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醫(yī)藥儲運（含冷鏈）溫濕度監(jiān)管平臺方案

發(fā)布時間：2011-03-30 15:47:00

一．概述

藥品安全與人們的生命安全息息相關(guān)，加強藥品經(jīng)營質(zhì)量管理迫在眉睫。隨著國家逐步放開對藥品經(jīng)生產(chǎn)營流通領(lǐng)域的管制，醫(yī)藥經(jīng)營領(lǐng)域出現(xiàn)前所未有的繁榮，生產(chǎn)流通的發(fā)展為人民帶來好處的同時，也存在這明顯的隱患。藥品不同于普通商品，生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)會嚴(yán)重影響藥品質(zhì)量，不規(guī)范的生產(chǎn)儲運環(huán)境會使藥物品質(zhì)惡化，影響療效甚至對患者的健康造成損害，因此不規(guī)范的生產(chǎn)儲運環(huán)境造成的藥物品質(zhì)惡化不但會對生產(chǎn)流通企業(yè)造成傷害，甚至威脅患者生命；可見不規(guī)范的藥品生產(chǎn)儲運環(huán)境造成的損失是巨大的；另一方面，人民的生活水平、健康意識和品牌觀念在提升,對藥品質(zhì)量提出了更高要求；同時，我國的倉儲物流技術(shù)水平和環(huán)境監(jiān)測控制水平也完全有能力把生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)的環(huán)境管好。

醫(yī)藥儲運（含冷鏈）溫濕度現(xiàn)代化和智能化建設(shè)是實現(xiàn)資源共享，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。信息化系統(tǒng)建成后，消除了信息孤島，減少了數(shù)據(jù)冗余，提高了信息的可靠性和科學(xué)性。信息快速方便的信息傳遞為上級部門正確決策提供了保證，同時也提高了醫(yī)藥現(xiàn)代化管理水平，提高了醫(yī)藥監(jiān)管的工作效率。同時也為醫(yī)藥信息化管理建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

二．項目分析

2.1.系統(tǒng)組成

2.1.1．?dāng)?shù)據(jù)信息采集終端

常溫庫，陰涼庫，冷庫以超級溫濕度記錄儀組成的監(jiān)控點陣全面監(jiān)控溫濕度，以視頻抓拍系統(tǒng)保障代表性測點數(shù)據(jù)的真實有效。

疫苗運輸車：采用多點溫濕度報警記錄儀與GPRS+GPS結(jié)合的方式實現(xiàn)溫濕度監(jiān)管和地理定位，以視頻抓拍實現(xiàn)裝載藥品的確認(rèn)。

處于周轉(zhuǎn)和運輸環(huán)節(jié)的醫(yī)用冷藏箱，采用隨箱的單溫度無源記錄儀的方式。

(圖1)為數(shù)據(jù)采集

(圖1)

2.1.2. 無線傳輸通訊終端

無線傳輸通訊終端安裝在各藥品冷藏柜內(nèi)，負(fù)責(zé)將采集站內(nèi)各采集器與監(jiān)測中心之間的雙向數(shù)據(jù)通信。鑒于對采集器的通訊接口、地理定位等因素考慮，我們選擇廈門四信的F7114 IP MODEM（GPS+GPRS）如(圖2)所示，采用同時提供RS232和RS485（或RS422）接口、金屬外殼設(shè)計，它具有體積小、功耗低、配置使用簡單、即插即用，可直接連接串口設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能和GPS定位功能；低功耗設(shè)計，最低功耗小于1mA；提供5路I/O，可實現(xiàn)數(shù)字量輸入輸出、脈沖輸出、模擬量輸入、脈沖計數(shù)等功能。

支持主備數(shù)據(jù)通道、并行多數(shù)據(jù)通道，支持實時在線和按需在線多種工作方式，如定時上下線和z設(shè)備喚醒，并且支持APN網(wǎng)絡(luò)接入等功能不僅可以保障數(shù)據(jù)安全可靠還能讓客戶根據(jù)需傳輸節(jié)省資費。

