一种基于物联网的生物样本自动化调动方法与流程

1.本发明属于物联网设备技术领域，特别是涉及一种基于物联网的生物样本自动化调动方法。


背景技术：

2.目前随着低温样本存储仓库的普遍应用，生物样本的申领、转移、出入库等流程需要操作人员和计算机管理系统共同完成，其具体流程为：系统验证操作人的身份信息和申请单据信息，通过验证后，操作人进入样本库，调动样本库中的样本，并产生相关操作日志上传至服务器保存，明确每个样本的流向，保证样本不会丢生；
3.针对现有的同类技术，操作人员需要进入样本库中进行样本的相关操作，并通过相关计算机管理系统发送操作日志，这样的流程存在一些缺点，一方面是无法做到样本移动的自动化，需要操作人进入样本库去人工移动，这势必导致整个流程的执行效率低下，另一方面，在操作人员移动完样本之后，需要操作样本库内的管理系统，上传操作日志，这个步骤存在出错的可能，操作人员极有可能存在漏操作或者误操作，导致样本信息丢失。综合来说，该方案存在自动化程度低，容错率低等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于物联网的生物样本自动化调动方法，通过由bims系统和emqx系统构成的调动系统对样本进行操作，操作人员只需下发单据执行指令，自动化设备便可对样本进行操作，无需人员进入样本库进行操作；极大提高了效率，降低了成本，提高了容错率；并能够实时监控对设备运行；自动化系统执行命令的过程中，系统会详细记录样本的操作信息并保存在数据库中，保证样本流传信息完整不丢失，确保信息的安全性。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种基于物联网的生物样本自动化调动方法，包括调动系统；所述管理系统包括用于提供消息服务的emqx系统和用于管理的bims系统；所述emqx系统包括em1x服务器，所述bims系统包括bims服务器；所述emqx服务器与现场设备连接发布工况消息；所述bims服务器与emqx服务器连接订阅现场设备的工况消息，并通过终端设备进行显示；
7.所述现场设备包括工控机、终端设备和若干个超低温设备；
8.所述调动系统按以下步骤运行：
9.stp1、用户登录bims系统，创建虚拟样本，生成样本的信息，并生成样本的唯一条码或者二维码；
10.stp2、对虚拟样本进行操作；
11.stp3、提交样本操作申请，bims系统生成单据，并发起样本操作的审批流程；
12.stp4、具有审批权限的相关人员审批流程，若拒绝则直接结束流程；若通过，则流程结束，bims系统通过websocket协议，向现场终端设备发送单据信息；
13.stp5、现场人员通过终端设备登录并验证身份后，查看到相关操作单据列表，点击操作单据后的执行按钮，bims系统将执行单据的消息发布到emqx服务器；
14.stp6、现场工控机通过emqx服务器订阅执行单据的消息主题，在收到后，下发指令给plc控制模块，plc控制模块根据接收的指令控制机械设备对样本进行操作。
15.进一步地，所述样本操作包括样本的出入库、转移、申领、归还、销毁操作。
16.进一步地，所述步骤stp6中的机械设备包括机械臂、夹具和扫码设备。
17.进一步地，所述emqx服务器与bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备之间通过mqtt协议进行通信；
18.所述bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备将消息数据发送至emqx服务器；
19.所述bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备通过emqx服务器订阅各自所需的消息主题。
20.进一步地，所述超低温设备将自身的温度、告警信息发布到emqx服务器；
21.所述终端设备将单据的执行指令发布到emqx服务器；
22.所述工控机通过emqx服务器订阅单据执行指令的主题消息，并将自动化设备的运行信息发布到emqx服务；
23.所述bims服务器通过emqx服务订阅工控机、终端设备和超低温设备的运行信息。
24.进一步地，所述终端设备采用智能手机或智能平板或电脑或者安卓屏。
25.本发明具有以下有益效果：
26.本发明通过由bims系统和emqx系统构成的调动系统对样本进行操作，操作人员只需下发单据执行指令，自动化设备便可对样本进行操作，无需人员进入样本库进行操作；极大提高了效率，降低了成本，提高了容错率；并能够实时监控对设备运行；自动化系统执行命令的过程中，系统会详细记录样本的操作信息并保存在数据库中，保证样本流传信息完整不丢失，确保信息的安全性。
