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基于RFID技术的智能血库应用探讨

发布时间:2023年04月04日 来源:中国自动识别网 作者:牟晓辉

根据《2021年我国卫生健康事业发展统计公报》的数据显示,2021年我国无偿献血突破1600万人次,千人口献血率达到12‰,献血人次和献血量逐年稳步增长。1998年开始,我国实行无偿献血,发展到现在国民对无偿献血的认识和理念已经比较成熟,我国无偿献血事业进入稳步增长的阶段。
现阶段我国大部分的血液中心、中心血站采用条码技术采集记录血液信息。血液入库前需要逐袋扫描条码完成核验,血液入库等待时间长;血液库存实物盘点,需要将血液搬出后逐袋清点核查,血库温度变化大,对血液质量有一定的影响,且耗费大量的人力。随着采血量及医院用血的频次增加,智能化血站的建设需要快捷、高效的技术来提升血站的血液管理水平和质量控制水平,实现智慧血液应用管理。
 
智能化血库建设方案
RFID技术的可行性
RFID非接触式的无线数据通信技术,通过其独特的批量、快速、自动、非接触、精准识读等特点,可实现单品级血液制品的信息采集、交接、核查、定位、自动盘库、实时监控。将RFID技术、大数据、人工智能等先进科技融合,完成血液采供血全流程的溯源与监管;通过大数据的汇总和分析,为血站提供及时准确的调度决策。
智能血库自动化控制技术,通过PLC、光电信号、机械运动、控制软件形成冷库自动控制系统。新型血库设计包括货架存储区域设计、血筐设计、自动传送装置、低温直线导轨及低温机器人。RFID与冷库自动控制集成,形成基于RFID技术的智能血库控制系统。
智能血库的解决方案
山东泰宝信息科技集团有限公司(以下简称泰宝集团)在对血液库存业务应用详细调研的基础上,模拟血库低温环境、金属环境及密集货架的复杂场景设计,开发出适用于血液介质的低温UHF超高频标签、血液入库自动采集终端、移动式RFID盘点机、RFID自动控制系统,从而形成一套基于RFID技术的智能冷库管理的解决方案。
低温UHF超高频标签  在柔性基板上设计新型非对称辐射空腔天线,解决血液中液体和金属离子对射频信号吸收干扰导致的频点偏移带来的RFID识读不准的问题,标签在血袋上面可正常识读,满足血液批量采集的业务需求。整筐血液进入自动传送装置后,通过光电感应控制RFID入库采集终端自动、批量采集筐内血液标签数据,核查入库。
新型RFID天线的线型设计在微波暗室的测试中,其在血液上的射频性能已经达到了比较高的指标要求,其前向读取距离>5M,灵敏度达到-19dBm±2dB,如图1、2所示。
图1  标签前向读取距离测试曲线
 
图2  标签灵敏度测试曲线
 
入库RFID采集终端  在入口处集成RFID采集终端,自动传送带将整筐血液送入血库入口,通过光电传感自动感应, RFID采集装置采集血液数据,自动核查。核查结果符合入库要求,库内低温机器人快速将入口处的整筐血液搬运到货架并记录货架信息,货架信息、采集的血筐编号及筐内血液数据通过业务接口推送到采供血信息系统中;核查结果不符合入库要求的会通过声光报警提示工作人员介入处理。
RFID盘点机  盘库作业时,控制系统控制低温机器人读取RFID盘点机完成盘库,如图3所示。血液入库时按照业务规则由冷库控制系统自动计算货架位置,将血筐存放在货架上。盘库作业时,低温机器人取RFID盘点机,按照预设的机械运行路线、运行速度自动完成血库内血液的库存盘点,通过无线AP网络实时将盘点数据上传到控制系统,并与系统中库存数据比对核查,汇总盘亏盘盈。通过智慧云屏将采集数据按照规则筛选、分类、汇总展示,极大提升盘库清查的效率。
图3   冷库自动盘点设备
 
RFID自动控制系统  将RFID技术、大数据技术、电控PLC系统及血库软件控制系统集成,形成一套基于RFID技术的血库管理系统。该控制系统,通过业务接口与采供血信息管理系统无缝对接,实现数据的即时互通。
 
智能血库的应用实践
在血库的实际业务应用中,公司将RFID与自动化冷库相结合,完成基于RFID技术的智能血库应用实践。通过长期的应用跟踪和数据统计,通过光电感应、RFID技术自动入库,避免人工逐袋扫码核对,提高入库的核查效率;软件系统自动计算、分配并记录血筐的存储位置,数字化、立体化展示血液存放场景;按照“先入先出”原则自动推送优先出库的血液,避免“血液过期浪费”的问题;根据业务订单软件系统自动查找并计算需要出库的血型、血量、采血日期,完成单袋血液抓取出库;血库及时准确的实物盘点,盘库过程无需进入冷库,无需人工干预,提高工作效率和准确率,控制冷库温度波动范围,进一步提升血液质量;通过智慧云屏实时显示血库的入库量、出库量及库存详细数据,辅助血站的调度决策,如图4、5所示。
图4  网格化库位储存形式
 
图5  库存盘点数据实时显示
 
目前,国内各地血站的信息化建设水平参差不齐,对站内血液管理的需求不尽相同,但对信息化、智能化血站建设目标都有着比较清晰的认识。虽然智慧型血站的概念近几年才被提起,还没有形成统一的概念,大家都在积极探索和实践。我们通过RFID在血库的实际应用,探索RFID技术、大数据、人工智能等先进科技在血站系统的集成应用,“以点带面”延伸到采供血全流程的溯源管理中,逐步实现从“采血端”到“用血端”的全流程溯源和监管。
 
牟晓辉
作者单位:山东泰宝信息科技集团有限公司
《中国自动识别技术》2023年第1期总第100期
 
参考文献
孔长虹、王翠娥、徐烨彪、裘君娜、金立明、胡伟 智慧血站建设探索与效果分析 《中国卫生质量管理》 2022年 第6期
 

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