医药冷链物流冷藏箱温度远程监控系统方案

医药冷链物流冷藏箱温度远程监控系统方案1前言随着社会经济的快速发展，居民生活水平的不断体高，对医疗技术水平和服务水平的需求也快速增加，推动了各种药品、医疗生物制剂的发展，同时对医疗用品如药品以及血液、血浆、疫苗、生物反应调节剂、生物诊断试剂等各种生物制品的生产、包装、储藏、运输等各环节也提出了更高的要求，特别是对于温度敏感的各种医疗用品如血液、血浆、疫苗、各种生物制剂的储藏和运输更是要求在严格的特定恒温条件下进行，如操作不当，造成药品失效、变质等问题，不仅给相关企业带来不必要的损失，也给患者、社会带来不良的社会影响和后果。

在药品物流领域，通过使用各种冷藏设备如冷藏车、车载冷藏箱等，为温度敏感的医疗用品的运输提供了有效的符合保存要求的温度条件，解决了运输过程的保存问题。

传统的医药冷链物流系统，由于受到技术、设备、运输条件等各方面的限制，无法对运输过程中的保存温度进行有效及时的监控，无法及时发现运输过程中冷藏设备内温度的变化情况，也就无法对温度的异常变化做出及时的有效处理，为运输物流企业带来不必要的损失，也为药品的使用带来隐患。

随着无线通信技术的发展特别是GPRS无线通信技术的成熟以及各种温度传感设备的成熟，使得对药品冷链物流运输过程中的温度进行实时、远程监控成为可能。

我们针对药品冷链物流运输环节，采用GPRS技术，研发了针对冷藏箱箱内温度的实时、远程监控系统，能够实时监控运输途中每个冷藏箱箱内温度的变化，并对超限温度（低于或高于限定温度）进行及时报警，以便工作人员及时采取有效措施减少损失。

同时，温度数据可及时保持到后台数据库系统中永久保存，便于药品数据的信息化管理，历史数据查询及回溯。

2系统方案2.1. 基本应用场景该方案主要针对医药冷链物流运输环节中冷藏箱箱内温度的实时监控，便于工作人员能够监控药品运输过程冷藏箱箱内温度的变化情况，及时发现箱内温度超限等异常情况，并及时采取有效措施减小给企业带来的损失。

目前，针对医药冷链物流运输环节的温度监控，市场有很多种不同的解决方案，利用各种不同的技术手段，从不同的角度针对不同应用场景提供了多种选择方案，并提供各种各样的附加功能。

有些功能对于企业来说，可能并不是需要的，确增加对了系统实施的成本，增加系统维护难度，也增加了企业的运营成本。

我们有针对性地专门针对冷藏箱箱内温度监测，采用了方案实施操作相对方便、方案成本相对较小，并能充分有效利用客户已有的信息管理系统资源的方案，便于客户充分利用现有资源，提高企业物流运输领域的信息化程度，以较小的成本帮助客户实现目标。

2.2. 系统组成该系统主要包括如下几个组成部分：1.监控中心服务器（MCS）该监控中心服务器是运行在客户的运营监控中心硬件服务器上的一套服务器软件，该软件需要7×24小时连续不间断稳定运行，提供监控所有冷藏箱设备的功能，实时接收冷藏箱上报的温度数据并保存入库，监控冷藏箱状态并报警，为维护客户端软件提供管理维护的接口功能。

该监控中心服务器软件同时为客户定制与客户现有信息管理系统的对接功能，将采集数据及时上报到客户现有的信息管理系统，与客户现有的信息管理系统无缝对接，充分利用客户现有资源。

2.远程监控维护终端（RMMC）该远程监控维护终端是一套提供给运营管理人员进行系统维护、管理用的软件，为用户提供冷藏箱设备管理、冷藏箱设备状态监控、温度实时图形监控、历史数据查询及图表展示、历史数据下载及保存等功能，管理维护人员可在任何可接入internet网络的地方对系统进行监控。

