專利名稱：基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統及方法
技術領域：
本發明涉及實驗室檢測技術領域，具體地，本發明涉及一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統及方法。
背景技術：
實驗室在使用各類信息系統時，如LIMS (實驗室信息管理系統)、ELN(電子實驗室筆記本)和LIS (實驗室信息系統)等，一般都需要采集各種實驗室分析儀器的測試結果， 用來生成檢測報告或實驗報告。在各類實驗室中，所使用的分析儀器按照其所配置的數據接口的類型可以分為三大類，包括帶有PC工作站的儀器、沒有PC工作站但帶有RS232數據接口的儀器和沒有任何數據接口的儀器。其中有的儀器雖沒有RS232接口但帶有打印機接口等，可以將這些接口轉換成RS232接口，歸類于沒有PC工作站但帶有RS232數據接口的儀器。沒有任何數據接口的儀器還包括有的測試方法沒有實際的儀器而只是利用人的感官直接給出判定數據，如顏色觀察等，這類“儀器”都可以歸為沒有任何數據接口的儀器。目前以數據自動采集為目的的儀器聯結技術已經可以較好地解決帶有PC工作站的儀器的聯結問題，但對那些沒有PC工作站但帶有RS232接口的儀器進行數據自動采集時，都是將儀器的RS232接口用電纜直接與信息系統的客戶端PC的串口相連。這種儀器聯結方式在數據采集時，由于儀器近前沒有數據輸入和確認設備，需要實驗室操作人員在儀器和客戶端PC之間來回走動以匹配樣品編號(Sample ID)。為避免人員的頻繁走動而在每臺儀器旁都放置一臺PC的做法需要配備很多PC并占有大量的實驗室臺面，即便如此，每臺 PC較長的開機時間和每次都需操作人員輸入用戶名和口令的要求也讓操作人員感到繁瑣， 所以大多數操作人員不愿接受這種數據自動采集的做法，而寧可先用手工方式將這些沒有 PC工作站但帶有RS232接口的儀器和沒有任何數據接口的儀器一起對待，即先將儀器的測試結果記錄在紙上，然后再將這些結果通過客戶端PC輸入信息系統，這種手工轉錄數據的方式大幅度增加了差錯率，而且可能不符合有關的實驗室規范。如何提高這些帶有RS232接口的儀器和不帶任何數據接口的儀器的數據輸入效率和質量是多年來實驗室信息化面臨的最大困難之一。

發明內容
為克服現有的上述缺陷，本發明提出一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統及方法。根據本發明的一個方面，提出了一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統， 包括儀器聯結服務器、多臺分析儀器、手持智能終端和協議轉換器；其特征在于，多臺分析儀器通過RS232接口連接到協議轉換器，協議轉換器經由網絡和儀器聯結服務器相連， 手持智能終端和儀器聯結服務器無線連接，儀器聯結服務器又與信息系統的服務器相聯 (在很多情況下儀器聯結服務器與所關聯的信息系統服務器是同一臺機器，當然也可以分別使用單獨的服務器)共享信息系統的用戶名和口令等信息；手持智能終端配置用于所述多臺分析儀器和試驗樣品的編碼標簽掃描設備，由此可以方便地通過手持智能終端匹配樣品編號。所述手持智能終端是平板電腦、手持式PC和個人數字助理或者智能移動電話等。其中，手持智能終端還用于通過手工輸入沒有數據接口的儀器的數據并且發送給實驗室信息系統服務器。其中，手持智能終端配置條形碼掃描設備和/或射頻(RFID)標簽讀取設備，分析儀器對樣品的測試結果通過手持智能終端確認后寫入實驗室信息系統服務器的數據庫。其中，儀器聯結服務器和多臺分析儀器通過聯結在網絡上的無線路由器與手持智能終端無線通訊。其中，手持智能終端掃描分析儀器的編碼標簽，服務器查詢所掃描的分析儀器，在手持智能終端顯示分析儀器所測試的樣品列表，手持智能終端掃描要測試的樣品的編碼標簽，服務器根據樣品編碼選擇樣品，并在手持智能終端顯示測試結果的輸入框。其中，手持智能終端用于接收儀器聯結系統服務器發送的測試結果或由儀器通過協議轉換器直接發送的測試結果并在其面板上直接按鍵確認，將該測試結果寫入信息系統服務器的數據庫；儀器聯結服務器設定測試結果的來源是儀器自動采集和/或手工輸入。根據本發明的另一個方面，提供一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統的使用方法，包括步驟10)、手持智能終端通過儀器聯接服務器無線登錄實驗室信息系統服務器，在分析儀器端掃描樣品和分析儀器，用來匹配分析儀器端和信息系統中的樣品編號； 步驟20)、手持智能終端通過儀器聯結系統服務器向儀器發出數據采集請求后(或直接由手持智能終端向儀器發出數據采集請求后)，分析儀器在完成測試后自動將測試數據通過端口發送給儀器聯結服務器，并且經由服務器發送至手持智能終端(或分析儀器在完成測試后自動將測試數據通過端口直接發送至手持智能終端)；步驟30)、操作人員看到手持智能終端顯示的測試結果后在面板上直接確認該測試結果，該結果被寫入信息系統服務器的數據庫，完成測試。