CN207068020U - 一种rfid智能耗材存储系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种RFID智能耗材存储系统，其中，该耗材存储系统包括：柜体，用于放置贴有RFID标签的耗材，所述柜体包括底板、顶板和背板；隔板，位于所述柜体内，用于将所述柜体中的空间划分为若干个空间区域；产生两方向磁场的RFID识读天线，用于读取耗材上RFID标签中的信息，所述RFID识读天线布设于以下位置至少之一：底板的上表面、顶板的下表面、背板的侧壁面、隔板的上表面、隔板的下表面。本实用新型解决了通过现有的耗材存储系统存放耗材时候，所存在的金属材质包装耗材无法识别和非金属材质包装耗材摆放方式限制较大的技术问题，达到了对于耗材包装材质无限制和灵活摆放耗材的技术效果。

Description

一种RFID智能耗材存储系统

技术领域

本实用新型涉及医药耗材技术领域，特别涉及一种RFID智能耗材存储系统。

背景技术

随着自动化技术的不断发展，以及医院技术的不断发展。在医院系统中越来越多的医药耗材需要管理，目前，医院耗材的管理主要是为每个耗材生成唯一的识别码，然后打印并粘贴在耗材上，作为该耗材的唯一识别码。在对耗材进行操作时，可以通过条码扫描设备逐一扫描耗材上粘贴的唯一识别码，实现对耗材的识别和操作纪律。

然而，这种实现方式需要操作者逐一扫描识别码，操作起来较为麻烦，无论是耗材的取用还是操作的盘点等操作时候，都需要操作者逐一扫描，实现起来较为复杂。

针对该问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种RFID智能耗材存储系统，以得到消除对耗材摆放方式的限制的目的，该耗材存储系统包括：

柜体，用于放置贴有RFID标签的耗材，所述柜体包括底板、顶板和背板；

隔板，位于所述柜体内，用于将所述柜体中的空间划分为若干个空间区域；

产生两方向磁场的RFID识读天线，用于读取耗材上RFID标签中的信息，所述RFID识读天线布设于以下位置至少之一：底板的上表面、顶板的下表面、背板的侧壁面、隔板的上表面、隔板的下表面。

在一个实施方式中，所述RFID标签粘贴在所述耗材的两个相邻表面上。

在一个实施方式中，在所述耗材为金属材质的耗材的情况下，所述RFID标签为抗金属标签。

在一个实施方式中，所述的RFID识读天线包括：第一组线圈和第二组线圈，其中，所述第一组线圈和所述第二组线圈形成预设角度，用于产生两方向的磁场。

在一个实施方式中，上述耗材存储系统还包括：托盘和/或挂架。

在一个实施方式中，所述托盘和/或挂架为可滑动的。

在一个实施方式中，上述耗材存储系统还包括：红外检测装置，设置在所述柜体内，用于感应识别操作者所操作的空间区域。

在一个实施方式中，上述耗材存储系统还包括：处理器，与所述红外检测装置相连，用于控制所述红外检测装置感应识别出的操作者所操作的空间区域中布设的RFID识读天线处于工作状态。

在一个实施方式中，上述耗材存储系统还包括：通信模块，位于所述柜体内，用于将所述RFID识别天线读取的耗材信息传输至外部处理设备进行数据分析处理。

在一个实施方式中，所述通信模块包括：无线通信模块和/或有线通信模块。

在一个实施方式中，还包括：身份识别装置和电子锁定装置，设置于所述柜体上，其中，所述身份识别装置用于识别操作者是否有权限打开所述电子锁定装置，所述电子锁定装置用于控制所述柜体的柜门的开闭状态。

在本实用新型实施例中，提供了一种耗材存储系统，在该耗材存储系统中，RFID识读天线采用的是可以产生两方向磁场的RFID识读天线，相对于单一方向的RFID识读天线而言，耗材的RFID标签的可放置方式更多，如果在两个或者三个表面设置这种两方向磁场的RFID识读天线，则耗材可以随意放置，不需要特意按照某个方向放置耗材，从而解决了通过现有的耗材存储系统存放耗材时候，无法识别金属材质包装的耗材以及，所存在的耗材摆放方式限制较大的技术问题，达到了灵活摆放耗材的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的耗材存储系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的RFID标签设置位置示意图；

图3是根据本实用新型实施例的终端柜体的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的终端柜体的另一结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的耗材存放的方法流程图；