3.冷藏箱温度监控模块（TDU）该温度监控模块集成在冷藏箱内，提供箱内温度的监控及数据采集、保存、上报功能。

该模块由冷藏箱设备厂家事先集成到冷藏箱内。

4.数据通信模块（DTU）、该模块通过GPRS网络提供无线网络通信功能，实现数据的实时、远程的上传到监控中心服务器，并提供网络状态监测和自动重连功能，保证数据上传的及时性和准确性。

该数据通信模块需要与冷藏箱集成到一起，并与冷藏箱自身的温度监控模块协同工作，共同完成温度采集、上报。

系统基本组成结构图如下：冷藏箱温度远程监控系统组成图2.3. 系统工作流程医药冷藏品（如药品、血液、血浆、疫苗等）被装入冷藏箱后，安装在冷藏箱内的温度监控模块开始采集箱内温度并进行编号保存，同时将采集到的温度数据通过集成到冷藏箱内的GPRS数据通信模块发送到监控中心服务器。

温度数据可精确到0.1度。

冷藏箱内的GPRS模块保持与监控中心服务器的通信连接，及时上报温度监控模块发出的数据，同时监测与监控中心服务器的通信连接，发现网络通信异常则定期（可设定）发起重连请求直到连接成功。

监控中心服务器提供7×24小时不间断稳定运行，及时接受、处理来自冷藏箱的温度数据并保存到数据库系统，可至少保存最近6个月的历史温度数据，便于数据的信息化管理，事故的回溯查询。

监控中心服务器正常接收到冷藏箱上报的温度后，会立刻返回确认数据收到的消息。

由于各种原因没有及时上报的数据，监控中心服务器可在网络通信正常情况下，向冷藏箱温度监控模块发出再次上报遗漏温度数据的请求。

针对每个冷藏箱的GPRS模块，可设置两个温度超限报警的手机号码，当冷藏箱温度监控模块监控到箱内温度超限后，即刻触发GPRS模块向指定的手机号码发送短信报警，通知工作人员及时处理。

冷藏箱温度远程监控系统工作流程图2.4. 维护管理系统提供了维护管理客户端软件，为管理维护人员提供有效的冷藏箱设备管理及监控维护手段。

该软件采用C/S系统结构，通过TCP/IP协议与监控中心服务器进行通信，保证维护操作的实时性。

管理维护客户端软件必须通过监控中心服务器才能进行系统相关的数据库操作、设备实时状态的查询等，这样可将数据库系统与外界隔离，增强系统数据的安全性。

该软件对管理人员帐号施行分级权限管理，不同权限人员只有对应冷藏箱设备的管理维护权限，无法查看到其它用户的冷藏箱设备。

上级帐号可分配下级帐号。

同时，对帐号的登录密码实施加密策略，保证系统帐号的安全性。

该软件为管理人员提供了冷藏箱设备信息添加注册、修改，设备位置查询，状态监控，温度实时监控、历史数据查询等功能。

维护功能示意图3系统功能3.1. 监控中心服务器软件主要功能包括：1.服务监听监控中心服务器软件启动运行后，在指定（可设定）的服务器端口启动监听服务，接收包括冷藏箱、维护客户端等的外部连接请求，并对连接请求的合法性进行检查，通信数据采用私有协议，对无效、不合法的数据立即丢弃，避免被无效连接攻击。