其中，步驟10)中包括手持智能終端掃描所用的分析儀器的編碼標簽，服務器端自動查詢所掃描的分析儀器，并在智能終端顯示本儀器測試的樣品列表；手持智能終端掃描將測試的樣品的編碼標簽，服務器根據樣品編碼自動選擇樣品，在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框；或者手持智能終端先掃描樣品的編碼標簽，在手持智能終端上顯示對該樣品進行測試的儀器列表，再掃描分析儀器的編碼標簽。其中，步驟20)還包括使用沒有數據接口的分析儀器時，手持智能終端上顯示數據輸入框，操作人員用該分析儀器對樣品進行分析測試后，直接用手持智能終端輸入測試結果并確認，完成測試結果的輸入。本發明利用手持智能終端攜帶方便，開機時間短，每個操作人員只要輸入一次用戶名和口令即可進行多個測試數據的自動采集和人工直接輸入，甚至還可以通過掃描操作人員隨身攜帶的基于射頻技術的門禁卡等代替用戶名和口令的手工輸入，進一步簡化操作。使用該儀器聯結系統讓所有帶有RS232數據接口的儀器的數據自動采集，以及無數據接口的儀器的數據人工輸入過程變得簡單、方便、準確而又快速。由于手持智能終端只占用很小的實驗室臺面，且便攜性好，開機時間短，一旦用該終端登錄到系統后，就可以隨手攜帶進行多個測試結果的自動采集和手工輸入，避免了操作人員需要在儀器和PC之間多次走動的不便，簡化了操作過程，提高了實驗室的工作效率。


圖1示出根據本發明的實驗室儀器聯結系統和方法的示意圖；圖2示出根據本發明的實驗室儀器數據自動采集的流程示意圖；圖3示出根據本發明的手工輸入實驗室儀器結果的流程示意圖。如圖所示，為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的結構和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定結構、器件和環境中，根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統進行詳細描述。在以下的描述中，將描述本發明的多個不同的方面，然而，對于本領域內的普通技術人員而言，可以僅僅利用本發明的一些或者全部結構或者流程來實施本發明。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的數目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細節的情況下也可以實施本發明。在其他情況下，為了不混淆本發明，對于一些眾所周知的特征將不再進行詳細闡述。本發明使用一種配置數據采集軟件的手持智能終端，如平板電腦、手持式PC、個人數字助理(PDA)和智能移動電話(智能手機)等將實驗室各種帶有RS232接口的分析儀器的數據自動方便地輸入到信息系統中，同時還可以使用手持智能終端通過手工方便快捷地輸入那些沒有任何數據接口的儀器的數據，讓實驗室真正達到方便、準確和高效的無紙化水平。本發明使用一種安裝儀器數據輸入軟件并配備了條形碼掃描設備和/或射頻 (RFID)標簽讀取設備的手持智能終端，通過無線信號與儀器聯結服務器實現互聯，再將帶有RS232接口的分析儀器通過RS232到TCP/IP協議轉換器連接到儀器聯結服務器，儀器聯結服務器又與實驗室信息系統的服務器相聯，共享用戶名和口令等安全信息(儀器聯結系統和相關的實驗室信息系統一般可以共用一個服務器，但也可以各自使用不同的服務器)。 操作人員在分析儀器旁進行樣品分析測試時，只需要用手持智能終端掃描儀器的編碼標簽，如條形碼標簽或射頻標簽等，再掃描樣品的編碼標簽，然后用該儀器對該樣品進行分析測試，測試結果通過協議轉換器被自動采集，并傳輸到手持智能終端上。操作者按鍵確認即完成數據的自動采集，該測試結果將立即被寫入信息系統的數據庫內，從而完成整個對帶有RS232接口的儀器的數據自動采集過程。對于沒有任何數據接口的分析儀器，則使用手持智能終端掃描儀器編碼標簽，再掃描樣品的編碼標簽，手持智能終端上就會自動顯示數據輸入框。操作人員用該儀器對該樣品進行分析測試后，直接用手持智能終端的鍵盤輸入測試結果，然后確認，即完成測試結果的輸入。具體地，本發明中所使用的手持智能終端為了能夠進行條形碼的讀取，應配有攝像頭。如果對條形碼掃描的要求較高，可配備專用的條形碼讀取器。