图6是根据本实用新型实施例的RFID标签设置位置另一示意图；

图7是根据本实用新型实施例的RFID识读天线的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

考虑到现有的耗材管理方式中，也会RFID技术和其它相关的智能传感技术、显示技术等。例如，采用指纹、静脉、虹膜、人脸等生物识别技术，以及无线手环/腕带/智能手表等方式进行操作者身份认证，然后，根据身份识别的结果和预先设定的操作者的操作权限对耗材进行分级管理。同时，还采用RFID技术实现对医疗耗材的单体识别，进而实现对医疗耗材操作的自动监测和追踪，并可以根据医院流程的不同需求自动生成不同形式的电子记录和报表。

但是现有的RFID天线一般都是采用的竖式天线，对于耗材摆放方式和RFID标签粘贴有限制，RFID标签需要尽量与RFID天线平行，这也就使得RFID需要按照唯一规定的摆放方式放置在耗材柜中，从而造成了RFID标签的识别准确率低，耗材摆放方式受到限制的问题。

为此，在本例中提供了一种耗材存储系统，如图1所示，可以包括：

1)柜体101，用于放置贴有RFID标签的耗材，所述柜体包括底板、顶板和背板；

2)隔板102，位于柜体101内，用于将柜体101中的空间划分为若干个空间区域；

3)产生两方向磁场的RFID识读天线103，用于读取耗材上RFID标签中的信息，所述RFID识读天线布设于以下位置至少之一：底板的上表面、顶板的下表面、背板的侧壁面、隔板的上表面、隔板的下表面。

在实现的时候，RFID识读天线103可以是仅布设在底板的上表面，也可以是仅布置在顶板的下表面、或者仅布置在背板的侧壁面、或者是布置在隔板的上表面、隔板的下表面等。在布设RFID识读天线的时候，可以是根据划分后的空间区域进行的，例如，某些区域中，仅在一个内表面布置RFID识读天线，有些区域在两个内表面布置RFID识读天线，有些区域在三个表面布置RFID识读天线。具体的布置方式可以根据实际的耗材存放需要选择，本申请对此不作限定。

为了实现对RFID标签的准确识别，RFID标签可以如图2所示，粘贴在耗材的两个相邻表面上，从而使得耗材可以相对而言有更多的放置方式，只要能够与RFID天线产生的磁场呈一定的角度相交即可，无论该耗材是水平放置或者是竖直放置都可以实现对标签的读取。在另一个实施方式中，RFID标签也可以是粘贴在耗材较窄的表面上，本申请对此不作具体限定。

考虑到有时候有些耗材的表面是金属，金属的存在会对标签识别结果的准确度造成影响，为此，考虑到RFID标签可以选择抗金属标签。

在实现的时候，上述耗材存储系统的柜体中可以设置有托盘和/或挂架，通过托盘放置一般的耗材，通过挂架放置需要挂着的耗材，从而实现对不同类型耗材的存放。为了便于柜体中存放耗材的取用，可以选用可滑动的托盘和/或挂架，从而使得耗材可以方便取用。

为了提高RFID标签的识别速度，在操作者进行耗材取用等操作的时候，不需要控制柜体内所有的RFID天线都工作，可以仅控制操作者的目标区域的RFID天线工作。例如，柜体被分为五个区域，如果可以检测到操作者是对第二个区域进行的操作，那么可以控制仅位于第二个区域中RFID天线工作，其它区域内的RFID天线不工作，从而可以有效减少操作者等待时间。

为了对操作者操作区域的识别判断，上述耗材存储系统还可以包括：红外检测装置，设置在柜体内，用于感应识别操作者所操作的空间区域。进一步的，上述耗材存储系统还可以包括：处理器，与红外检测装置相连，用于控制所述红外检测装置感应识别出的操作者所操作的空间区域中布设的RFID识读天线处于工作状态。

考虑到对于耗材的统计、管理和分析，可以是在耗材柜连接的电脑上直接进行，也可以是在远程的耗材管理系统中进行，或者是在用户可以手持的操作终端中进行。可以为耗材存储系统设置通信模块，该通信模块位于柜体内，用于将RFID识别天线读取的耗材信息传输至外部处理设备进行数据分析处理。

其中，上述通信模块可以是无线通信模块，也可以是有线通信模块，或者是无线通信模块和有线通信模块都有。

下面结合一个具体实施例对上述耗材存储系统进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。

为了解决医疗耗材管理所存在的问题，在本例中提供了一种耗材存储系统，可以包括：智能管理终端柜体和系统管理软件两部分，其中，终端柜体用于传感采集和数据读取，系统管理软件用于权限管理、数据统计、库存管理等业务。

