LIS系统通讯实现及原理

(2011-02-15 16:34:21) 一、LIS仪器数据采集方法

LIS对检验仪器的数据采集主要通过串行口通讯、USB端口通讯、TCP/IP通讯、定时监控数据库和手工录入等几种方法。串行口通讯最为普遍，采用RS-232C标准，一般的仪器都支持此标准。定时监控数据库对仪器管理机上已有的检验信息数据定时直接进行读取，而后转发到LIS系统，一般在国产仪器中较常见。另外，检验科还有很多手工进行测试的项目，其信息的采集主要依靠手工的录入。下面对各种方式进行简要的介绍：

（一）RS-232通讯方式

RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一个接口标准，其全名为RS-232C，其中RS是推荐标准的意思，C代表标准的版本号。该标准是用于连接数据终端设备DTE和数据通讯设备DCE的接口规范。它被广泛应用于检验自动化设备同PC之间的通讯。RS-232C有很多种型号，一般常见的有9脚和25脚两种。该标准支持的速率为0-20000bps，限制电缆长度为50英尺，电缆长度如果大于50英尺时，也可以使用，但为了保证信号的质量，必须仔细测试。

RS-232C标准规定：正电压为3-15V，负电压为-3--15V。但在实现RS-232C标准时各厂家生产的产品并没有完全统一，因此在实际应用中有许多特别情况。

RS-232通讯很受传输距离的限制，但将RS-232接口转换成双端平衡传送和差分接收方法，并对信号进行光电隔离，无需外接电源，可以实现延长RS-232通讯距离和抗干扰保护接口之目的，通讯距离可达2公里。

从通讯方式上来看，目前，根据仪器的不同，主要有两种方式：单向通讯、双向通讯。

? 单向通讯：仪器只向LIS工作站发送检验数据，不接收LIS工作站发出的

任何指令。

? 双向通讯：仪器不仅向LIS工作站发送检验数据，还能接受从LIS工作站

发出的指令。

RS-232因价格便宜，应用方便，所以在现代自动化实验室中，约有90%的仪器采用该通讯方式同外部进行数据交换。而且，一些仪器还支持双向通讯。

（二）USB端口通讯

由于信息技术的进步，串口通讯也朝高速化方向发展，近年来在个人计算机的快速发展下，使用串口通讯发展出了USB（Universal Serial Bus，通用串行总线），其信号传输方式也是串行通讯（一次只传送一位）。其通讯速率达12Mbps，在1999年所发表的USB2.0的版本已经将其速度提升到480Mbps。

USB在实验室数据通讯中的应用主要有两种情况。一种是仪器提供USB接口，则可以直接利用USB口进行大批量数据传输（可以传输图片）。另一种，仪器本身没有USB接口，只提供RS-232接口，我们可以将工作站中的USB口

转换为RS-232，通过RS-232同仪器进行通讯，这种方式可以利用USB传输速率快，不占用系统资源的优点，将一个USB口转换成多个RS-232口，实现一个工作站连接多台仪器。

一些BSLIS用的计算机主板上仅有1个串口，要实现一台计算机连接多台仪器，可使用USB转串口的方法实现。 补充说明：

在使用USB转串口通讯时候，LIS通讯程序端“校验位”不为“None”，而此时仪器上设置“检验位”为“None”。具体可以在“Even”、“Odd”等中选择一个试验。

（三）TCP/IP通讯方式

目前许多智能仪器均提供了局域网接口，允许用户通过TCP/IP协议与仪器通讯。TCP/IP通讯在实现上经常借助于Socket技术。在不同的平台上有不同的Socket API，开发的模式也不尽相同。

在常见的Microsoft平台下，一般采用WinSock API。Winsock API一般采用异步方式通讯，此时，不能用类似于for 语句的循环来实现对多组数据的发送，更不能用循环语句来接收数据。比如，你可以用for 语句来实现若干文件的复制，这很普遍也很正常，但在 Socket编程以及大多数网络应用编程中都是行不通的，因网络通讯的基本方式是请求和应答。

在Unix平台下大多采用阻塞方式开发，此时可以利用一些传统的方法。 这两种方式，各有优缺点，一般认为对于复杂逻辑采用后者较好，如果采用异步的方式，则要不断更新状态。另外，和所有的通讯编程一样，Socket编程也遵循数据分包传送这一基本规则。也就是说，在 Socket编程中，每次发送和接收一个包，以保证数据传输的安全性和稳定性，同时也不至于过多地占用系统资源。

因为采用网络接口，其通讯速度非常快，功能也很强大，因此，这种通讯方式往往被用于一些需要进行图片传输的仪器，典型的有：拜尔120血液分析仪、B-D公司的流式细胞仪等。但采用此种方法也有一定的缺陷，其主要是接口程序开发相对复杂一些。另外，由于网络病毒的影响，对仪器的正常运行也构成了一定的威胁。

（四）定时监控数据库

采用此种方式的仪器，一般都是一些小规模的产品或国产仪器。该类型仪器在设计同外部进行通讯时没有采用国际标准，甚至有的仪器就没有同外部进行通讯的接口。

对于这种仪器，一般采用的方法是在仪器管理机上植入“DataSpy For

BSLIS”（定时数据库监控器），按照一个时间间隔定时扫描相关数据库，再通过串口通讯转发到LIS工作站。这种方式通讯的最大优点是，避免了仪器管理机与LIS、HIS的网络连接，减少了网络病毒等不利因素的干扰。典型的仪器如：北京普利生的血流变、一些酶标仪、骨髓分析工作站、精子分析仪、尿液分析工作站等等。

为了提高灵活性和降低医院信息化成本，DataSpy For LIS提供了支持LIS系统植入到仪器管理机的工作模式。这样可减少1台LIS工作站。

（五）手工输入

虽然目前实验室已基本实现了自动化，大量引进自动化分析仪器，但仍有许多项目必须采用手工操作进行分析。在处理此类数据时，必须采用人工录入将项目及其结果引入到系统。对于此类模式，BSLIS提供了灵活多变的“项目组套”，允许成批输入项目，大大提高了工作效率，降低了人工成本。

BSLIS支持的手工输入模式有： 单个样本内项目组套输入、单个样本内新增单个项目输入、批量样本内新增项目组套输入、批量样本内新增单个样本输入。还支持批量删除、批量修改结果等。