同时会验证连接冷藏箱、维护客户端的身份合法性，如不合法的连接请求同样不予处理。

经过合法验证的冷藏箱、维护客户端，可正常通过服务监听端口，向服务器发送数据。

2.数据采集监控中心服务器软件实时接收冷藏箱上报的温度数据。

3.数据保存收到上报数据实时保存到数据库中，以备查询。

同时会给冷藏箱发出数据正常接收的应答消息（可选择）。

4.维护命令处理维护客户端需要连接到监控中心服务器，才能对系统进行管理、维护。

监控中心服务器负责为维护客户端提供帐号登录、设备管理、状态监控、数据查询、温度监控等维护接口。

5.通信接口监控中心服务器提供与第三方信息系统的软件接口功能，将采集数据上报给客户已有的信息系统中。

3.2. 维护客户端软件主要功能包括：1.用户登录为管理员提供帐号登录功能，维护管理员必须有合法的用户名和密码才能正常登录并使用维护客户端。

系统登录界面如图：2.监控中心服务器参数设置可以设置客户端软件需要连接的监控中心服务器的IP地址及服务端口号，支持通过域名访问监控中心服务器。

服务器参数设置界面如图：3.帐号管理系统帐号分三级权限，系统管理员、一级用户、二级用户，权限从高到低。

权限级别的用户可分配权限低的帐号。

用户分级管理，便于客户对下属单位的设备进行进行单独管理，互不干扰。

下属单位的维护人员只能有权限查看管理本单位的相关冷藏箱设备。

系统为登录用户提供密码修改功能。

4.冷藏箱设备管理不同用户可管理自己权限内的冷藏箱设备，并可以新增注册、修改冷藏箱的必要参数，包括：设备号、设备名称、设备绑定的手机号码、设备所属单位等；提供“批量导入设备”功能，可一次性将多个冷藏箱设备信息导入系统数据库进行注册；可查询当前冷藏箱设备的在线或离线状态；查询当前冷藏箱的位置信息；设置冷藏箱内GPRS模块的相关参数如报警手机号码等。

设备管理主要界面如下：冷藏箱GPRS模块参数配置界面如下：5.冷藏箱温度实时监控可实时监控冷藏箱当前的温度数据，可提供列表监控结果和图表曲线形式的图形监控结果。

可同时对多个冷藏箱进行实时监控。

温度实时监控界面如图：该界面数据使用了模拟温度数据6.历史数据查询该功能用于查询冷藏箱的历史温度数据，并可提供列表监控结果和图表曲线形式的图形查询结果。

操作界面与实时温度监控界面类似。

同时提供了导入导出数据的功能，可将查询结果数据导出到文本文件中，也可将导出的文件数据再次导入到客户端界面中，以列表或图表形式查看。

7.历史数据自动下载功能维护客户端软件启动后，会自动对该用户所管理的所有设备在后台数据库中的数据与本地指定目录中的历史备份数据进行匹对检查，将未下载数据自动下载到用户本地指定目录中，以便用户可离线对数据进行分析处理，如果制作Excel报表、图表、打印、存档、汇总报表等。

8.设备软件远程升级为系统管理员提供冷藏箱内DTU设备软件远程升级功能，支持一次性对所有设备进行升级或单独升级某个设备。

4系统技术指标4.1. 软件技术指标项目名称技术指标说明系统容量10000冷藏箱设备稳定性7×24小时稳定运行上报数据处理时间1秒内维护终端数不限制安全性通信数据使用私有协议，不支持无效、不合法的冷藏箱、维护客户端或其它系统的连接请求客户端无响应超时自动断连监控中心服务器软件与第三方通信接口根据用户需要，可提供包括TCP/IP、WebService等不同数据接口数据库系统MySQL免费数据库，根据客户要求可更换其它数据库系统。

数据库系统数据存储不少于6个月，与硬件容量相关。

安全性用户登录密码使用MD5加密帐号权限分级管理性能维护命令实时发送到监控中心服务器远程监控维护终端软件可操作性图形操作界面，直观易操作4.2. 硬件技术指标（DTU模块）5系统接口5.1. 软件接口1.与第三方软件系统根据客户实际情况，可提供包括调用WebServer接口、TCP/IP、数据库等数据通讯接口，为第三方软件系统提供采集的数据。

系统软件接口示意图2.与冷藏箱设备（温度采集模块）可根据客户实际情况，提供包括dll等方式的接口，方便客户利用自身的研发资源针对新的冷藏箱设备开发数据采集处理的接口。

5.2. 硬件接口系统硬件接口主要是针对冷藏箱内温度采集模块与GPRS数据传输模块（DTU）间的接口。