在本例中，可以基于生物识别技和无线身份识别技术对操作者的操作权限进行识别，可以基于RFID天线技术实现三维电磁场范围内的耗材识别，可以通过无线互联技术和身份识别技术使得多个操作者可以并行对一组耗材柜中的耗材进行取用。

具体地，采用RFID技术实现医疗耗材操作中的自动识别和自动计数，从而简化耗材管理流程，并提高对耗材统计的准确率。进一步的，采用RFID三维电磁场技术扩展耗材的管理范围，实现对金属包装耗材的识别以及消除对耗材摆放方式的限制，同时采用无线手持终端运行耗材管理软件，改变柜体的主从结构，实现多用户的并行操作，从而提高工作效率。

终端柜体可以如图3所示，包括：柜体、隔板、RFID识读天线等，还可以包括：滑动托盘/挂架红外装置、身份识别装置、柜门锁定和解锁装置等。其中。柜体提供医疗耗材的存储空间，并可以根据用户实际的耗材存储方案灵活调整，进一步的，可以通过托盘或挂架将柜体内的存储空间划分为一个或者多个独立的存储区域。

目前，也有一些存储耗材的柜体，但是这些柜体中一般RFID识读天线是竖直放置的，这种RFID天线所形成的磁场要求耗材上粘贴的标签平行于RFID天线方向以提高识别率，从而对耗材的摆放方式有较为严格的限制。另外，当多个耗材重叠放置时，RFID天线形成的电磁波需穿透前面的耗材才能被后面的RFID标签感应到。当耗材包装为金属材质时，会对电磁波产生屏蔽，使得后面的RFID天线无法耦合电磁波信号，造成无法识别。

针对上述问题，在本例中，改进了RFID识读天线的放置方式，采用了背板式天线、底板式天线和顶板式天线相结合的方式。具体采用哪种方式可以根据实际需要选择，例如，可以仅采用背板式天线、也可以仅底板式天线，或者是采用背板式天线+底板式天线、或者是背板式天线+底板式天线+顶板式天线的方式。其中，背板可以理解为分割出的存放区域的最里面界面的内壁，顶板可以理解为分割出的存放区域的上面的内壁，底板可以理解为分割出的存放区域的底面的内壁。

其中，背板式天线沿Y方向和X方向产生磁场，底板式天线和顶板式天线沿Z方向和X方向产生磁场。如果希望形成全覆盖的三维磁场，那么只需要一个背板式天线+一个底板式天线，或者+一个顶板式天线，就可以产生XYZ三个方向的磁场，即三维磁场，从而保证非金属包装的医疗耗材，在柜体内任意摆放均能被正确识别。

对于金属包装的医疗耗材，根据耗材的外形尺寸的不同，可以采用背板式或者底板式天线结构，在医疗耗材包装表面上粘贴的RFID标签选用特殊设计的抗金属标签，以消除金属包装材质对于RFID信号的干扰。另外，在设计耗材摆放方案时，可以避免耗材沿天线的磁场方向的重叠，以防止金属屏蔽作用，从而实现对金属耗材的RFID标签的正确识别。通过以上几种方式结合应用，可实现金属耗材RFID标签的正确识别。

在一个实施方式中，可以在终端柜体设置独立的锁定装置和解锁装置，由耗材管理系统软件根据操作者的设定权限决定是否允许该操作者打开柜门。在柜体上的身份识别装置可以采用但不限于以下至少之一：指纹识别、虹膜识别等生物识别技术或RFID、蓝牙等物理识别技术，通过这些身份识别装置读取操作者的生物信息或电子ID信息，以实现对操作者身份的识别。进一步的，终端柜体可以提供以太网接口及无线互联能力，通过有线或无线的方式接入用户医院的耗材管理网络，将终端柜体采集的操作者身份信息上传至医院的耗材管理系统。

在进行耗材信息管理的时候，可以将该耗材存储柜接入任意一个用户医院的耗材管理网络的计算机、服务器或其它便携式的平板电脑，作为耗材的管理终端，在这些管理终端上运行智能耗材管理系统软件，并接收终端柜体上传的操作者身份信息并根据预设的操作权限进行处理。

因为每个耗材柜是直接接入管理系统的，耗材柜与管理系统之间是通过拓扑结构连接，使得耗材柜与耗材柜之间的主从概念被弱化了。进一步的，每个耗材柜自身都设置有独立的身份识别装置，操作者到耗材柜进行耗材取用等操作时候，都会进行身份识别，从而使得用户可以对不同的耗材柜进行并行操作，在多人需要拿取耗材时，减少操作者等待时间。