27.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为调动系统的系统框图；
30.图2为emqx系统的系统框图；
31.图3为一种基于物联网的生物样本自动化调动方法的流程图；
32.图4为bims系统的审批流程图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例一：
35.请参阅图1所示，本发明为一种基于物联网的生物样本自动化调动方法，包括调动系统；管理系统包括用于提供消息服务的emqx系统和用于管理的bims系统；
36.emqx系统包括em1x服务器，bims系统包括bims服务器；emqx服务器与现场设备连接发布工况消息；bims服务器与emqx服务器连接订阅现场设备的工况消息，并通过终端设备进行显示；终端设备采用智能手机或智能平板或电脑或者安卓屏；
37.现场设备包括工控机、终端设备和若干个超低温设备；emqx服务器与bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备之间通过mqtt协议进行通信；
38.调动系统按以下步骤运行：
39.stp1、用户登录bims系统，创建虚拟样本，生成样本的信息，并生成样本的唯一条码或者二维码；
40.stp2、对虚拟样本进行操作；样本操作包括样本的出入库、转移、申领、归还、销毁操作；
41.stp3、提交样本操作申请，bims系统生成单据，并发起样本操作的审批流程；
42.stp4、具有审批权限的相关人员审批流程，若拒绝则直接结束流程；若通过，则流程结束，bims系统通过websocket协议，向现场终端设备发送单据信息；
43.stp5、现场人员通过终端设备登录并验证身份后，查看到相关操作单据列表，点击操作单据后的执行按钮，bims系统将执行单据的消息发布到emqx服务器；
44.stp6、现场工控机通过emqx服务器订阅执行单据的消息主题，在收到后，下发指令给plc控制模块，plc控制模块根据接收的指令控制机械设备对样本进行操作，机械设备包括机械臂、夹具和扫码装置。
45.如图2所示，bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备将消息数据发送至emqx服务器；bims服务器、工控机、终端设备和超低温设备通过emqx服务器订阅各自所需的消息主题；
46.超低温设备将自身的温度、告警信息发布到emqx服务器；终端设备将单据的执行指令发布到emqx服务器；工控机通过emqx服务器订阅单据执行指令的主题消息，并将自动化设备的运行信息发布到emqx服务；
47.bims服务器通过emqx服务订阅工控机、终端设备和超低温设备的运行信息；bims服务器实时将工控机、终端设备和超低温设备的运行信息通过安卓屏进行显示。
48.实施例二：
49.如图3所示，一种基于物联网的生物样本自动化调动方法，以入库流程为例，具体步骤如下：
50.s1：用户登录bims系统，创建虚拟样本，生成样本的信息，并生成样本的唯一条码或者二维码；
51.s2：对虚拟样本进行入库操作，具体为选中样本，为样本选定存储位置；
52.s3：提交样本入库申请，此时系统会生成一条入库单据，并发起样本入库的审批流程；
53.s4：具有审批权限的相关人员审批流程，若通过，则流程结束，系统通过websocket
协议，向现场的安卓屏发送单据信息；
54.s5：现场人员通过安卓屏登录并验证身份后，可查看到相关入库单据列表，点击每条单据后的执行按钮，系统将执行单据的消息发布到消息代理；
55.s6：现场工控机通过emqx服务器订阅执行单据的消息主题，在收到后，下发指令给plc控制模块，下位机控制扫码装置，对待入库的样本进行扫码，获取样本要存储的位置，机械设备取出请求的样本盒，此时系统会先确定请求的样本位置是否能够存放样本或是否被其他样本占用，若无，则通过机械设备将样本放入取出的样本盒，并二次校验所存放的位置是否正确；
56.s7：确认无误后机械设备将样本盒送入原超低温设备，入库完成。
57.实施例三：
58.如图4所示，本实施例为bims系统的审批流程，具体步骤如下：
59.ss01、工作人员登录bims系统，
60.ss02、发起各类流程，包括样本的出入库，转移，申领，归还，销毁，ss03、审批人员登录系统进行审批；
61.若审批通过，则直接结束审批流程，并通过websocket协议向现场的安卓屏发送一条单据，若审批不通过则直接结束审批流程。
62.本发明根据相关单据产生并审批通过后，操作人员验证身份信息后在样本库外围的安卓屏上只需点击相关单据的执行按钮，自动化系统就能按照指令完成样本的存储，转移等操作，操作简单快捷，节省大量时间成本。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。