如果需要讀取射頻標簽，應配備相應的射頻標簽讀取器。該設備可按照具體的實驗室要求配有至少一種無線組件，如Wi-Fi和藍牙(Bluetooth)等，以便與服務器進行通訊。如果該設備需要在邊遠的地區工作，可考慮配備3G/4G蜂窩移動通訊組件等實現遠距離無線連接。如圖1所示，在儀器聯結服務器所在的網絡中，用RS232到TCP/IP協議轉換器將帶有RS232接口的儀器用有線或無線的方式連接到網絡中，一般一臺轉換器可以同時連接 1到4臺儀器。用連接在網絡上的無線路由器與手持智能終端進行無線通訊，沒有數據接口的儀器可以直接使用手持智能終端輸入分析結果。手持智能終端和儀器聯結系統服務器中分別安裝了相關的數據自動采集軟件，并可以共享相關的信息系統中的用戶名和口令等安全fe息。如圖2所示，在操作人員開始使用帶有RS232接口的儀器進行樣品測試前，使用已經在信息系統中登錄過的手持智能終端掃描所用的儀器編碼標簽。服務器端自動通過信息系統查詢所掃描的儀器，并在智能終端顯示本儀器可以測試的樣品列表。操作人員用手持智能終端掃描將要測試的樣品編碼標簽，系統則根據樣品編碼自動選擇樣品，并在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框。根據操作人員的習慣和系統的設定，也可以先掃描樣品的編碼標簽，再掃描儀器的編碼標簽。這樣，在掃描樣品編碼標簽之后，則在手持智能終端上顯示可以對該樣品進行相關測試的儀器列表。在顯示本次測試結果的輸入框后，手持智能終端就會自動向儀器聯結服務器發出數據采集請求，儀器聯結服務器則會通過協議轉換器自動打開儀器的RS232 接口，在儀器完成測試后自動通過RS232接口發送測試數據，有的儀器則需要操作人員在儀器的面板上按鍵方才發送數據。儀器發送的數據通過協議轉換器傳送到儀器聯結服務器，大多數此類儀器的數據只有一個結果，儀器聯結服務器將自動把這個結果發送到手持智能終端的輸入框里。有少數儀器的數據要復雜一些，這樣儀器聯結服務器會按照預先設定的取舍規則對這些數據自動進行處理選擇，并將選擇后的結果發送到手持智能終端的輸入框內。有時為了更快將儀器測試結果傳輸到手持智能終端上，在手持智能終端的處理能力足夠強大的條件下，可以在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框后，由手持智能終端直接通過協議轉換器自動打開儀器的RS232接口，在儀器完成測試后自動通過RS232 接口直接發送測試數據到手持智能終端上，在儀器的測試數據較復雜的情況下，可由手持智能終端而不是儀器聯結服務器按照預先設定的取舍規則對這些數據自動進行處理選擇， 并將選擇后的結果顯示在手持智能終端的輸入框內。操作人員看到手持智能終端顯示的測試結果后就可以在面板上直接按鍵確認該測試結果，該結果將立即被寫入信息系統的數據庫中，整個測試數據自動采集過程完成。為保證這類儀器的測試結果輸入的可靠性，可以在系統中設定為對該類測試結果只能從儀器上自動采集而不能進行手工輸入，只有在自動采集出現故障并且得到相關授權后，才可以直接用手工輸入結果。如圖3所示，在操作人員開始使用沒有數據接口的儀器進行樣品測試前，使用已經在信息系統中登錄過的手持智能終端掃描所用的儀器編碼標簽，信息系統自動查詢所掃描的儀器，并在智能終端上顯示本儀器可以測試的樣品列表。操作人員再用手持智能終端掃描將要測試的樣品編碼標簽，信息系統則根據樣品編碼自動選擇樣品，并在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框。根據操作人員的習慣和系統的設定，也可以先掃描樣品的編碼標簽，再掃描儀器的編碼標簽。這樣，在掃描樣品編碼標簽之后，在手持智能終端上顯示可以進行該樣品相關測試的儀器列表。在顯示本次測試結果的輸入框后，操作人員進行樣品測試，并將儀器顯示的測試結果用鍵盤直接輸入到手持智能終端中并按鍵確認，確認后該結果將被立即寫入信息系統的數據庫中，整個測試結果輸入過程完成。如果需要進一步降低手工輸入的差錯率， 可以設定為每一個測試結果都要手工輸入2次甚至更多次，只有這些多次的輸入結果完全吻合后，系統才會接受這個數據。最后應說明的是，以上實施例僅用以描述本發明的技術方案而不是對本技術方法進行限制，本發明在應用上可以延伸為其他的修改、變化、應用和實施例，并且因此認為所有這樣的修改、變化、應用、實施例都在本發明的精神和教導范圍內。
權利要求
1.一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統，包括儀器聯結服務器、多臺分析儀器、手持智能終端和協議轉換器；其特征在于，多臺分析儀器通過RS232接口連接到協議轉換器，協議轉換器經由網絡和儀器聯結服務器相連，手持智能終端和儀器聯結服務器無線連接，儀器聯結服務器與相關聯的實驗室信息系統相聯；手持智能終端配置用于所述多臺分析儀器和試驗樣品的編碼標簽掃描設備，手持智能終端配置實驗樣品數據的輸入界面和/或確認界面。