如图3所示是耗材柜的一种结构示意图，然而值得注意的是，耗材柜也可以采用其它的设计结构，例如，可以如图4所示，隔板是竖隔板，这样可以增加柜体的宽度，还可以采用双门设计，从而减少打开柜门所需要的延展空间，较为适用于空间比较有效的区域。

当然值得说明的是，上述图3和图4中的耗材柜的结构仅是一种示意性描述，耗材柜中的布局和结构，以及耗材柜的深度和宽度、柜门的结构、柜门的开关方式等，都可以根据实际需要设定，本申请对此不作限定。

在实现的时候，还可以在耗材柜的柜体上设置扬声装置和显示装置，从而使得操作者在进行耗材取用等操作的时候，可以从视觉和听觉上提供交互信息，以提高工作效率。

为了方便对耗材的管理，可以根据耗材柜中的内部空间区域和耗材本身的外形尺寸和数量，将耗材与空间区域进行绑定，即，确定某种耗材就固定放在某个区域。例如，试管就确定放在空间区域1，那么当知晓操作者需要取用试管的时候，可以对该区域进行点亮操作，从而使得操作者可以快速找到试管。为此，可以通过电子标签实现，通过电子标签显示绑定的耗材的信息和用户的交互操作，当对耗材进行取用、退还、补给、盘点等操作的时候，通过该电子标签可以引导操作者快速定位出耗材的存放位置，并显示需要操作的耗材数量等信息，以便操作者进行核对。

下面结合一个具体操作流程对上述耗材存储系统进行说明，如图5所示，在初始状态时，耗材存储系统中的耗材柜还没有上电，为了保证存储的耗材的安全性，所有柜门可以都被控制处于关闭状态。为了保证耗材在紧急情况下的可及性，可以为柜体设置一个紧急解锁模式，对于被授权的操作者可以在紧急状况下或者在未上电的情况下，打开柜门取用耗材。

在系统开机之后，可以启动RFID设备对柜体内的耗材数量进行盘点，例如，可以比对本次盘点结果与系统中记录的盘点结果(耗材的类型和数量)之间的差别，如果存在差异，则可以将这种差异上传到耗材管理系统进行分析处理。

在柜体进行自检完成之后，耗材存储柜可以进入待机状态，等待操作者的操作指令。当柜体的身份识别装置检测到操作者的身份信息后，将该身份信息上报耗材管理系统，由耗材管理系统对该操作者进行身份认证，并确定该操作者是否有操作权限，如果确定有操作权限，则打开耗材柜的柜门。

在柜门打开之后，可以自动启动红外检测装置，通过该红外检测装置可以检测操作者是对哪个区域进行操作，例如，柜体内一共被分为五个区域，红外检测装置检测到操作者是对区域2进行的操作，那么可以触发RFID设备读取区域2内的耗材信息，通过对区域2内耗材的数量分析，可以识别出操作者对耗材的取用、退还、补充等操作，并可以实时显示操作者操作的过程和操作耗材的数量。

在操作者关闭柜门之后，可以启动柜门锁定装置关闭柜门，并可以自动更新耗材管理系统中耗材的库存信息。

在实际使用的时候，操作者还可以随机或定期地启动RFID识读天线对柜体中的耗材数量进行盘点。

在一个实施方式中，可以由耗材管理系统进行操作者身份的识别，但是考虑到有时候网络会存在故障，或者网络被断开，可以在柜体内保存用户的操作权限信息，允许操作者在网络不通的情况下，也可以顺利对耗材柜中的耗材进行操作。

为了实现对柜体中耗材的识别，可以在耗材上粘贴RFID标签，其中，RFID标签上是全球唯一码，即，通过该标签实现对耗材的唯一标识。具体地，可以在被管理的耗材的包装盒上粘贴RFID标签，同时将RFID的标签信息登录到数据库中，完成耗材的注册。

在进行耗材柜设计的时候，可以根据耗材的外形尺寸和存储数量等合理选择天线形式，例如：竖直天线、背板式天线、底板式天线等等，或者是多种天线结合的方式。在确定了天线的安装方式之后，就可以选择与该天线方式相匹配的标签粘贴方式。如图6所示，如果是竖直天线，则可以按照图6中位置1的方式粘贴标签，如果是采用背板式天线或者底板式天线这种产生两方向磁场的天线，则可以参照图6中位置2的方式粘贴标签。

