自动化药房快速发药系统的研究

摘要

药房自动化是医院现代化建设的关键环节。基于先进的自动化技术与计算机技术，实现药品快速自动发放，确保发药零差错并提高空间、时间及人员效率和降低管理成本是目前药房自动化建设的主要目标。自动化药房控制管理系统已经成为各国医院现代化建设领域的一个热点课题。药房的自动化建设在国内还处于起步阶段，未得到普及。另外，国内现有的自动化药房满足了一定的需求，但是大部分药房发药系统发药速度慢，且可靠性仍然需要优化改进。因此，医院配备一个功能齐全、稳定可靠的自动化药房控制管理系统已经成为一个趋势。 本论文设计了一套自动化药房快速发药控制子系统。子系统由主控PC机、转接协调器以及众多控制节点组成。转接协调器（主节点）以及控制节点（从节点）均以单片机为控制核心，通过485总线以主从结构互联。节点控制器控制舵机实现本地节点管辖内的某槽位药盒推送出药，同时兼顾出药计数检测及缺药检测。论文分析了系统的功能需求，制定了硬件和软件的总体设计方案并完成了相关的软硬件设计。 本论文的重点工作及创新点如下: (1)提出一种集散型并行出药控制方案，每张处方系统出药时间由原来的7-8秒时间缩短为1秒以内。 (2)药槽设计采用平铺的机械密集排序的方法，而传统的药房采用斜坡式排序，此方法能够很大程度增加药槽的储药量，有效解决传统药房存储量不够的问题。 (3)研究了Modbus总线通讯协议，根据快速发药系统的特点，对通讯协议进行了改进，设计了适合本系统的通用通讯协议。 (4)设计了舵机推送出药方案及光触发同步的红外计数和红外缺药检测电路的实现方案。 实验结果和现场测试表明，本文所设计的自动化药房快速发药系统具备了医院药房快速自动发药所需的功能，并且具有零差错、占地面积小、运行安全稳定、操作方便快捷，完全能够满足医院对药房自动化水平的需求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 自动化药房控制管理系统简介

1．3 国内外自动化药房控制管理技术的发展水平

1．4 本课题主要研究内容及结构安排

1．4．1 课题研究内容

1．4．2 论文结构安排

第2章 自动化药房快速发药控制管理系统解决方案

2．1 现场总线的比较

2．2 自动化药房快速发药控制管理系统整体设计方案

2．2．1 传统药房总体方案

2．2．2 快速发药系统的总体结构

2．3 本章小结

第3章 出药检测模块和出药驱动器的设计

3．1 检测方案的选择

3．1．1 光触发同步的检测光幕的设计和实现

3．1．2 红外线反射检测的设计和实现

3．2 出药驱动器的比较

3．2．1 舵机驱动的实现

3．2．2 电磁铁驱动的实现

3．3 本章小结

第四章 自动化药房快速发药控制管理系统的硬件设计

4．1 本地控制系统硬件电路的设计

4．1．1 本地控制系统硬件总框图

4．1．2 电源电路

4．1．3 RS485接口电路

4．1．4 数据存储电路

4．1．5 IO扩展、隔离电路设计

4．1．6 红外输入检测电路设计

4．1．7 灯板显示接口电路设计

4．2 舵机执行和红外反射检测控制电路的设计

4．3 网络转485通信转换器的设计

4．4 灯板指示电路的设计

4．5 本章小结

第5章 自动化药房快速发药控制管理系统的软件设计

5．1 本地节点控制系统的软件设计

5．1．1 本地节点控制系统软件开发工具简介

5．1．2 本地节点控制系统软件状态变量的定义

5．1．3 系统自定义传输协议

5．1．4 本地节点控制系统软件流程图

5．2 上位机系统软件设计

5．2．1 软件开发平台及C#开发语言

5．2．2 上位机系统总体设计方案

5．2．3 多线程设计

5．2．4 功能模块的设计

5．2．5 上位机系统运行界面简介

5．2．6 上位机小结

5．3 本章小结

第6章 实验结果测试及分析

6．1 舵机转动角度测试

6．2 锰铜丝测距显示实时药物数量及红外线光控开关检测的测试

6．2．1 锰铜丝测距显示实时药物的测试

6．2．2 红外线反射缺药检测的测试

6．3 红外线反射检测出药计数可靠性的测试

6．4 本章小结

第7章 总结与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