2.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯結系統，其特征在于，所述手持智能終端用于匹配信息系統和儀器端的樣品編號，所述手持智能終端是平板電腦、手持式PC、個人數字助理或者智能移動電話。
3.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯結系統，其特征在于，手持智能終端還用于通過手工輸入沒有數據接口的分析儀器的數據并且發送給實驗室信息系統服務器。
4.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯接系統，其特征在于，手持智能終端配置條形碼掃描設備和/或射頻標簽讀取設備，分析儀器對樣品的測試結果通過手持智能終端確認后寫入實驗室信息系統服務器的數據庫。
5.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯結系統，其特征在于，儀器聯結服務器和多臺分析儀器通過連接在網絡上的無線路由器與手持智能終端無線通訊。
6.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯接系統，其特征在于，手持智能終端掃描分析儀器的編碼標簽，服務器查詢所掃描的分析儀器，在手持智能終端顯示分析儀器所測試的樣品列表，手持智能終端掃描要測試的樣品的編碼標簽，服務器根據樣品編碼選擇樣品，并在手持智能終端顯示測試結果的輸入框。
7.根據權利要求1所述的實驗室儀器聯結系統，其特征在于，手持智能終端用于接收儀器聯結服務器發送的測試結果或由儀器通過協議轉換器直接發送過來的測試結果并在其面板上按鍵確認，將該測試結果寫入實驗室信息系統服務器的數據庫；儀器聯結服務器設定測試結果的來源是儀器自動采集和/或手工輸入。
8.一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統的聯結方法，包括步驟10)、手持智能終端無線登錄儀器聯結服務器和實驗室信息系統服務器，在多臺分析儀器端掃描樣品和分析儀器，建立分析儀器和樣品的對應關系，匹配信息系統和儀器端的樣品編號；步驟20)、手持智能終端向儀器聯結服務器發出數據采集請求，請求分析儀器在完成測試后將測試結果經由服務器發送至手持智能終端；或者手持智能終端直接通過協議轉換器向儀器發出數據采集請求，請求分析儀器在完成測試后將測試結果直接通過協議轉換器發送至手持智能終端；步驟30)、操作人員看到手持智能終端顯示的測試結果后在面板上直接確認該測試結果，該結果被寫入信息系統服務器的數據庫，完成測試。
9.根據權利要求8的方法，其中，步驟10)中包括手持智能終端掃描所用的分析儀器的編碼標簽，服務器端自動查詢所掃描的分析儀器，并在智能終端顯示本儀器測試的樣品列表；手持智能終端掃描將測試的樣品的編碼標簽，服務器根據樣品編碼自動選擇樣品，在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框；或者手持智能終端先掃描樣品的編碼標簽，在手持智能終端上顯示對該樣品進行測試的儀器列表，再掃描分析儀器的編碼標簽，在手持智能終端上顯示本次測試結果的輸入框。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，步驟20)還包括使用沒有數據接口的分析儀器時，手持智能終端上顯示數據輸入框，操作人員用該分析儀器對樣品進行分析測試后，直接用手持智能終端輸入測試結果并確認，完成測試結果的輸入。
全文摘要
本發明提供一種基于手持智能終端的實驗室儀器聯結系統及方法，該系統包括實驗室信息系統服務器、儀器聯結服務器、多臺分析儀器、手持智能終端和協議轉換器；多臺分析儀器通過RS232接口連接到協議轉換器，協議轉換器經由網絡和儀器聯結服務器相連，儀器聯結服務器和實驗室信息系統服務器相聯并共享相關的用戶名和口令等信息，手持智能終端和儀器聯結服務器無線連接；手持智能終端配置用于所述多臺分析儀器和試驗樣品的編碼標簽掃描設備，由此提供便利的人工匹配樣品編號的功能并可通過手工輸入測試數據。
文檔編號H04L29/06GK102413027SQ20111036748
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者傅學勝 申請人:上海雷波信息技術有限公司