备的工作模块的错误信息，并对上位机2对该错误信息予以反馈。

上述的实现方式所带来的有益效果在于，通过获取光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块的忙状态信息、空闲状态信息和错误状态信息，能够对光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块在忙状态时停止发出控制指令，并能够对光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块进行控制继续执行工作流程或者控制光电镊单细胞筛选设备停止继续执行工作流程，在空闲时能够针对光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块进行软复位，进而提高目标工作模块的工作效率和运行时的稳定性，避免了光电镊单细胞筛选设备发生停机。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述中位机控制系统（1）包括主控模块（11）、监控模块（12）和多个通信模块（13），所述监控模块（12）和所述多个通信模块（13）分别和所述主控模块（11）通信连接，所述主控模块（11）用于和上位机（2）通信连接，所述多个通信模块（13）用于分别和不同的光电镊单细胞筛选设备（3）通信连接，所述监控模块（12）用于对所述多个光电镊单细胞筛选设备（3）进行监控；所述主控模块（11）包括加密单元（111），所述主控模块（11）和所述上位机（2）通信时通过所述加密单元（111）对信息加密之后和所述上位机（2）通信；

所述中位机控制系统（1）还包括存储模块（14）和电源模块（15），所述电源模块（15）和所述主控模块（11）电连接，所述监控模块（12）还包括显示屏（121）；所述存储模块（14）用于存储每个光电镊单细胞筛选设备（3）在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或所述光电镊单细胞筛选设备（3）的运行状态信息，所述主控模块（11）还用于将每个光电镊单细胞筛选设备（3）在不同时刻的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或所述光电镊单细胞筛选设备（3）的运行状态信息转换成监控图表，所述显示屏（121）用于显示所述监控图表；

所述存储模块（14）还用于存储多种初始化模式，所述主控模块（11）在通电后执行如下方法：

对所述光电镊单细胞筛选设备（3）按照对应的初始化模式进行初始化；

创建多个线程分别对所述光电镊单细胞筛选设备（3）进行控制；

开启中断，启动等待模式等待所述上位机（2）的控制信号、并启动所述加密单元（111）和所述上位机（2）通信。

2.如权利要求1所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述主控模块（11）创建多个线程分别控制所述多个通信模块（13），每个线程对应控制一个通信模块（13）。

3.如权利要求2所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述监控模块（12）用于根据每个光电镊单细胞筛选设备（3）的温度值、光线强度值、电机位置值和溶液体积值确定所述光电镊单细胞筛选设备（3）的运行状态信息；

所述主控模块（11）还用于接收所述上位机（2）的监控指令，并根据所述监控指令将所述光电镊单细胞筛选设备（3）的温度值、光线强度值、电机位置值、溶液体积值和/或所述光电镊单细胞筛选设备（3）的运行状态信息打包形成监控数据包，并将所述监控数据包发送至所述上位机（2）。

4.如权利要求3所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述监控模块（12）还用于获取所述主控模块（11）接收所述监控指令和所述光电镊单细胞筛选设备（3）向所述上位机（2）发送所述监控数据包之间的响应时长，在所述响应时长超过预设时长时，所述监控模块（12）向所述上位机（2）发出超时响应信号。

5.如权利要求4所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，每个光电镊单细胞筛选设备（3）分别包括多个工作模块，所述存储模块（14）还用于存储多种工作模式，不同的工作模式对应控制不同的工作模块的工作状态，所述主控模块（11）还用于执行如下方法：

获取第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式，并将第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别对应的工作模式打包成第一控制指令；

按照控制时间将所述第一控制指令通过第一通信模块发送至第一光电镊单细胞筛选设备，以控制第一光电镊单细胞筛选设备的多个工作模块分别按照对应的工作模式运行。

6.如权利要求5所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述主控模块（11）还用于执行如下方法：

获取空闲线程，并通过空闲线程确定所述超时响应信号和所述运行状态信息，并将所述超时响应信号和所述运行状态信息存储到所述存储模块（14）中。

7.如权利要求6所述的光电镊单细胞筛选的中位机控制系统，其特征在于，所述主控模块（11）还用于执行如下方法：

获取光电镊单细胞筛选设备的目标工作模块的忙状态信息、空闲状态信息和错误状态信息；

根据所述忙状态信息对所述目标工作模块进行等待，或者根据所述错误状态信息控制所述目标工作模块继续执行之前发生错误的工作步骤、并在所述目标工作模块处于空闲状态时进行软复位。