对图6中的位置1和位置2进行分析可以发现，对于位置1中的方式在粘贴标签时，耗材需要这一个平面与天线平行的放置方式才可以，但是如果采用背板式或者底板式天线这种两方向磁场的天线，并采用位置2中的方式粘贴标签，那么耗材上的标签只要与其中一个磁场存在耦合即可，从而使得耗材的放置方式更为随意，限制更小。如果同时采用背板式天线、底板式天线，以及顶板式天线形成三维磁场，那么横着放、竖着放，随意放进去都可以。

在粘贴了RFID标签并完成耗材注册之后，可以将医疗耗材放入终端柜体内的托盘或挂架中，RFID天线自动检测耗材上的RFID标签，根据耗材的注册信息实现自动识别并完成入柜登记。

在完成上述耗材注册及入柜操作之后，终端柜体处于待机状态，并实时监测柜体上的身份识别装置，当检测到操作者信息后，可以读取操作者的身份信息，并将读取的操作者的身份信息上报至耗材管理系统进行身份认证，在身份认证通过够，可以控制打开柜门。操作者可以执行取用或者退还耗材等操作，同时，自动监测耗材柜内的耗材信息，并基于这些信息更新库存。

在一个实施方式中，上述可以产生两方向磁场的RFID识读天线可以如图7所示，包括：第一组线圈和第二组线圈，其中，所述第一组线圈和所述第二组线圈形成预设角度，用于产生两方向的磁场。其中，所述第一组线圈和第二组线圈之间的角度可以根据RFID识读天线的厚度确定，RFID识读天线越厚，相对而言，角度就可以越大一些，具体的，天线采用什么厚度和什么角度可以根据实际需要确定，本申请不作具体限定。

在上例中，在耗材柜中采用背板式天线、底板式天线、顶板式天线自由组合的方式，形成三维天线结构，使得耗材可以随意摆放。其中，耗材柜可以采用有线和无线两种网络接入方式，可以利用移动设备作为管理终端，从而实现了医疗耗材的自动化、信息化和智能化管理，采用RFID技术实现耗材的自动识别和自动计数，将操作者从繁杂的耗材盘点工作中解放出来，并且解决了人工盘点和计数不准确和错漏等问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种RFID智能耗材存储系统，其特征在于，包括：

柜体，用于放置贴有RFID标签的耗材，所述柜体包括底板、顶板和背板；

隔板，位于所述柜体内，用于将所述柜体中的空间划分为若干个空间区域；

产生两方向磁场的RFID识读天线，用于读取耗材上RFID标签中的信息，所述RFID识读天线布设于以下位置至少之一：底板的上表面、顶板的下表面、背板的侧壁面、隔板的上表面、隔板的下表面；

其中，产生两方向磁场的RFID识读天线包括：第一组线圈和第二组线圈，其中，所述第一组线圈和所述第二组线圈形成预设角度，用于产生两方向的磁场，所述第一组线圈和第二组线圈之间的角度根据RFID识读天线的厚度确定，RFID识读天线越厚，所述第一组线圈和第二组线圈之间的角度越大。

2.根据权利要求1所述的耗材存储系统，其特征在于，所述RFID标签粘贴在所述耗材的外包装的两个相邻表面上。

3.根据权利要求2所述的耗材存储系统，其特征在于，在所述耗材为金属材质的耗材的情况下，所述RFID标签为抗金属标签。

4.根据权利要求1所述的耗材存储系统，其特征在于，还包括：托盘和/或挂架。

5.根据权利要求4所述的耗材存储系统，其特征在于，所述托盘和/或挂架为可滑动的。

6.根据权利要求1所述的耗材存储系统，其特征在于，还包括：红外检测装置，设置在所述柜体内，用于感应识别操作者所操作的空间区域。

7.根据权利要求6所述的耗材存储系统，其特征在于，还包括：处理器，与所述红外检测装置相连，用于控制所述红外检测装置感应识别出的操作者所操作的空间区域中布设的RFID识读天线处于工作状态。

8.根据权利要求1所述的耗材存储系统，其特征在于，还包括：通信模块，位于所述柜体内，用于将所述RFID识别天线读取的耗材信息传输至外部处理设备进行数据分析处理。

9.根据权利要求1所述的耗材存储系统，其特征在于，还包括：身份识别装置和电子锁定装置，设置于所述柜体上，其中，所述身份识别装置用于识别操作者是否有权限打开所述电子锁定装置，所述电子锁定装置用于控制所述柜体的柜门的开闭状态。