LIS系統通訊實現及原理(轉)
一、LIS儀器數據采集方法
LIS對檢驗儀器的數據采集主要通過串行口通訊、USB端口通訊、TCP/IP通訊、定時監控數據庫和手工錄入等幾種方法。串行口通訊最為普遍,采用RS-232C標準,一般的儀器都支持此標準。定時監控數據庫對儀器管理機上已有的檢驗信息數據定時直接進行讀取,而后轉發到LIS系統,一般在國產儀器中較常見。另外,檢驗科還有很多手工進行測試的項目,其信息的采集主要依靠手工的錄入。下面對各種方式進行簡要的介紹:
(一)RS-232通訊方式
RS-232是美國電子工業協會EIA(Electronic Industry Association)制定的一個接口標準,其全名為RS-232C,其中RS是推薦標準的意思,C代表標準的版本號。該標準是用于連接數據終端設備DTE和數據通訊設備DCE的接口規范。它被廣泛應用于檢驗自動化設備同PC之間的通訊。RS-232C有很多種型號,一般常見的有9腳和25腳兩種。該標準支持的速率為0-20000bps,限制電纜長度為50英尺,電纜長度如果大于50英尺時,也可以使用,但為了保證信號的質量,必須仔細測試。
RS-232C標準規定:正電壓為3-15V,負電壓為-3--15V。但在實現RS-232C標準時各廠家生產的產品并沒有完全統一,因此在實際應用中有許多特別情況。
RS-232通訊很受傳輸距離的限制,但將RS-232接口轉換成雙端平衡傳送和差分接收方法,并對信號進行光電隔離,無需外接電源,可以實現延長RS-232通訊距離和抗干擾保護接口之目的,通訊距離可達2公里。 從通訊方式上來看,目前,根據儀器的不同,主要有兩種方式:單向通訊、雙向通訊。
單向通訊:儀器只向LIS工作站發送檢驗數據,不接收LIS工作站發出的 任何指令。
雙向通訊:儀器不僅向LIS工作站發送檢驗數據,還能接受從LIS工作站 發出的指令。
RS-232因價格便宜,應用方便,所以在現代自動化實驗室中,約有90%的儀器采用該通訊方式同外部進行數據交換。而且,一些儀器還支持雙向通訊。
(二)USB端口通訊
由于信息技術的進步,串口通訊也朝高速化方向發展,近年來在個人計算機的快速發展下,使用串口通訊發展出了USB(Universal Serial Bus,通用串行總線),其信號傳輸方式也是串行通訊(一次只傳送一位)。其通訊速率達12Mbps,在1999年所發表的USB2.0的版本已經將其速度提升到480Mbps。
USB在實驗室數據通訊中的應用主要有兩種情況。一種是儀器提供USB接口,則可以直接利用USB口進行大批量數據傳輸(可以傳輸圖片)。另一種,儀器本身沒有USB接口,只提供RS-232接口,我們可以將工作站中的USB口轉換為RS-232,通過RS-232同儀器進行通訊,這種方式可以利用USB傳輸速率快,不占用系統資源的優點,將一個USB口轉換成多個RS-232口,實現一個工作站連接多臺儀器。
一些BSLIS用的計算機主板上僅有1個串口,要實現一臺計算機連接多臺儀器,可使用USB轉串口的方法實現。
補充說明:在使用USB轉串口通訊時候,LIS通訊程序端“校驗位”不為“None”,而此時儀器上設置“檢驗位”為“None”。具體可以在“Even”、“Odd”等中選擇一個試驗。
(三)TCP/IP通訊方式
目前許多智能儀器均提供了局域網接口,允許用戶通過TCP/IP協議與儀器通訊。TCP/IP通訊在實現上經常借助于Socket技術。在不同的平臺上有不同的Socket API,開發的模式也不盡相同。
在常見的Microsoft平臺下,一般采用WinSock API。Winsock API一般采用異步方式通訊,此時,不能用類似于for 語句的循環來實現對多組數據的發送,更不能用循環語句來接收數據。比如,你可以用for 語句來實現若干文件的復制,這很普遍也很正常,但在 Socket編程以及大多數網絡應用編程中都是行不通的,因網絡通訊的基本方式是請求和應答。
在Unix平臺下大多采用阻塞方式開發,此時可以利用一些傳統的方法。
這兩種方式,各有優缺點,一般認為對于復雜邏輯采用后者較好,如果采用異步的方式,則要不斷更新狀態。另外,和所有的通訊編程一樣,Socket編程也遵循數據分包傳送這一基本規則。也就是說,在 Socket編程中,每次發送和接收一個包,以保證數據傳輸的安全性和穩定性,同時也不至于過多地占用系統資源。
因為采用網絡接口,其通訊速度非常快,功能也很強大,因此,這種通訊方式往往被用于一些需要進行圖片傳輸的儀器,典型的有:拜爾120血液分析儀、B-D公司的流式細胞儀等。但采用此種方法也有一定的缺陷,其主要是接口程序開發相對復雜一些。另外,由于網絡病毒的影響,對儀器的正常運行也構成了一定的威脅。
(四)定時監控數據庫
采用此種方式的儀器,一般都是一些小規模的產品或國產儀器。該類型儀器在設計同外部進行通訊時沒有采用國際標準,甚至有的儀器就沒有同外部進行通訊的接口。
對于這種儀器,一般采用的方法是在儀器管理機上植入“DataSpy For BSLIS”(定時數據庫監控器),按照一個時間間隔定時掃描相關數據庫,再通過串口通訊轉發到LIS工作站。這種方式通訊的最大優點是,避免了儀器管理機與LIS、HIS的網絡連接,減少了網絡病毒等不利因素的干擾。典型的儀器如:北京普利生的血流變、一些酶標儀、骨髓分析工作站、精子分析儀、尿液分析工作站等等。
為了提高靈活性和降低醫院信息化成本,DataSpy For LIS提供了支持LIS系統植入到儀器管理機的工作模式。這樣可減少1臺LIS工作站。
(五)手工輸入
雖然目前實驗室已基本實現了自動化,大量引進自動化分析儀器,但仍有許多項目必須采用手工操作進行分析。在處理此類數據時,必須采用人工錄入將項目及其結果引入到系統。對于此類模式,BSLIS提供了靈活多變的“項目組套”,允許成批輸入項目,大大提高了工作效率,降低了人工成本。
BSLIS支持的手工輸入模式有:單個樣本內項目組套輸入、單個樣本內新增單個項目輸入、批量樣本內新增項目組套輸入、批量樣本內新增單個樣本輸入。還支持批量刪除、批量修改結果等。
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