圖2 F7114實物圖

系統(tǒng)抓拍圖像的傳輸，考慮到數(shù)據(jù)量較大、傳輸速率等因素，我們選擇廈門四信的F3623 EVDO 路由器 如(圖3)所示，提供標(biāo)準(zhǔn)RS232（或RS485/RS422）、以太網(wǎng)和WIFI接口，可直接連接串口設(shè)備、以太網(wǎng)設(shè)備和WIFI設(shè)備；支持EVDO和有線WAN雙鏈路智能切換備份功能，確保監(jiān)控數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠傳輸；支持VPN client（PPTP，L2TP，IPSEC 和 GRE）（注：僅VPN版支持），這樣可以實現(xiàn)客戶端之間互訪；支持多種上下線觸發(fā)模式，包括短信、電話振鈴、串口數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)觸發(fā)上下線模，能讓客戶根據(jù)需傳輸節(jié)省資費。

圖3 F3623實物圖

2.1.3．監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要由中心服務(wù)器組和系統(tǒng)軟件組成，負(fù)責(zé)對各采集站上傳上來的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析。并對各監(jiān)測站下達(dá)各種控制指令和發(fā)布各種預(yù)警信息。如（圖4）所示：

圖4 軟件界面

2.2.系統(tǒng)框架

圖5

（圖5）系統(tǒng)采集站數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過RS232/485通訊接口與F7114串口連接，監(jiān)控中心服務(wù)器可以使用APN專線或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。通訊設(shè)備F7114通過無線網(wǎng)絡(luò)接入Internet連接到監(jiān)控中心服務(wù)器主機(jī)，建立透明數(shù)據(jù)通道。這樣采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口，F(xiàn)7114就會把收到的數(shù)據(jù)不做任何處地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)。服務(wù)器主機(jī)收到終端上傳上來的各項源始數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和各種判斷，并向終端設(shè)備發(fā)出控制指令，服務(wù)器主機(jī)發(fā)出的控制指令通過通道傳輸?shù)紽7114后，F(xiàn)7114通過串口送到采集終端，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

（圖6）系統(tǒng)視頻圖像傳給視頻服務(wù)器DVR處理，DVR的視頻壓縮編碼模塊對其壓縮編碼，然后通過四信通信的3G的無線通訊終端F3623發(fā)射到運營商的EVDO網(wǎng)絡(luò)，最終到達(dá)總部，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護(hù)等功能。在本系統(tǒng)中，我們可以得到現(xiàn)場返回來的動態(tài)圖像及車載終端其他數(shù)據(jù)信息，所有的數(shù)據(jù)都是通過ＶＰＮ隧道傳輸過來的，安全性得到了有力的保證，同時ＤＶＲ支持多種傳輸方式比如：實時傳輸，定時傳輸，觸發(fā)傳輸。

監(jiān)控中心架設(shè)有一臺ＶＰＮ服務(wù)器，它負(fù)責(zé)各傳輸終端（Ｆ３６２３設(shè)備）提供ＶＰＮ接入服務(wù)；同時監(jiān)控中心對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分開處理，圖像數(shù)據(jù)可以采用ＤＶＲ提供商給的視頻監(jiān)控軟件，也可以根據(jù)他們的ＳＤＫ進(jìn)行開發(fā)；狀態(tài)信息根據(jù)四信提供的動態(tài)鏈接庫來開發(fā)各種數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件。

圖6

圖7

（圖7）為VPN隧道實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，四信的CDMA2000 1X EVDO無線路由器作為VPN客戶端，主動連接到VPN服務(wù)器。VPN服務(wù)器對其進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過后，分配各種隧道地址給各個路由器。這樣現(xiàn)場的各個路由器和監(jiān)控中心的VPN服務(wù)器就組成了一個私有的安全的局域網(wǎng)，局域網(wǎng)內(nèi)各臺設(shè)備就都可以互相通訊。

以（圖7）為例，終端為192.168.1.10和192.168.1.11的視頻服務(wù)器，通過無線路由器和監(jiān)控中心建立的VPN通道后，分別獲得的隧道IP 200.200.200.6和200.200.200.5，而中心的隧道地址是200.200.200.1，所以三個隧道IP之間是可以直接互相訪問的。如果我們在路由器上通過端口映射及服務(wù)器其它方面的設(shè)置也可達(dá)到直接訪問終端IP 192.168.1.10和192.168.1.11觀看實時畫面。

2.3.系統(tǒng)功能

1. 數(shù)據(jù)接收、處理；
2. 實時接收個采集點的信息；
3. 自動檢查數(shù)據(jù)幀格式，并進(jìn)行合理性判斷；
4．加注時標(biāo)，自動存貯；
5．監(jiān)測程序（數(shù)據(jù)獲取）數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)處理），實現(xiàn)醫(yī)藥儲運溫濕度參數(shù)及現(xiàn)場照片的實時獲取，顯示，超標(biāo)三級預(yù)警，數(shù)據(jù)存儲，電子地圖查詢，圖表查詢，記錄查詢，遠(yuǎn)程IE瀏覽，數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能；

三、方案特點

1、功耗低、精度高、穩(wěn)定可靠性好、抗雷電及干擾能力強，每個測量單元可連接多個不同類型的傳感器。

2、系統(tǒng)安全性可靠性高，及時準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)。

3、通過無線的網(wǎng)絡(luò)接入方式，能在較短的時間內(nèi)完成一次轄區(qū)范圍內(nèi)各監(jiān)測站的掃描，監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并能判斷各設(shè)備是否正常工作，并能實現(xiàn)狀態(tài)采集和遙控輸出。無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布線簡單、施工本低、通訊線路免維護(hù)，有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)抗干擾性強、布線復(fù)雜、施工成本高、線路故障率高。

4、數(shù)據(jù)中心可顯示終端實時狀態(tài)信息、歷史信息數(shù)據(jù)及詳細(xì)地理位置信息等。終端傳輸模塊支持遠(yuǎn)程參數(shù)的配置修改、控制，可以不必到現(xiàn)場修改設(shè)備工作數(shù)，為整個系統(tǒng)的運作節(jié)省了大量的人力物力。

5、終端傳輸模塊支持多種喚醒方式，如語音、短信、數(shù)據(jù)等，可靠的網(wǎng)絡(luò)連接，智能防掉線，支持在線監(jiān)測、在線維護(hù)、掉線自動重拔等功能以確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。當(dāng)下端設(shè)備出現(xiàn)故障的時候可發(fā)短信報警信息通知維護(hù)人員。

6、終端傳輸模塊支持多種喚醒方式，如語音、短信、數(shù)據(jù)等，可靠的網(wǎng)絡(luò)連接，智能防掉線，支持在線監(jiān)測、在線維護(hù)、掉線自動重拔等功能以確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。當(dāng)下端設(shè)備出現(xiàn)故障的時候可發(fā)短信報警信息通知維護(hù)人員。

7、傳輸模塊采用主備份中心和自動回復(fù)主中心功能,并同時支持多中心并發(fā)功能(最多5個);數(shù)據(jù)中心支持多種接入方式，如APN、固定IP、動態(tài)IP、動態(tài)域名等。

8、設(shè)備采用工業(yè)級設(shè)計，金屬外殼，F(xiàn)7114外接電源DC 12V/500mA;通信電流：<90mA ;工作環(huán)境溫度 -25~+65ºC;儲存溫度 -40~+85ºC;相對濕度 95%(無凝結(jié));多重軟硬件看門狗。F3623接電源DC 12V/1.5A;通信電流：<400mA ;待機(jī)電流：<10mA。

9、四信可為客戶提供二次開發(fā)包和多語言版本數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件以便客戶的需要進(jìn)行二次開發(fā);同時針對客戶的需求，提供多種技術(shù)支持，包括產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、方案設(shè)計、技術(shù)人員技術(shù)培訓(xùn)、軟件開發(fā)全程技術(shù)配合、設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試技術(shù)支持等服務(wù)。

四、總結(jié)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，測量動態(tài)范圍廣，測量精度高，可靠性好，實時性好，建設(shè)成本低，目前在全國各省市（武漢市、黃石市、宜昌市等等）醫(yī)藥儲運（含冷鏈）溫濕度監(jiān)管方面已有諸多成熟的項目應(yīng)用。無線數(shù)據(jù)傳輸不僅在醫(yī)藥、食品存儲方面的應(yīng)用廣泛，如電力、氣象、水利、石油等等領(lǐng)域。未來3G無線應(yīng)用將迎來更加廣闊的前景，廈門四信公司也在不斷努力，在無線領(lǐng)域貢獻(xiàn)更多的力量。

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